Термины, связанные с цементом. Алюмохромовые катализаторы

Главная --> Справочник терминов

Алюмохромовые катализаторы Технологическая схема процесса каталитической дегидрогенизации, применяемая фирмой «Гудри», представлена на рис. 14. Процесс проводится в присутствии хромо-алюминиевого катализатора и применяется для производства из к-бутана бутиленов или бутадиена.

Технологическая схема процесса каталитической дегидрогенизации, применяемая фирмой «Гудри», представлена на рис. 14. Процесс проводится в присутствии хромо-алюминиевого катализатора и применяется для произнодства из «-бутана бутиленов или бутадиена.

55 г смеси фурилалкенов, полученной, как указано выше, 30 мл -абсолютного этилового спирта и 5,5 г сплавного медно-алюминиевого катализатора (примечание 3) помещают во вращающийся автоклав емкостью '0,25 л. Автоклав промывают водородом (как уже указывалось выше), а затем вводят в него водород под давлением 80—100 атм. Гидрирование ведут при температуре 80—85° и заканчивают после прекращения поглощения водорода (15—20 часов). По окончании гидрирования катализат отфильтровывают, спирт отгоняют на водяной бане, а остаток перегоняют в вакууме. Фракция, перегоняющаяся в интервале 64—65° при 10 мм, -представляет собой 1-(<х-фурил)-3-метилпентан (примечание 4). Выход 42 г (75% теоретического).

21 г фурилгексадиенона, 30 мл абсолютного этилового спирта и 3 г сплавного медно-алюминиевого катализатора (из расчета на сухой катализатор) загружают в автоклав емкостью 0,25 л. Промывают автоклав водородом и вводят в него водород под давлением 50—60 атм. Гидрирование ведут при температуре 40Г до прекращения поглощения водорода (1,5—3 часа).

В лабораторных условиях более удобным методом получения 9-винилкарбазола является дегидратация 9-(р-оксиэтил)-карбазола при нагревании с едким натром в вакууме [12] или с едким кали ПЗ, 14], а также пиролизом Э-(р-ацетоксиэтил)-карбазола при 575—600° в атмосфере азота [15, 16] или при той же температуре в присутствии медно-боро-алюминиевого катализатора и остаточном давлении 3—20 мм (выход 23%) [2, 14, 15].

Большое число восстановителей, например йодистый водород, натрий и этиловый спирт, амальгама натрия и спирт, натрий и жидкий аммиак, восстанавливают стирол в этилбензол или другие соединения. Стирол можно восстановить в этилбензол, применяя медный катализатор, окись платины, палладиевый катализатор или обычные катализаторы гидрирования. В зависимости от условий продуктами реакции являются соединения от этил-бензола до этилциклогексана. При применении никель алюминиевого катализатора при умеренных температурах и высоких давлениях [37] олефиновая группа стирола гидрируется в 900 раз быстрее бензола.

Лене и Дю Пюи [1144] получали многоатомные спирты гидрогенизацией суспензий метилового спирта в глюкозе или сахарозе в присутствии специального медно-алюминиевого катализатора при температуре 240° и давлении 100 атм. Средний выход перегоняющихся многоатомных спиртов составлял 60—65%, из которых 60% приходилось на долю пропиленгликоля, а остаток представлял собой смесь глицерина и спиртов с более высоким молекулярным весом.

Для приготовления цинк-алюминиевого катализатора (типа «стирол-контакт») отвешивают по 50 г окиси хрома, азотнокислого магния, окиси алюминия и азотнокислого цинка, разбавляют дистиллированной водой до тестообразного состояния, прибавляют около 2 г крахмала в качестве склеивающего вещества, хорошо перемешивают и продавливают массу через сито с диаметром отверстий ~ 2 мм. Сушат полученные червячки до воздушно-сухого состояния и загружают в реакционную трубку, в которую предварительно помещают слой битого кварцевого стекла. Трубку вставляют в печь, присоединяют к водоструйному насосу и при слабом токе воды в течение нескольких часов при 350° активируют катализатор до полного прекращения выделения окислов азота.

Анилин-2,3,4, 5,6-Нб получали [7] изотопным обменом, протекающим при нагревании смеси анилина, воды-Ш и едкого-Н2 натрия в присутствии никель-алюминиевого катализатора Ренея. При помощи обмена были получены также следующие производные: ацетанилид-2', 3', 4', 5', б'-Нб. 2, 4,6-триброманилин-З, 5-Hi и 4'-бромацетанилид-2', 3', 5', 6х Нф Результаты изотопных анализов свидетельствуют о том, что относительное содержание дейтерия в орто-, мета- и пара-положениях в анилине, полученном в результате обмена, составляет соответственно 75, 11,5 и 13,4%,

Недавно появился обзор по синтезу блоксополимеров на катализаторах Циглера—Натта [100], но имеется только несколько примеров специального использования этих блоксополимеров для стабилизации полимерных дисперсий. Один из таких примеров — получение коллоидной дисперсии полипропилена с использованием титан-алюминиевого катализатора [106] (см. стр. 240). Вначале четыреххлористый титан восстанавливают алкилами алюминия; при этом получают активный катализатор, содержащий трех-хлористый титан. Затем готовят коллоидную дисперсию этого катализатора, вначале суспендируя его в углеводородном разбавителе, прибавляя диалкилалюминийгалогенид, а затем а-олефин, содержащий, по крайней мере, 6 атомов углерода, обычно октен-1 или гексадецен-1. Полученная очень тонкая дисперсия частиц катализатора, вероятно, стабилизирована присоединенными к их поверхности цепями поли(а-олефина). Эту дисперсию катализатора используют далее для полимеризации пропилена, приводящей к субмикронной дисперсии в основном кристаллического полимера.

Наиболее распространенными для дегидрирования парафиновых углеводородов в олефиновые оказались алюмохромовые катализаторы [4]. По патентным данным фирмой «Филлипс» используется алюмохромовый катализатор, содержащий 20% окиси хрома. Этот катализатор готовят смешением тонкоизмельченных исходных материалов с последующим прессованием в гранулы и активацией. Более точные сведения отсутствуют. Другие катализаторы, в том числе алюмохромовые катализаторы фирмы «Гудри» серий А и С, упоминаются в книге Томаса [2, с. 72].

Для одностадийного процесса применяют алюмохромовые катализаторы с содержанием tоксида хрома 18—20%. Водяной пар для снижения парциального давления не используется, процесс проводится под вакуумом.

В промышленности известны несколько вариантов технологических процессов деалкилирования. Каталитическое гидрогеннза-ционное деалкилирование проводят при 600—650 °С и 3,5—6 МПа на оксидах металлов (наиболее распространены алюмокоТталы-молибденовые и алюмохромовые катализаторы). Вследствие недостаточной селективности катализаторов наряду с основной реакцией может иметь место распад ароматического кольца. Для повышения селективности катализаторов последние промотируют введением щелочи. Таким способом удается повысить селективность по бензолу до 96,0—99,8%; степень конверсии толуола за проход составляет около 70%, а общий выход бензола с учетом рециркуляции непрореагировавшего толуола можно довести до 82—83% (масс.) или 96,9% (мол.).

В настоящее время при дегидрировании парафиновых углеводородов в олефиновые используются алюмохромовые катализаторы.

Для нейтрализации кислотных центров поверхности, а следовательно, для предотвращения нежелательных побочных реакций, в алюмохромовые катализаторы вводят соли щелочных и щелочноземельных металлов. В промышленных катализаторах наиболее часто используют окиси калия, натрия, бериллия. Наиболее подробно изучено влияние добавок калия, действие которого сводится к стабилизации структуры хрома в катализаторе. Предполагают [3, с. 35), что калий в структуре алюмохромового катализатора находится в виде или алюмината АЮОК (восстановительная среда) или хромата К2СЮ4 (окислительная среда). Ион К+, связанный в форме — ОК, мигрирует от иона Сг6+ к иону А13+, находясь в динамическом равновесии, зависящем от окислительно-восстановительных условий среды:

В последнее время наметилось новое направление: использование для дегидрирования низших парафиновых углеводородов платиновых катализаторов [12, с. 9]. Катализаторы на основе металлов платиновой группы так же, как и алюмохромовые катализаторы, являются бифункциональными. Металлические центры катализируют реакции окислительно-восстановительного характера (дегидрирование, гидрирование, дегидроциклизацию и т. д.), а на кислотных центрах носителя проходят реакции изомеризации, крекинга и др. Особенностью платиновых катализаторов является возможность проведения процесса без регенерации при очень высокой селективности. Эти катализаторы рассматриваются как катализаторы будущего.

Окисные алюмохромовые катализаторы обладают высокой чувствительностью к влаге, содержание которой в сырье не должно превышать 0,01 %, и сернистым соединениям, максимально допустимая концентрация которых 0,005 %.

Для дегидрирования низших парафинов (алканов) наиболее эффективны алюмохромовые катализаторы (оксид хрома, нанесенный на активный оксид алюминия; массовое содержание Сг2Оз 3—60%). В отечественной промышленности дегидрирование алканов: бутана в к-бутилены, изобутана в изобутилен (ме-тилпропен), изопентана в изоамилены (метилбутены)—проводят непрерывно во взвешенном (кипящем, псевдоожиженном) слое мелкозернистого (пылевидного) катализатора. За рубежом эти процессы проводят в реакторах периодического действий на неподвижном слое катализатора. Проведение дегидрирования во взвешенном слое выдвигает ряд дополнительных требований к катализатору: он должен обладать высоким сопротивлением истиранию и не изменять показателей при истирании частиц.

При одностадийном процессе применяются алюмохромовые катализаторы (см. табл. 2.5), которые обеспечивают непрерывную работу установки в течение 1—2 лет. При этом применение водяного пара для разбавления бутана исключается, так как водяной пар «отравляет» алюмохромовые катализаторы, а требуемое для хороших выходов небольшое парциальное давление бутана и н-бутиленов достигается за счет дегидрирования в условиях вакуума.

Алюмохромовые и медь-алюмохромовые катализаторы. Алюмохромовый катализатор применяется для удаления сероокиси углерода и сероуглерода из синтез-газов, отличающихся высоким содержанием окиси углерода. Этот катализатор промотирует избирательный гидролиз сернистых соединений практически без сопутствующего превращения окиси углерода; присутствие сероводорода в поступающем газе не влияет на активность катализатора. Практически полное превращение органических сернистых соединений достигается при температуре 316—427° С, повышенных давлениях и объемных скоростях 250—1000 ч'1 [26]. Типичные условия, при которых обеспечивается удаление сероокиси углерода из газового потока, представляющего собой смесь углеводородов и окиси углерода [27], следующие.

Аналогичное восстановление Аналогично действует Аналогично образованию Аналогично определению Аналогично поведению Ацетиленовых углеводородов Аналогично восстановлению Ангармонического осциллятора Ангидридами карбоновых