Катализатор превращения метанола

Пример 20. Составить материальный баланс реактора для каталитического окисления метанола в формальдегид. Производительность реактора 10 000 т СНгО в год. Степень превращения СНзОН в СНгО 0,7. Общая степень превращения метанола 0,8 (с учетом побочных реакций). Содержание метанола в спирто-воздушной смеси 40% (об.). Мольное соотношение побочных продуктов в продукционном газе ИСООН СОг СО СН4 = 1,8 1,6 0,1 0,3. Агрегат работает 341 день в году (с учетом планово-предупредительного ремонта и простоев). Окисление проходит на твердом серебряном катализаторе при 600°С. [c.24]

КАТАЛИЗАТОРЫ ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАНОЛА И МЕХАНИЗМ ИХ ДЕЙСТВИЯ [c.43]

Превращение метанола в псевдоожиженном слое катализатора. [c.128]

Разработаны методики синтеза катализаторов на основе алюмофосфатов и проведено изучение зависимости выходных параметров процесса дегидратации метанола с получением ДМЭ эфира (степень превращения метанола, производительность и селективность) от состава катализаторов и параметров проведения процесса. [c.117]

Приведем несколько примеров. Так, при окислении метанола в формальдегид в комбинированном реакторе значительное влияние на технологический режим в трубчатой части аппарата оказывают неоднородности температуры хладоагента и активности катализатора . Это справедливо для всех трубчатых реакторов при осуществлении в них сильно экзотермических процессов. В адиабатической части аппарата температура на выходе из слоя катализатора и избирательность процесса зависят главным образом от неоднородностей начальной степени превращения метанола перед слоем и активности катализатора (особенно от соотношения констант полезной и побочной реакций). Очень чувствительны к неравномерному распределению температуры и концентраций контактные аппараты с адиабатическими слоями неподвижного катализатора и промежуточным отводом тепла, предназначенные для окисления двуокиси серы в производстве серной кислоты. Значительное влияние на достижение высоких конечных степеней превращения оказывают неоднородности в последних слоях этих реакторов. Сказанное выше справедливо и для других процессов, когда необходимо приблизиться к равновесию или достигнуть высокой степени превращения. [c.504]

При большой объемной скорости-, наряду с уменьшением общей степени превращения метанола, снижается и выход формальдегида. И, наоборот, при увеличении времени контакта метанола с катализатором процесс конверсии протекает более глубоко, что приводит к возрастанию химических потерь в виде СО и СО2 за счет реакций (в) и (г) и др. Обычно объемная скорость колеблется около 8000 ч . [c.161]

Была исследована также каталитическая активность сплавов серебра с алюминием, магнием, медью, цинком, галлием, германием, селеном, индием, кадмием, оловом, теллуром, висмутом [138]. Показано, что степень превращения метанола на серебре и его сплавах с различными добавками, за исключением цинка, германия, галлия, висмута возрастает с увеличением отношения Оа СНзОН. Селективность процесса окисления в формальдегид на серебре и его сплавах с теллуром нечувствительна к повышению этого отношения, тогда как у сплавов серебра с германием, галлием и индием — увеличивается, а у остальных уменьшается. Введение в серебро 10% магния [139], меди и кадмия увеличивает дегидрирующую способность катализатора, повышая тем самым общую конверсию метанола, а присутствие селена и сурьмы увеличивает селективность процесса. Существенно пониженной каталитической активностью обладают сплавы серебра с цинком, галлием и германием. Сплавы серебра с алюминием, теллуром, оловом по сравнению с чистым серебром также проявляют пониженную активность. Однако по другим наблюдениям, добавки алюминия интенсифицируют процесс [140]. Для сплавления с серебром рекомендуется платина (0,45—0,75%>) [113]. Есть указания на целесообразность применения в качестве добавок и оксидов некоторых металлов молибдена (VI) [141], титана (IV), магния и кальция [142]. В последнем случае массовая доля серебра составляет от 5 до 30% от всего катализатора. Предложено использовать в качестве добавок к серебру пероксиды щелочных и щелочноземельных металлов [114], а также соли серебра — карбонаты и оксалаты [143]. Однако сведений о практическом применении сплавов и модифицирующих добавок пока нет. [c.55]

Открытие высококремнеземных цеолитов дало возможность разработать метод превращения метанола в углеводороды. Преимущества этого процесса заключаются в его высокой селективности. Получаемый бензин имеет высокое октановое число. Применяемые типы катализаторов ограничивают число атомов углерода в получаемых углеводородах до 11, т. е. производится только бензин. В качестве сырья можно применять обводненный метанол без предварительной очистки. В процессе реакции на катализаторе происходит отложение углерода и его время от времени необходимо выжигать. [c.128]

Таким образом, из приведенных результатов исследований следует, что распределение продуктов реакции в процессе превращения метанола на катализаторах, приготовленных на основе цеолитов 28М-5, -8 и -11, примерно одинаковое и определяется главным образом их кислотными свойствами. Эти катализаторы имеют достаточно высокие силикатные модули (60— 112) и не сильно отличающиеся но силе и концентрации кислотные центры, по сравнению с цеолитом 28М-35, имеющим силикатный модуль 16. Большое влияние на силу и концентрацию кислотных центров оказывают силикатный модуль и термопаровая обработка, что позволяет целенаправленно регулировать кислотные и каталитические свойства высококремнеземных цеолитов. [c.30]

Качество медных контактов может быть заметно повышено добавками активаторов. Ряд очень активных для превращения метанола катализаторов приведен в табл. 17. [c.204]

Одним из важнейших продуктов промышленности органического синтеза является формальдегид, который благодаря своей высокой реакционной способности находит все новые области применения. Несмотря на внедрение новых процессов [50] основным источником получения формальдегида до настоящего времени остается метанол, переработка которого в СНаО весьма сложна и осуществляется в три стадии 1) конверсия метана с водяным паром 2) синтез метанола при высоком давлении (280 —300 атм) из конвертированных газов и 3) последующее превращение метанола в формальдегид. Последняя стадия может осуществляться двумя методами а) частичным окислением — дегидрированием метанола на металлических катализаторах (А , Си) кислородом воздуха и б) неполным окислением метанола кислородом воздуха на окисных (обычно железомолибденовых) катализаторах. [c.160]

Применение этих цеолитов в качестве катализаторов позволило осуществлять превращение метанола в сравнительно мягких условиях, получая бензиновую фракцию углеводородов С -Сю с октановым числом более 90. Первая опытно-промышленная установка поданной технологии была пущена в 1975 г., после чего началось широкое развитие указанного процесса [366, 367]. [c.359]

Наряду с созданием общих принципов выполнялись исследования, посвященные конкретным технологиям. Разрабатывались физикохимические основы процессов создания новых каталитических систем превращения метанола в метилформиат и диметиловый эфир с использованием катализаторов различного состава, синтезированных по специальной технологии. [c.15]

На селективность превращения метанола значительно влияет температура процесса. С ростом температуры от 300 до 4 0°С содержание ароматических углеводородов увеличивается с 38 до 45 %, а углеводородов С и выше снижается с 65 до 50 %. Бензиновая фракция образуется только при температурах > 300°С. Максимальный выход ее на катализаторе 28М достигается при 350°С. Эта фракция содержит алифатические и ароматические углеводороды приблизительно в одинаковых количествах. При повышении температуры до 400°С в продуктах увеличивается содержание ароматических углеводородов. [c.246]

Данные пирометрии, ИКС и высокотемпературной адсорбции, полученные при изучении превращения метанола на серебре, также подтверждают предположение о том, что активным центром катализатора является не кристаллическое серебро, а окисел, образующийся в момент реакции [63]. [c.36]

При температурах, характерных для производства, скорость превращения метанола в формальдегид лимитируется подводом реагентов к поверхности зерен катализатора, т. е. процесс протекает во внешнедиффузионной области. Однако для понимания особенностей реакции в чистом виде) без влияния диффузионных затруднений, полезно рассмотреть и ре- [c.39]

Существенно отметить, что, изменяя состав оксидного контакта, а также условия, можно в той или иной степени перевести реакцию превращения метанола на получение в качестве конечного продукта не формальдегида, а метилформиата. Так, при использовании в качестве катализатора смеси окислов олова и молибдена в атомном соотношении 7 3 и 1бО°С мольная селективность образования метилформиата достигает 90%, при конверсии метанола 72%) [27]. С более низкой селективностью (20— 70%) получается метилформиат и при применении систем Fe—Мо, Sn—W, Sn—Р и др. [c.63]

Характер изменения состава продуктов реакции конверсии метанола на Кт-2 и Кт-3, так же как и для Кт-1, практически одинаков, но в отличие от Кт-1 содержание аренов на Кт-2 в начале процесса (2 ч) составляло 66,9 %, а па Кт-3 — 41,7 %, алкенов — 28,5 % (Кт-2) и 57,8 % (Кт-3) в газовой фазе. После 500 ч работы катализатора выход аренов на Кт-2 снижается до 37,9 %, а содержание алкенов в газовой фазе на Кт-2 увеличивается до 57 %. Содержание аренов на Кт-3 после 890 ч работы составило 36 %, а выход алкенов в газовой фазе — 68,9 %. Изменение состава продуктов конверсии метанола связано с уменьшением силы и концентрации кислотных центров катализаторов в результате термопаровой обработки, приводящей к его деалюминированию. На сильнокислотных центрах происходит более глубокое превращение метанола с преимущественным образованием ароматических углеводородов, при этом происходит интенсивное закоксовывание катализатора. При уменьшении силы и концентра- [c.35]

В качестве катализаторов превращения метанола используются выооко-кремнистые синтетические цеолиты, в основном, со структурой типа ZSM, имеющие отношение 5102/А120з>12—100 и выше. [c.222]

В реакциях межмолекулярной дегидратации фосфорнокислые катализаторы ведут в основном процессы алкилирования ароматических соединений спиртами [176—180, 182, 183] и конденсации жирных кислот с аммиаком в соответствующие амины [188—193]. В процессах алкилирования высокую активность проявляет бискелетный фосфорнокислый катализатор. Он представляет собой пирофосфорную кислоту, пропитывающую карбосиликагель. На этом катализаторе превращение метанола при алкилировании толуола составляет 80,1% (при 360° С), а выход ксилолов достигает 66% [182, 183]. Подробно о механизме дегидратации и гидратации, термодинамике процессов и кинетических данных см. [405]. [c.465]

Хадер и другие [73] опубликовали обзор промышленных процессов, используемых в настоящее время для получения формальдегида. На производстве при применении серебряных катализаторов превращение метанола до формальдегида в основном составляет около 60 %. Дополнительно превращается в окись или двуокись углерода от 3 до 5% метанола, так что абсолютные выходы формальдегида превышают 90%. Было найдено, что фактически при пропускании реагирующего вещества все превращения проходят в верхнем слое катализатора и что основной функцией остального слоя катализатора является рассеивание больших количеств выделенного тепда. Перепад температуры между верхним краем катализатора и нижней точкой носителя составляет от 150 до 200° С. Обычно фактическая температура реакции около 600° С. [c.257]

Весьма перспективным является получение из метанола бензина. Одна из модификаций этого процесса Mobil основана на использовании цеолитного катализатора ZSM-5. Катализатор имеет специфическую структуру две системы пересекающихся каналов прямых и синусоидальных, образующих эллиптические окна . Процесс обеспечивает превращение метанола в высокооктановый бензин с получением в качестве побочных продуктов только воды и углеводородных газов. [c.88]

В промышленности также нашел применение способ газофазного окисления метанола в формальдегид в избытке воздуха при температуре 350-430 "С на оксидном железомолибденовом катализаторе МоОз Ге2(Мо04)з. (Селективность по формальдегиду составляет 95-96 % при степени превращения метанола 99 %. Процесс окисления проводится в трубчатом реакторе и характеризуется достаточно низкими расходными коэффициентами по сырью и энергии. [c.853]

Катализатор активируют спирто-воздушной смесью при 80—700 °С. Параметры процесса окисления метанола температура — 600—750 С давление 98 кПа объемная скорость подачи спирта — 30—32 ч" . Сырьем является мета-ноло-воэдушная смесь с содержанием [в % (об.)] метанола — 30—33 воды — 15 кислорода — 8—12. Степень превращения метанола равна 85—86%, селективность — 74,5—75,5%. Ядами для катализатора являются соединения железа, высшие спирты, кетоны, эфиры. Катализатор не регенерируется. [c.415]

Характер полученншс зависимостей подтверждается экспериментальными данными. Влияние содержания инертов в свежем газе на превращение целевых компонентов в процессе синтеза метанола показано на рис. 3, где представлены данные, полученные при обработке показателей работы агрегатов синтеза метанола НЗСП. Видно, что чем меньше исходное содержание инертов, тем выше процент превращения. Влияние содержа] инертов возрастает при увеличении нагрузки на катализатор синтеза метанола. Эти зависимости объясняются тем,что при прочих постоянных условиях синтеза рост инертов в свежем газе означает снижение парциального давления реагирующих компонентов. [c.153]

В пром-сти Д. э. получают в качестве побочного продукта при произ-ве метилового спирта из синтез-газа на оксидных цинкхромовых и медьсодержащих кат. при т-рах 200-400 °С и давлениях 4-40 МПа. Содержание Д. э. в метаноле-сырце составляет 0,01-6,0%. Перспективно получение Д.э. дегидратацией метанола при 300-400 °С и 2-3 МПа в присут. гетерог. кат.-алюмосиликатов (степень превращения метанола в Д. э.-60%) и цеолитов (селективность процесса близка к 100%). Д.э. получают также из синтез-газа на поли-фушсциональных катализаторах при 200-250 °С и давлении [c.63]

Приготовление каталпзаторов является двухстадийным процессом, в первой стадии которого приготовляют окишую форму катализатора (хромат цинка Zn r04), а во второй стадии восстанавливают хромат цинка до хромита П2Сг204. Концентрация хромата цинка зависит от способа изготовления катализатора и полноты превращения исходных реагирующих компонентов. Известная доля окиси цинка не реагирует с хромовым ангидридом и остается в виде свободной фазы, дисперсность которой зависит от способа приготовления катализатора. Промотором цинкхромовых катализаторов служит окись хрома, содержание которой в катализаторе синтеза метанола колеблется в пределах 11—36%. По-видимому, существует оптимальная концентрацпя окисп хрома, при которой катализатор наиболее активен. В катализаторах, содержащих, кроме ZnO и СгОз, медь, последняя выполняет роль промотора. [c.407]

Хорошо известно, что такие показатели процесса, как срок службы катализатора, интенсивность углеотложения и т. п. в значительной мере зависят от чистоты применяемого сырья [79, 100]. Для удобства рассмотрения влияния примесей на показатели процесса целесообразно разделить их на две группы. Первую группу составляют примеси, содержащиеся в исходном (или -г дрямом ) метаноле. Эти же соединения могут образовываться % ходе превращения метанола в формальдегид. К примесям этой группы относятся формиаты, карбонаты и бикарбонаты натрия, а .з-акже соединения серы, свинца, железа и других элементов. Хо-т содержание их не превышает Ю -10" °/о, длительное использование сырья, загрязненного указанными примесями, приводит к снижению активности катализатора. Для удаления указанных соединений рекомендуется установка разделительных перегородок, отбойных тарелок на пути спиртовоздушной смеси к реактору [101]. Наиболее активным каталитическим ядом является легколетучий пентакарбонил железа, молекулы которого сорбируются на поверхности активных центров и разлагаются с образованием свободного или оксидного железа, ускоряющего разложение формальдегида. Отмечено также, что оксиды железа катализируют гидрирование метанола до метана [19, 95]. Пентакарбонил железа, содержащийся в метаноле — сырце, можно удалять ректификацией [102]. Поскольку пентакарбонил железа может образовываться при действии оксида углерода при высоких температурах на углеродистые стали, основная аппаратура формалиновых производств изготовляется из легированных сплавов. Очистку ог органических примесей (диметиловый эфир, метилформиат) так-46 [c.46]

Выше отмечалось, что основные технологические показатели промышленных компактных и трегерных серебряных катализаторов, вообще говоря, достаточно близки. Однако более детальное изучение влияния природы и физико-химических свойств разных носителей на показатели процесса свидетельствуют об активном участии многих носителей в химических превращениях. Это и понятно, поскольку при 650—750°С в присутствии кислорода практически любое твердое тело будет оказывать влияние на превращения метанола и формальдегида. Результаты изучения окислительной конверсии метанола представлены на рис. 19. Из рисунка видно, что в изученном интервале температур конверсия метанола на поверхности пемзы в несколько раз выше, чем в незаполненном объеме. В присутствии пемзы наблюдается образование формальдегида, хотя и незначительное (6—9%), начиная с 400°С. В свободном же объеме формальдегид появляется только при 700°С (выход не более 4%). [c.50]

Высококремнеземные цеолиты различных типов 23М получали из щелочных алюмокремнегелей в гидротермальных условиях [4—6], декатионирование цеолитов проводили обработкой 25%-м раствором хлористого аммония нри 368 К в течение 2 ч. Кислотные свойства ВКЦ в Н-форме исследовали ио адсорбции аммиака термодесорбционным методом. Образцы цеолитов в количестве 0,25 г помещали в кварцевый реактор и откачивали ири 773 К до 1,3-10 Па в течение 2—3 ч. Затем ири заданной температуре проводили адсорбцию аммиака 10 мин, после этого из реактора откачивали газовую фазу и слабо адсорбированный аммиак и охлаждали образец ВКЦ до комнатной температуры в потоке газа-носителя гелия. Термодесорбцию аммиака на ВКЦ проводили с линейной скоростью нагрева 12,5 град/мин до 973 К, скорость гелия составляла 50 см /мин. Предварительная калибровка аммиака позволяла определять концентрацию выделяющегося аммиака по площадям пиков на термодесорбциониых кривых. Каталитические свойства ВКЦ изучали в модельной реакции превращения метанола в углеводороды на проточной установке при 663 К, атмосферном давлении и объемной скорости 0,7—0,8 ч . Загрузка катализаторов во всех опытах составляла 7 см . Продукты кон- [c.26]

Таким образом, если исключить из процесса воду, получающуюся в результате дегидратации метанола и диметилового эфира, то дезактивация катализатора будет обусловлена лип1ь его закоксовыванием. Это позволит проводить процесс без существенного падения активности ВКЦ на протяжении всего цикла работы катализатора. Для проверки этого предположения конверсию метанола проводили в двух реакторах с промежуточным отделением воды после первого. В первый реактор загружается цеолитсодержащий катализатор (Кт-3) объемом 3 см , температура реакции 625 К, объемная скорость подачи метанола 1,3 ч 1. Степень превращения метанола 100 %. Состав продуктов приведен в табл. 2. Катализат содержит большое количество алкенов С4 (41 мас.%). Жидкие продукты на 17,4 % состоят из алканов при довольно низком содержании аренов (13,7 %). Катализат из первого реактора подается в сепаратор, где газообразные продукты отделяются от жидких и подаются на второй реактор. Жидкие продукты реакции расслаиваются на водную п углеводородную фазы, жидкие углеводороды насосом также подаются во второй реактор. Второй реактор загружен ВКЦ (Кт-1), объем катализатора 3 см , температура 663 К. В течение 50 ч работы катализатор практически работает стабильно. Содержание аренов в продуктах реакции уменьшается не более чем на 2—3 % от первоначального. [c.42]

Исследованы кислотные и ката.литические свойства ката.лизаторов, приготовленных на основе цеолитов 28М-5, -8, -11, -34 и -35 в процессе превращения метанола. Большое влияние на силу и концентрацию кислотных центров оказывает спли-катный модуль и термопаровая обработка, ката.яитические свойства цео.литов 73М-5, -8 и -И при.черно одинаковы в конверсии метанола. Наибольшую селективность в образовании низщих олефинов С,—С, пз метанола проявляет катализатор на основе 23М-35. Табл. 2. Ил. 1. Библиогр. 6 назв. [c.179]

Получение формалина методом каталитического превращения метанола в формальдегид на пемзосеребряном катализаторе с последующим поглощением формальдегида водой. [c.105]