Окислительное дегидрирование - изоамилен
Cтраница 2
Авторы [93] изучали импульсным хроматографиче-ским методом окислительное дегидрирование изоамиленов в изопрен на железо-цинк-хромовом катализаторе. [16]
Для промышленной реализации метода окислительного дегидрирования изоамиленов с участием кислорода необходимо найти экономичные способы переработки кислородсодержащего контактного газа и выделения и утилизации кислородсодержащих соединений из катализата. Главной задачей при реализации этого процесса является снижение количества водяного пара, подаваемого с сырьем в реактор. Успешное внедрение аналогичного процесса получения дивинила из и-бутиленов свидетельствует о том, что эти проблемы вполне разрешимы, и послужит, очевидно, важным стимулом для интенсивного развития исследований в области окислительного дегидрирования изоамиленов. [17]
 |
Схема промышленной установки окислительного дегидрирования бутенов ( метод фирмы Phillips Petroleum. [18] |
Несколько менее высокие показатели наблюдаются при окислительном дегидрировании амиленов. В табл. 11.1 приведены результаты, полученные на лабораторной установке с применением фосфор-висмут-молибденового катализатора ( 13 % активной массы на силикагеле) при дегидрировании фракции, содержащей практически только амилены. Известно, что при использовании сырья, содержащего другие углеводороды С6, в частности пиперилен и изопрен, а также при проведении процесса в металлических реакторах, показатели несколько ухудшаются. Тем не менее методом окислительного дегидрирования изоамиленов, по-видимому, может быть получен изопрен с наибольшим выходом. [19]
Различные дегидрирующие агенты далеко не равноценны по своей эффективности. Так, при дегидрировании с участием галогенов изо-пентан может быть в одну стадию превращен в изопрен в отсутствие катализатора. Выход их несколько возрастает при гетерогенно-каталитическом окислении парафинов, однако селективность действия известных катализаторов [206 - 208] все же недостаточно высока. Кислород является эффективным дегидрирующим агентом лишь в реакции гетерогенно-каталитичеекого окислительного дегидрирования изоамиленов. Реакции с участием серы представляют в основном теоретический интерес. [20]
Различие между этими методами заключается в том, что во втором случае механизм образования изопрена тот же, что при обычном дегидрировании и включает образование молекулярного водорода. Повышение выхода изопрена при дегидрировании изоамиленов в присутствии кислорода по сравнению с обычным дегидрированием объясняется уменьшением перепада температуры в зоне реакции за счет частичного сгорания водорода и углеводородов, а также за счет того, что некоторая часть кислорода расходуется на регенерацию и активацию катализатора. Катализаторами этого процесса являются контакты типа К-16 или железо-молибденового. В их присутствии, как и при обычном дегидрировании [14], с наибольшей скоростью протекает превращение ТМЭ, а с наименьшей - ИПЭ. При окислительном дегидрировании изоамиленов с кислородом наблюдается противоположная зависимость. [21]
Изучение влияния изопрена на окислительное дегидрирование изоамиленов показало, что в его присутствии скорость реакции заметно уменьшается. При подаче в реактор эквимолярной смеси изопрена и изоамиленов состав углеводородной части контактного газа почти не отличается от исходного сырья. Выход продуктов глубокого окисления с ростом содержания изопрена в смеси резко увеличивается. Ингибирующее действие изопрена отмечено во многих работах. Причины этого явления не вполне ясны. Так, при сравнении данных по окислительному дегидрированию изоамиленов в присутствии трех каталитических систем установлено, что наиболее заметно инги-бирующее действие изопрена на висмут-молибденовом и олово-сурьмяном катализаторах. [22]
Хроматографическое и радиохроматографическое изучзние кин этики окислительного дегидрирования и изомеризации и-бутенов на Bi-Мо - катализаторе. Мы уже указывали в начале данного раздела, что ошибки в определении констант скоростей не всегда позволяют однозначно выбрать истинную схему протекания процесса. В этом случае весьма полезной бывает дополнительная информация, которую можно использовать для отсеивания некоторых гипотетических схем. Авторы [95] изучали окислительные дегидрирование и изомеризацию м-бутенов на Bi-Мо - катализа-торе. Нахождение кинетических констант в этом случае так же, как и при изучении окислительного дегидрирования изоамиленов, было связано со значительными трудностями из-за одновременного протекания в условиях эксперимента 9 различных реакций изомеризации и мягкого окисления всех изомеров в дивинил. [23]
При окислительном дегидрировании изоамиленов может использоваться как кислород, так и воздух. В зависимости от этого существенно меняется схема переработки контактного газа. Однако в любом случае при подаче с углеводородами только кислорода или только кислорода и азота условия дегидрирования оказываются слишком жесткими. Обычно вместе с сырьем подается водяной пар. Последний, по-видимому, как и в ряде других процессов, является не только разбавителем, но и оказывает некоторое специфическое влияние на окислительное дегидрирование олефинов [283], Одновременно подача воды повышает безопасность проведения процесса и решает проблему отвода тепла реакции. Однако использование водяного пара приводит к повышению энергозатрат и поэтому степень разбавления сырья водой должна быть минимальной. К сожалению, применение известных в настоящее время катализаторов окислительного дегидрирования изоамиленов связано с необходимостью большого разбавления сырья водяным паром ( см. табл. 28), что является одним из самых серьезных недостатков рассматриваемого метода. Селективность процесса существенно снижается с уменьшением степени разбавления. [24]
Страницы: 1 2