Главная -> Словарь

Присутствии гетерогенного

В книге рассмотрены механизмы превращений алифатических и циклических углеводородов в присутствии гетерогенных металлсодержащих катализаторов. В ней не дается детального описания нефтехимических процессов; задачей книги является ознакомление читателя с современным состоянием исследований на примере реакций, имеющих в настоящее время важное практическое значение, а также реакций, представляющих по каким-либо причинам значительный теоретический интерес. В основу книги положен материал, опубликованный в научной литературе последних лет .

В присутствии гетерогенных катализаторов протекают все воз-ложные реакции изомеризации олефинов: миграция двойной свя-I», цис-транс-изомеризация, изомеризация скелета.

Эти реакции эндотермичны, и их равновесие смещается вправо только при высокой температуре: 500— 600 °С в случае образования ангидрида и 700 °С в случае образования кетена. Отметим, что при образовании кетена на равновесное превращение положительно влияет и пониженное давление. Обе реакции протекают в присутствии гетерогенных катализаторов кислотного типа или паров фосфорной кислоты, которую можно вводить в исходную смесь в виде эфиров, легко гидролизую-щихся в свободную кислоту. Механизм реакции в общем подобен другим процессам дегидратации:

Разработка промышленного процесса выделения мезитилена из его смесей с ароматическими углеводородами С9 методами ректификации, кристаллизации, сульфирования и др. связана со значительными трудностями, и технико-экономические показатели такого производства могут быть на низком уровне. Поэтому были проведены исследования по синтезу мезитилена изомеризацией псевдокумола и дегидроконденсацией ацетона. При изомеризации псевдокумола в присутствии гетерогенных катализаторов получают смесь метил-производных бензола с концентрацией мезитилена, близкой к термодинамически возможной. Этилтолуолы, особенно о-этилтолуол, которые затрудняют выделение мезитилена из продуктов реакции ректификацией, в этих условиях не образуются.

Наряду с алкилированием чисто термическим и чисто каталитическим в последнее время появились процессы, в которых при помощи гомогенных катализаторов можно очень ускорить термическое алкилирование. Этим самым можно снизить температуру реакции до 400°. Однако самым важным является то, что продукты реакции, полученные в присутствии гомогенных катализаторов, по своему строению не отличаются от тех, которые получают при обычном термическом алкилировании.

Новые полиэтилены, получаемые в присутствии гетерогенных копирующих катализаторов, обнаруживают минимальную разветвленность строения, так как полимер образуется на поверхности, где вероятность передачи цепи значительно уменьшена. Каждая молекула полимера образуется на изолированной части поверхности и не может взаимодействовать с соседними молекулами. Так как образующиеся полимеры имеют менее разветвленное строение, они легко кристаллизуются. Благодаря этому облегчается получение полиэтиленов высокой кристалличности. Поскольку реакция протекает с участием этилена, адсорбированного па катализаторе, процесс можно проводить при сравнительно низких давлениях, в пределах приблизительно 1—100 am.

пиролиз в присутствии гетерогенных катализаторов ; пиролиз в присутствии гомогенных инициирующих добавок; высокотемпературный пиролиз с использованием газообразных теплоносителей; пиролиз в расплаве металлов и их солей; термоконтактные процессы.

Необходимость расширения сырьевой базы, сокращения удельного расхода сырья, а также удельных энергетических и материальных затрат привело к разработке новых процессов пиролити-ческого разложения нефтепродуктов, в частности мазута, вакуумного газойля и самой нефти. К числу таких процессов можно отнести пиролиз в присутствии гетерогенных катализаторов , высокотемпературный пиролиз с использованием газообразных теплоносителей , пиролиз с применением инициаторов радикального типа, в расплаве металлов и их солей, различные термоконтактные процессы, пиролиз, инициированный пламенем. В последнем «утучае, как показано В. М. Потехиным и В. В. Макаровым, при пиролизе гидроочищенного дизельного топлива выход этилена превышает 35 % , а степень газообразования выше 80 % .

Содержание соединений, включающих в свой состав атомы серы, может достигать в отдельных фракциях более 10 масс. %. Вопрос выделения и использования таких соединений до конца не решен и удаление гете-роатомных соединений и других примесей осуществляют в промышленности переработкой нефтяных фракций под давлением водорода при высокой температуре в присутствии гетерогенных катализаторов. При этом из сырья удаляются S, N и О в виде H2S, NH3 и Н2О. Происходит гидрирование непредельных углеводородов и смол. Поскольку процессы протекают при высоких температурах, возможен частичный гидрокрекинг углеводородов, сопровождающийся разрывом связей

процесс, проявляя себя как гетерогенные катализаторы. В механизмах гомогенного и гетерогенного катализа много сходных черт. Окисление в присутствии гетерогенного катализатора чаще всего протекает как гомогенный процесс с гетерогенным инициированием цепей на поверхности катализатора.

Демеркаптанизация прямогонной керосиновой фракции в присутствии гетерогенного катализатора на основе активного угля.

Изучение кинетических закономерностей реакции окисления меркаптанов в присутствии гетерогенного катализатора ИВКАЗ на угле АГ-3 проводили на установке, описанной в разделе 2. В качестве модельного раствора использовали раствор н-додецилмеркаптана в прямогонной керосиновой фракции . Катализатор готовили пропиткой угля АГ-3 водным раствором фталоцианинового комплекса ИВКАЗ. Готовый катализатор помещался в стеклянный трубчатый реактор одним слоем. Лабораторная установка позволяла в широких пределах варьировать расход модельного раствора, температуру внутри реактора, расход кислорода.

Демеркаптанизация прямогонной керосиновой фракции в присутствии гетерогенного катализатора 0,2 % мае. Ивказ/АГ-3 в

керосина, смешанного с щелочным раствором перед Р-501, подается также технологический воздух. Расход технологического воздуха принимается таким, чтобы стехиометрическое соотношение кислорода и меркаптановой серы, содержащейся в очищаемом сырье, было :!. В реакторе Р-501 в присутствии гетерогенного катализатора происходит окисление меркаптанов до дисульфидов молекулярным кислородом :

Результаты проведенных исследований положены в основу процесса очистки сернисто-щелочных сточных вод от сульфида натрия . Сущность процесса заключается в окислении сульфида натрия кислородом воздуха при температуре 70...80°С и давлении 0,4...0,6 МПа в присутствии гетерогенного катализатора УВКО-1 до тиосульфата и сульфата. Принципиальная технологическая схема блока очистки сернисто-щелочных стоков от сульфида натрия представлена на рис. 4.32.

В металлическом автоклаве — «утке» — была исследована кинетика гидрогенолиза глюкозы и сорбита в присутствии гетерогенного катализатора никель на кизельгуре и гомогенного катализатора Ва2 при широком варьировании концентраций исходных веществ, катализаторов, температуры и давления. Было показано, что гидрогенолиз глюкозы протекает в 100 раз быстрее, чем гидрогенолиз сорбита , т. е. течение процесса гидрогенолиза глюкозы по пути Б более вероятно, чем по пути А.

Результаты проведенных исследований положены в основу процесса очистки сернисто-щелочных сточных вод от сульфида натрия . Сущность процесса заключается в окислении сульфида натрия кислородом воздуха при температуре 70...80°С и давлении 0,4...0,6 МПа в присутствии гетерогенного катализатора УВКО-1 до тиосульфата и сульфата. Принципиальная технологическая схема блока очистки сернисто-щелочных стоков от сульфида натрия представлена на рис. 4.32.

Катализ катионитами. Гидратация окиси этилена в присутствии гетерогенного катализатора также протекает по реакции первого порядка

На основании результатов проведенных исследование разработан процесс обезвреживания сернисто-щелочных сточных вод от сульфида натрия, сувдость которого заключается в окислении сульфида шотрвя кислородом воздухе при температуре 70-Ш°С а давлении 0,4-0,6 Мйа в присутствии гетерогенного катализатора ТКС де аульфата и тиосульфата натрия»

Наряду с инициированием, наблюдается и ингибироваНие распада углеводородов в присутствии гетерогенного катализатора. Установлено, что ингибиторами каталитического разложения парафинов являются полициклические ароматические углеводороды — фенантрен, нафталин. Бензол практически не оказывает влияния на скорость разложения парафинов.