Ионообменный катализатор
Cтраница 1
Ионообменные катализаторы нередко обладают по сравнению с более распространенными растворимыми кислотными и щелочными катализаторами теми преимуществами, что они в меньшей степени вызывают осмоле-ние и дают обычно меньше побочных продуктов. В результате этого целевые продукты получаются более чистыми, что облегчает их дальнейшую обработку; можно даже непосредственно отогнать продукт из реакционной смеси, не отделяя ионообменного катализатора. Отделить же смолы от продуктов реакции очень легко либо фильтрованием, либо простой декантацией, тогда как освободиться от растворимого катализатора часто бывает очень сложно. Ионообменные катализаторы можно с успехом использовать при работе с веществами, которые обычно очень чувствительны к действию кислот; в литературе уже сообщалось об этерификации фурфурило-вого спирта уксусной кислотой. В случае работы с ионитами опасность полимеризации в процессе реакции соединений винильного типа менее вероятна, чем в присутствии обычных растворимых катализаторов. Одну и ту же порцию смолы часто можно использовать несколько раз, как уже это было описано. Наконец, процессы, катализируемые ионообменными смолами, часто можно проводить в металлической аппаратуре, которая подвергалась бы коррозии, если бы применяли растворимые катализаторы. [1]
 |
Технологическая схема производства бутилацетата в две ступени. [2] |
А формованные ионообменные катализаторы широко распространены в совмещенных реакцион-но-массообменных процессах. Такие процессы как этерификация, гидролиз, переэтерификация относительно легко могут быть организованы как совмещенные. [3]
Другое действие ионообменных катализаторов, представляющее большой интерес, заключается в подавлении побочных реакций. Нежелательное образование побочных продуктов, приводящих к окрашиванию или снижению выхода главного продукта, было устранено с помощью применения ионообменных катализаторов. Здесь могут иметь место два случая. [4]
Нами использованы серии ионообменных катализаторов, полученных из одной партии соответствующего цеолита типа А, X, Y. Водородная форма цеолита также активнее исходной формы, еще более активен декатионированный цеолит, который близок по каталитической активности к цеолиту с наибольшей степенью замещения ионов натрия ионами кобальта. Это увеличение каталитической активности может являться следствием превращения структуры цеолита в более открытую и имеющую не полностью скомпенсированные заряды. На основании данных о составе продуктов дегидратации бутанолов сделаны заключения об ориентации превращающихся молекул в цеолите. [5]
Реакция протекает в присутствии кислотного ионообменного катализатора с большой скоростью и отличается высокой селективностью. Из-за обратимости реакции для лучшей конверсии изобутена используется избыток метанола. В то же время отношение метанол: изобутен должно быть достаточно низким, чтобы затраты на извлечение и рецикл непрореагировавшего метанола не были слишком велики. Необходимо строгое соблюдение температурного режима процесса, что обеспечивается постоянным отводом тепла экзотермической реакции; в противном случае при температуре выше 125 С начинается олигомериза-ция изобутена. В соответствии со стехиометрией для получения 1 т ТБМЭ требуется затратить 0 4 т метанола и 0 6 т изобутена. В одностадийном процессе легко достигается 90 - 96 % - я степень конверсии изобутена. [6]
Действительно, сравнение микрофотографий пропиточных и ионообменных катализаторов показывает, что число кристаллов платины на единицу поверхности носителя больше для образцов, приготовленных пропиткой. Особенно четко это проявляется при малых содержаниях металла. [7]
Процесс получения с помощью ионообменного катализатора высококачественного изобутилена для производства бутилкаучука в настоящее время реализован в СССР в крупнотоннажном масштабе. Он имеет более простое технологическое оформление, не имеет корродирующей среды и прост в управлении. В целом про цесс более эффективен, чем сернокислотный. [8]
Более современным методом является прямая этерификация акриловой кислоты метанолом в присутствии кислотного [62] или ионообменного катализатора. Этим методом в современных производствах получают этиловый, бутиловый, 2-этилгексиловый и другие эфиры. [9]
Приведенные данные показывают, что хотя в ряде случаев и можно добиться известной степени избирательного действия, полученные результаты большей частью обусловлены пористостью ионообменного катализатора. Если участвующие в реакции вещества не могут диффундировать к поверхности обмена или от нее, ионит не окажется эффективным катализатором. [10]
Приведенные данные показывают, что хотя в ряде случаев и можно добиться известной степени избирательного действия, полученные результаты большей частью обусловлены пористостью ионообменного катализатора. Если участвующие в реакции вещества не могут диффундировать к поверхности обмена или от нее, ионит не окажется эффективным катализатором. [11]
Ионообменные катализаторы обладают большой активностью, весьма стабильны в работе и не загрязняют образующийся продукт. При изучении гидратации окиси этилена в эти-ленгликоль на семи образцах ионообменных катализаторов15 ( пермутит, дауэкс-50, цеорекс и др.) было установлено, что наиболее активны сильные кислоты и основания. [12]
Другое действие ионообменных катализаторов, представляющее большой интерес, заключается в подавлении побочных реакций. Нежелательное образование побочных продуктов, приводящих к окрашиванию или снижению выхода главного продукта, было устранено с помощью применения ионообменных катализаторов. Здесь могут иметь место два случая. [13]
Ионообменные катализаторы нередко обладают по сравнению с более распространенными растворимыми кислотными и щелочными катализаторами теми преимуществами, что они в меньшей степени вызывают осмоле-ние и дают обычно меньше побочных продуктов. В результате этого целевые продукты получаются более чистыми, что облегчает их дальнейшую обработку; можно даже непосредственно отогнать продукт из реакционной смеси, не отделяя ионообменного катализатора. Отделить же смолы от продуктов реакции очень легко либо фильтрованием, либо простой декантацией, тогда как освободиться от растворимого катализатора часто бывает очень сложно. Ионообменные катализаторы можно с успехом использовать при работе с веществами, которые обычно очень чувствительны к действию кислот; в литературе уже сообщалось об этерификации фурфурило-вого спирта уксусной кислотой. В случае работы с ионитами опасность полимеризации в процессе реакции соединений винильного типа менее вероятна, чем в присутствии обычных растворимых катализаторов. Одну и ту же порцию смолы часто можно использовать несколько раз, как уже это было описано. Наконец, процессы, катализируемые ионообменными смолами, часто можно проводить в металлической аппаратуре, которая подвергалась бы коррозии, если бы применяли растворимые катализаторы. [14]
В СССР основным сырьем являются изобутан-изобутиленовая фракция - продукт дегидрирования изобутана - и С4 - фракции, получаемые при пиролизе бензинов и сжиженных газов в производстве этилена. Однако все новые производства основаны на методе выделения изобутилена с использованием ионообменных катализаторов. [15]
Страницы: 1 2