Главная -> Словарь

Парофазной гидратации

Глава 5. Парофазная гидрогенизация.............. 225

Г Л А В А 5 ПАРОФАЗНАЯ ГИДРОГЕНИЗАЦИЯ

Парофазная гидрогенизация

Парофазная гидрогенизация проходит при 380—420° и давлении водорода до 100 кгс/см-. Катализаторы — более активны, чем при жидкофазной гидрогенизации. Это сульфиды и окислы металлов, а также Pt, Ni на алюмосиликате. Эту стадию можно рассматривать как каталитический крекинг под давлением водорода.

Сульфидные катализаторы гидрокрекинга , в которых избыточная сера создает повышенное количество дырок, могут активировать молекулы водорода таким образом, что на поверхности катализатора образуются протоны и появляются кислотные центры .

Парофазная гидрогенизация

В этом случае парофазная гидрогенизация осуществляется в одну ступень над мо-

гидрогенизатов парофазная гидрогенизация обычно ведется в одну

Процесс деструктивной гидрогенизации угольной пасты и тяжелого жидкого сырья проводится при температурах 480—490° С и давлении от 300 до 700 ат. Парофазная гидрогенизация широкой фракции протекает при температуре 420—440* С и давлении 300 ат.

В связи с тем, что состав жидких продуктов не соответствовал предъявляемым требованиям для использования их в качестве моторных топлив, была применена вторая стадия процесса — парофазная гидрогенизация. В этой стадии применяли две ступени—на первой проводилось предварительное гидрирование при 360—440°С, давлении 30 МПа; в качестве катализатора использовали WS2. На второй ступени при 400—410 °'С при 30 МПа и контакте с катализатором WS2 на терране протекала реакция расщепления.

Б—парофазная гидрогенизация среднего масла, полученного в жидкофазной ступени. Условия: Р = 200 ати, у„ = 0,77 чае-*', спр : с Нг= 1 :15, бензинообразование 26,6% за проход.

Таблица 11 Данные о равновесии парофазной гидратации олефинов

Сложность работы с токсичной металлической ртутью в коррозионной среде послужила основным стимулом для разработки процесса парофазной гидратации ацетилена над нертутными катализаторами. В разное время испытывались многочисленные катализаторы на основе окислов, фосфатов и ацетатов многих элементов. Наиболее высокую активность и стабильность обнаружил кадмий-кальций-фосфатный катализатор, используемый в разработанном в СССР промышленном процессе гидратации ацетилена.

Равновесие этой реакции экспериментально изучали несколько исследователей. В табл. 35 приведены константы равновесия реакций парофазной гидратации низших олефинов

Величина давления для парофазной гидратации при прочих равных условиях ограничивается условиями начала конденсации водяных паров.

Но скорость реакции парофазной гидратации

В работе по парофазной гидратации пропилена указывается, что удалось достигнуть конверсии пропилена 5% при производительности 200 г/л катализатора в час, применяя в качестве катализатора силикагель, пропитанный фосфорной кислотой. Применяемый силикагель должен быть крупнопористым, а содержание фосфорной кислоты составлять 30—32%. Условия проведения опытов и концентрации спирто-водных конденсатов в этой работе не указаны.

В качестве катализатора парофазной гидратации окиси этилена предложен катиопит амберлит 7^-120 . Процесс рекомендуется проводить при температуре от 115 до 200 °С, давлении от 0,14 до 0,55 МПа и мольном отношении паров воды и окиси этилена от 5 до 20. Реакция протекает с большой скоростью . При температуре 160— 165 °С и мольном отношении воды к окиси этилена, равном 20 : 1, выход этиленгликоля достигает 89% при степени конверсии окиси этилена около 14%. При отношении воды к окиси этилена, равном : 1, выход этиленгликоля составляет 80—85%, а степень конверсии окиси этилена — максимум 17%.

В качестве катализатора парофазной гидратации окиси пропилена предложены фториды многовалентных металлов . При давлении, близком к атмосферному, температуре 256—272" °С, мольном отношении воды и окиси пропилена, равном 7 : 1, в присутствии трехфтористого алюминия выход пропиленгликоля составляет 90% на исходную окись пропилена. Наблюдаются образование небольшого количества продуктов изомеризации окиси пропилена и адсорбция катализатором продуктов реакции.

Парофазная гидратация окиси пропилена осуществляется и над Н-катионитами при 115—200 °С, давлении 0,25—6,4 МПа и мольном отношении паров воды и окиси пропилена, равном : 1 . Из-за малой конверсии окиси пропилена, недостаточной производительности и стабильности катализаторов процессы парофазной гидратации окиси пропилена не нашли промышленного применения.

В качестве катализатора при парофазной гидратации можно использовать соли фосфорной кислоты14. Окись этилена гидрати-руется на 90% при пропускании ее вместе с водяным паром при 200—400 °С над смесью моно- и трикальцийфосфата с 0,1 — 1% фосфата меди. При соотношении окиси этилена и воды, равном 1 : 2 или 1 : 6, получается 30—33%-ный водный раствор этиленгликоля, свободный от полигликолей.

Производство этанола методом прямой парофазной гидратации этилена на фосфорно-кислотном катализаторе организовано в СССР на четырех заводах в начале пятидесятых годов с целью создания надежной сырьевой базы для получения дивинила — основного сырья в синтезе каучука по методу Лебе дева. Впоследствии выработка синтетического этанола была более чем удвоена за счет строительства вторых очередей на заводах синтетического спирта, а также за счет интенсификации процесса. С тех пор выработка синтетического этанола стабилизировалась, а технология процесса и его аппаратурное оформление остаются практически неизменными .