Главная -> Словарь

Превращения ацетилена

2-Метил-5-этилпиридин производят этим путем в промышленном масштабе. Его дегидрированием, аналогичным описанному ранее для превращения этилбензола в стирол, получают 5-винил-2-метилпиридин .

Перед использованием в процессе катализатор активируется воздухом при 550 "С в течение 2 ч. Скорость нагрева катализатора — 100 °С/ч . Параметры процесса дегидрирования; температура — 600— 630 °С; объемная скорость подачи этилбензола — 0,36—0,42 ч~1. Массовое соотношение этилбензол/водяной пар = 1,6-нЗ. Степень превращения этилбензола равна 40—50%, селективность — 89—90%. Ядами для катализатора являются хлор, сера, хлорорганические соединения, аммиак и аминосодержащие соединения, мышьяк. Срок службы катализатора составляет 9000—13 000 ч.

Массовое соотношение этилбензол/водяной пар =3:4. Степень превращения этилбензола составляет 55—65%, селективность — 88—90%. Ядами для катализатора являются ионы хлора.

Существенное преимущество второго способа — возможность превращения этилбензола в ксилолы.

Степень превращения этилбензола, % — 11,3 — 22,6

находил так называемый стирол-контакт, представляющий собой смесь следующих компонентов : ZnO — 80, А12О3 — 5, MgO — 5, СоО — 5, K2SO4 — 2,5, К2Сг2О7 — 2,5. Этот катализатор обеспечивал при контактировании смеси этилбензола с водяным паром в изотермических трубчатых реакторах степень превращения на уровне 42—44%, при селективности 86—88%, причем срок службы катализатора при условии периодической регенерации составлял 10—18 мес. Имеются предложения об использовании для дегидрирования этилбензола хром-никель-фосфатных катализаторов, окисей сурьмы, титана, меди и т. д. Однако в последние годы наибольшее распространение получили катализаторы на основе окиси железа, один из первых образцов которых был предложен фирмой Esso под индексом 1707. Промышленный катализатор Shell-105 имеет состав : Fe2O3 — 75—80; К2СО3 — 15—20; Сг2О3 — 2—3; SiO2 — 0,1—0,5. Катализатор G-48 фирмы Hirdler содержит 55% Fe2O3, 35 — К2СО3, 7 — каолина, 28 — Сг2О3 и 0,2 — СаО. К этому же типу относятся отечественные промышленные катализаторы марки КС , а также К-22, К-24 и К-26 *. Катализаторы на основе окиси железа обеспечибают значительно более высокую степень превращения этилбензола и успешно эксплуатируются в высокопроизводительных адиабатических реакторах. На отечественных заводах* адиабатических реакторах шахтного типа на катализаторе К-22 достигается степень превращения до 50% при селективности 87—90% .

За счет проведения адиабатического дегидрирования в две ступени и введения межступенчатого перегревателя степень превращения этилбензола удается повысить до 60% при сохранении селективности практически на том же уровне.

Поскольку этилбензол на алюмосиликатном катализаторе не изомеризуется, а превращается в побочные продукты, скорость превращения этилбензола будет определять концентрацию его в ре-циркулирующем потоке. При использовании катализаторов типа

алюмосиликатного желательно проводить процесс таким образом, чтобы степень превращения этилбензола была максимальной. Ив данных рис. 4.5 видно, что концентрация этилбензола в продуктах изомеризации уменьшается по мере снижения объемной скорости и повышения температуры реакции . По мере закоксовывания катализатора выход продуктов диспропорционирования уменьшается, и при проведении процесса в пределах 400—460 °С через 90 ч работы количество образовавшихся продуктов диспропорционирования мало зависит от состава исходного сырья. Степень превращения этилбензола по мере увеличения'длительности работы катализатора падает. Это особенно заметно в условиях повышенных температур процесса, что объясняется более быстрым закоксовыванием катализатора. Повышение концентрации этил-бензола в исходном сырье с 4 до 12 вес. % почти не сказывается на скорости дезактивации изомеризующей функции, катализатора. Основное влияние на скорость снижения выходов п- и о-ксилола оказывает повышение температуры процесса.

Таким образом, температурный режим работы реактора в течение всего рабочего цикла должен определяться не только глубиной реакции изомеризации, но также степенью превращения этилбензола и количеством образующихся продуктов диспропорционирования.

Пиз 55))) установил, что реакция превращения ацетилена является гомогенной и бимолекулярной в интервале температур от 400 до 600° С и давлении около 1 am. Римарский обнаружил, что при разбавлении инертным газом наблюдается уменьшение скорости разложения ацетилена. Результаты опытов Пиза и Римарского были подтверждены Шепфе-ром и Брукнером .

Избирательная гидрогенизация ацетилена была использована в промышленности в двух направлениях. Во-первых, для превращения ацетилена, содержащегося в некоторых определенных крекинг-газах, в этилен. Этот процесс удобен тем, что газы содержат водород в количестве, достаточном для гидрогенизации ацетилена. Во-вторых, для превращения более или менее чистого ацетилена в этилен. Последнее применение представляет особый интерес для стран, имеющих недостаточное количество природного газа. В Германии во время второй мировой войны ацетилен превращался в этилен в больших масштабах с выходом этилена около 90%, катализатором служил палладий на силикагеле. В течение 8 месяцев температура катализатора в процессе постепенно повышалась от 200 до 300°, а затем катализатор регенерировался без выгрузки из реактора смесью пара и воздуха при 600°. Катализатор выдерживает три регенерации .

Степень превращения ацетилена при атмосферном давлении

Гексан дал 18% ацетилена. Удалось даже достичь выхода ацетилена в 33%, однако эти опыты имеют слишком малые шансы на осуществление в промышленных масштабах. Бангерт iP Пихдер * пропускали ацетилен над силикагелем при 600—700° и получали сначала метан, водород и уголь, но затем под каталитическим воздействием последнего также и жидкие олефиновые и ароматические углеводороды. Фишер, Петере и Кох5 достигли превращения ацетилена в смолу на 40—70% при 250° и над катализатором медь — железо.

(((Наряду с термическими и каталитическими превращениями оле-финов весьма большой практический интерес имеют соответственные превращения ацетилена, так как крэкинг метана на ацетилен и водород является едва ли не наиболее рациональным направлением его использования.

Процесс алкилирования ведут при атмосферном давлении и температуре О—10 °С, мольном соотношении толуол/ацетилен = : 1 и массовом соотношении толуол/серная кислота = : 1, применяя интенсивное перемешивание. Степень превращения ацетилена достигает 100%, выход дитолилэтана -85%.

Степень превращения ацетилена за проход на разных установках различна — от 30 до 60% . Выход ацетальдегида на превращенный ацетилен 86 — 87% ,

В этих условиях степень превращения ацетилена составляет 45—50%, выход альдегида на превращенный ацетилен — 88—90% , производительность катализатора по ацетилену—140—216 кг/.

Реакция гидратации протекает в кинетической области и имеет первый порядок по ацетилену. При повышении температуры снижается выход ацетальдегида и повышается выход кротонового альдегида и пентенов. Температурный коэффициент реакции составляет 1,19—1,23.

В результате радикально-цепного превращения ацетилена образуются силыюненасыщенные соединения большей молекулярной массы и арены.

Глубина превращения ацетилена, %........... 15,1