Главная -> Словарь

Бифункциональным катализатором

что указывает на присутствие бифункциональных соединений . Силикагелевые смолы среднедистиллятных прямогонных топлив, выделенных из сернистых нефтей, содержат 16— 40% сернистых и 40—60% кислородных соединений, а из малосернистых нефтей — соответственно менее 20 и около 80%.

Такие реакции бифункциональных соединений широко применяются в настоящее время для получения высокополимеров. Реакция дихлорэтана с тетрасульфидом натрия приводит к высокомолекулярному соединению состава ^, который наряду с 15,5% углерода и 2,5% водорода содержит около 82% серы. Схема образования высокополимера следующая-

Среди высокомолекулярных соединений, производство которых тесно связано с нефтехимическим синтезом, значительное место занимают полиамиды и полиэфиры, используемые как сырье для производства синтетических волокон и других изделий. Они получаются в результате поликонденсации различных бифункциональных соединений. Высокомолекулярные соединения могут получаться в результате реакций двух типов — полимеризации и поликонденсации. При полимеризации исходными веществами — мономерами — являются непредельные соединения, которые соединяются друг с другом в длинную цепь за счет раскрытия двойной связи. Длинноцепная молекула полимера состоит из п молекул мономера, например для хлористого винила

Получаемые при поликонденсации бифункциональных соединений высокомолекулярные продукты относятся к типу поликонденсационных смол линейного строения и являются гетероцепными полимерами, так как в состав основной цепи, кроме атомов углерода, входят атомы других элементов . Из многочисленных соединений этого типа промышленное значение приобрели в первую очередь такие полиамиды, как полигек-саметиленадипамид , поликапролактам 1, а из полиэфирных смол — полиэтилентерефта-лат .

Было детально изучено окисление твердых парафинов. В этой работе рассматривались в основном проблемы промышленного окисления твердых парафинов, в частности для получения кислот, используемых в мыловаренном производстве, а не механизм образования продуктов окисления. Опубликованы также данные по использованию жидкофазного окисле-*ния алканов для получения бифункциональных соединений; однако эта работа также была посвящена в большей мере проблемам практического осуществления процесса, чем теории и механизму жидкофазного окисления. • Рассматривались некоторые проблемы промышленного внедрения жидкофазного окисления нефтяных газов, в том числе бутана. В патентной литературе также приводятся примеры жидкофазного окисления циклических и насыщенных углеводородов нормального строения для получения смесей кислородных органических соединений. На заводе «Селаниз корпорейшн» в Пампа, Техас, работает промышленная установка жидко-фазного окисления, на которой осуществлено окисление бутана в растворителе путем барботажа воздуха через реакционную смесь в присутствии катализатора. Жидкофазное окисление бутана представляет сложную последовательность реакций, приводящих к образованию кислот, альдегидов, кетонов, спиртов и газообразных продуктов разложения; в качестве основного продукта реакции образуется уксусная кислота. Следует учитывать, -что дальнейшее окисление и конденсация продуктов реакции приводят к образованию многочисленных других соединений.

Предусмотрены 2 варианта утилизации побочного продукта — синильной кислоты: получение ацетонциангидрина и дальнейшее превращение смеси МАН и АЦГ в соответствующие метакриловые мономеры; присоединение синильной кислоты по кратной связи метакрилонитрила с получением различных бифункциональных соединений.

В сборнике также приведены исследования по подбору сырья для получения высших спиртов С7 — С9 — компонентов пластификаторов, гидроформилирование при относительно невысоких давлениях, исследование ряда вопросов, касающихся проблемы получения бифункциональных соединений. Кроме то го, в сборнике помещены работы по вопросам получения многоатомных спиртов и экономики производства ряда продуктов оксосинтеза.

Особое место занимают новые исследования, направленные на получение бифункциональных соединений из диеновых углеводородов. До сих пор не удавалось получить диальдегиды или дикислоты из дивинила. Обычно присоединение формильной группы шло к одной двойной связи, вторая же двойная связь гидрировалась. Таким образом, из дивинила можно получать альдегиды и спирты с пятью углеродными атомами в молекуле, как из бутенов. В связи с этим были поставлены работы по исследованию соотношения скорости гидрирования и гидроформили-рования некоторых двойных связей в присутствии карбонилов

некоторых металлов и сопоставлены различные пути получения бифункциональных соединений.

НЕКОТОРЫЕ ПУТИ ПОЛУЧЕНИЯ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ ОКСОСИНТЕЗА

Производство алифатических альдегидов гидроформилирова-нием олефинов и их дальнейшая переработка занимают важное место в промышленности органического синтеза. Процесс оксосинтеза позволяет перейти от дешевых легкодоступных олефинов к ценным кислородсодержащим соединениям. Особенно интересно применить этот метод для получения бифункциональных соединений, необходимых промышленности синтетических полимеров.

Позднее выводы о взаимосвязи реакций гидрирования и изомеризации, а также о циклогексене как общем промежуточном продукте этих реакций были сделаны также на основании чисто кинетических измерений40: одинаковый выход метилциклопентана достигался при пропускании над бифункциональным катализатором Pt на Si02 + A1203 циклогексена со скоростью 2,4 моль/ч, бензола со скоростью 1,91 моль/ч и циклогексана со скоростью 0,56 моль/ч.

Ксилолы подвергаются изомеризации в условиях каталитического риформинга, если их пропускать над бифункциональным катализатором — платинированным алюмосиликатом . Так, при изомеризации л*-ксилола, наряду с небольшим количеством нафтенов, об-разуется равновесная смесь изомеров ксилола, что указывает на большую скорость реакции. Значительно медленнее протекает изомеризация этилбензола в ксилолы.

Для исследования строения легкокипящих цикланов состава С9 — С12 можно использовать реакции расширения цикла и дегидрирования, протекающие сразу на одном катализаторе . Соот-ветствующийметодбылназван«селективнЧ)йдегидроизомеризацией». Сущность его заключена в том, что при контакте пятичленных нафтенов с бифункциональным катализатором риформинга происходит расширение цикла и образовавшиеся гексаметиле-новые углеводороды быстро дегидрируются в ароматические:

Следует отметить, что в присутствии изомеризующего катализатора изомеризация цикланов не протекала в сколько-нибудь значительной степени, но в опытах с бифункциональным катализатором изомеризация и дегидрирование являлись основными реакциями.

Миллс, Гейнеман, Милликен и Облед исследовали реакции гидроизомеризации циклогексена и метилциклопентена над бифункциональным катализатором. Реакции изучались при температуре 510°, давлении водорода 21 am, объемной скорости подачи жидкого сырья 3,0 часа"1 и молярном отношении водорода: углеводород, равном 4. При этих условиях большая часть циклогексана дегидрируется в бензол. Около 11% объемн. жидких продуктов представлено циклопарафиновыми углеводородами, в которых количества циклогексановых и циклопентановых структур относятся как 1 : 4. Эти данные показывают, что в условиях исследований циклогексен изомеризуется в метилциклопентен, который затем в ходе реакции подвергается гидрогенизации, образуя метилциклопентан. Эти же исследователи нашли, что при превращении метилциклопентена в этих условиях в качестве основного продукта образуется бензол. Однако около 13% объемн. продуктов реакции составляли циклопарафиновые углеводороды

Низкая активность алюыомолибденового катализатора, даже при лыеоиих температурах и низких давлениях и объевшей скорости не позволгет этому катализатору конкурировать о бифункциональным «/#-//-катализатором. Носитель у платинового катализатора - активная окись алюминия - обладает кислотными свойствами и определяет крекирущие и изоиериауицие свойства катализатора, а сама платина обладает гидрирующими и дегидрирующими свойствами. Добавление к катализатору галоида способствует увеличению гидрокренирущей способности катализатора.

Позднее выводы о взаимосвязи реакций гидрирования и изомеризации, а также о циклогексене как общем промежуточном продукте этих реакций были сделаны также на основании чисто кинетических измерений40: одинаковый выход метилциклопентана достигался при пропускании над бифункциональным катализатором Pt на Si02 + А1203 циклогексена со скоростью 2,4 моль/ч, бензола со скоростью 1,91 моль/ч и циклогексана со скоростью 0,56 моль/ч.

1. Установлено, что основной реакцией высококипящих парафиновых углеводородов в условиях гидрокрекинга над бифункциональным катализатором является изомеризация, получающая максимальное развитие при 430—440° С.

В отличие от процесса гидрооил процесс хай-си протекает либо над бифункциональным катализатором , либо только над гидрирующим.

Катализаторы процесса хай-си обычно обладают более четко выраженными кислотными свойствами. Крекинг над бифункциональным катализатором дает более высокие выходы высококачественного бензина и легких продуктов. Однако при этом увеличивается расход водорода и, следовательно, капиталовложения и эксплуатационные расходы. Выбор катализато-

В результате испытаний доказано, что гидрокрекинг над бифункциональным катализатором значительно улучшает выходы бензина и более легких углеводородов и качество продуктов. Однако при этом повышаются расход водорода, капиталовложения и эксплуатационные расходы .