Изосинтез

Cтраница 3

Прежде чем закончить обзор методов каталитического гидрирования окиси углерода, следует упомянуть о синтезе нафтенов и об изосинтезе. При изосинтезе [26] смесь окиси углерода с водородом пропускают при 420 - 450 С и 300 атм над катализатором, состоящим из 1 части окиси тория и 4 частей окиси алюминия. При более высокой температуре основными продуктами реакции являются нафтены. С повышением давления, а также в том случае, когда в качестве катализатора применяют окись цинка, увеличивается количество кислородных производных. [31]

Необходимо учитывать, что присутствие сравнительно больших количеств соединений изостроения, наблюдаемое при синтезе высших спиртов, а также в процессе изосинтеза ( получения углеводородов изостроения), может частично объясняться сдвигом равновесия многочисленных реакций изомеризации в сторону образования молекул разветвленного строения, неизбежным при высоких температурах. [32]

Таким образом, в присутствии водорода под высоким давлением каталитическое разложение диметилового эфира ( но не диэтилового эфира) приводит к образованию продуктов, получаемых при изосинтезе. Этот процесс описан в патентной заявке St 62439; он может дать значительную экономию на стоимости катализатора, так как метанол и диметнловый эфир можно получать на более дешевых катализаторах вместо дорогостоящей окиси тория. В этой заявке приводится пример, когда из смеси диметилового эфира с водородом в соотношении 1: 5 при 450 и 300 am 35 % эфира было превращено в углеводороды Са изостроения и 25 % - в жидкие углеводороды. [33]

Особую группу катализаторов составляют некоторые трудновосстанавливаемые окислы, обладающие дегидратирующими свойствами, в присутствии которых при давлениях выше 100 атм и температурах 400 - 500 С осуществляется процесс изосинтеза - образования изоуглеводородов из окиси углерода и водорода. [34]

Прежде чем закончить обзор методов каталитического гидрирования окиси углерода, следует упомянуть о синтезе нафтенов и об изосинтезе. При изосинтезе [26] смесь окиси углерода с водородом пропускают при 420 - 450 С и 300 атм над катализатором, состоящим из 1 части окиси тория и 4 частей окиси алюминия. При более высокой температуре основными продуктами реакции являются нафтсны. С повышением давления, а также в том случае, когда в качестве катализатора применяют окись цинка, увеличивается количество кислородных производных. [35]

При температуре ниже 375 преобладает образование спиртов; при температуре выше 475 основными продуктами являются метан, этан и пропан. Интервал оптимальных температур изосинтеза заключен между этими двумя пределами. [37]

Таким образом, процесс изосинтеза, по-видимому, протекает через образование спиртов ( главным образом метанола и изобута-нола) и их дегидратацию с последующим или одновременным гидрированием, полимеризацией и алкилированием. Хотя функции катализатора изосинтеза установлены достаточно четко, выбор оптимального состава катализатора по-прежнему основывается на чисто эмпирических данных. [38]

В связи с новыми задачами химической промышленности и отступлением на задний план роли жидкого топлива для двигателей типа моторов Отто наблюдаются попытки направить этот синтез на получение продуктов и полупродуктов химической промышленности и устранить некоторые из его дефектов. Так было развито направление изосинтеза, синтеза ароматики и, наконец, в более позднее время синтез спиртов ( синол-процесс) на железном катализаторе и синтез твердого парафина на рутениевом, а также на железном катализаторах. По-видимому, в качестве центрального вопроса в этой области выдвигается выявление гибкости процесса в смысле возможности его наибольшей направленности в сторону тех или других целевых продуктов, что, естественно, связано с варьированием условий и, в особенности, катализаторов реакции. [39]

Возможность применения неподщелоченных катализаторов в изосинтезе отчетливо противоречит гипотезе, предполагающей непосредственное участие щелочных солей в механизме реакции. Однако различие структур окисно-ториевых катализаторов изосинтеза и окисноцинковых, активированных щелочами, катализаторов синтеза высших спиртов исключает возможность непосредственного их сравнения. В этой связи интересно рассмотреть механизм изосинтеза, изложенный в шестой главе. [40]

Реакция, лежащая в основе синтеза нафтенов и изосинтеза, не аналогична реакции каталитического гидрирования, в которой в качестве промежуточных нестойких продуктов образуются метиленовые радикалы. Предполагают, что при синтезе нафтенов и изосинтезе вначале получаются высшие спирты, в основном изобутиловый, которые затем дегидратируются в олефи-ны; последние в свою очередь гидрируются в парафиновые углеводороды изостроения. Иначе говоря, эти реакции сходны с реакцией, протекающей при синтезе высших спиртов ( см. стр. [41]

Известно, что окислы тория, алюминия и вольфрама обладают весьма высокой активностью в реакции дегидратации этанола. Эти же окислы оказались и наиболее активными катализаторами изосинтеза. Однако окислы алюминия и вольфрама как таковые нежелательны вследствие того, что они нромотируют обильное образование кокса и метана. Окислы других металлов от хрома до ванадия непригодны как дегидратирующие катализаторы; они обнаруживают весьма малую активность и в реакциях изосинтеза. Окислы металлов от цинка до меди ( последний приготовляли при низких температурах) непригодны ни как катализаторы дегидратации этанола, ни как одпокомпонентные катализаторы изосинтеза. В окисных алюмо-ториевых катализаторах, активных в реакциях изосинтеза, дегидратирующая способность окиси тория промотируется окисью алюминия. В условиях изосинтеза активность окиси тория в реакциях гидрирования окиси углерода с образованием спирта и дегидратации этого спирта значительно выше, чем всех других окислов. Сочетание двух основных функций в реакции изосинтеза, присущее окиси тория, доказывается тем обстоятельством, что ее можно заменить двухкомпопеитным катализатором окись цинка - окись алюминия, в котором один компонент является гидрирующим, а второй дегидратирующим. Для усиления активности в реакциях изомеризации и крекинга предложено [2, 5] добавлять к этому катализатору двуокись кремния. [43]

Применительно к высшим олефипам ( вероятно, выше С Б) указывается [11], что их образование в результате дегидратации высших спиртов на окиси тория сопровождается установлением равновесия между изомерами. Однако подавляющее действие синтез-газа на изомеризацию во время процесса изосинтеза точно не установлено. Отклонение соотношения изомерных олефинов, образующихся при изосинтезе, от равновесного и практически полное отсутствие спиртов С 5 и выше при давлении синтеза менее 300 am позволяют предполагать [11], что большая часть олефинов, вероятно, образовалась не за счет непосредственной дегидратации соответствующих спиртов, а в результате дегидратации низкомолекулярных спиртов с последующей полимеризацией низших олефинов. Поскольку при температуре изосинтеза окись тория в большей мере способствует изомеризации олефинов, чем их гидрированию, изомеризация в некоторых случаях может протекать быстрее, чем гидрирование. [44]

Схема синтеза углеводородов и спиртов из природного газа над псевдоожиженным катализатором ( гайдрокол-про. [45]

Страницы: 1 2 3 4