Главная --> Справочник терминов


Восстановления катализатора Неоценимое ^клчннне, особенно в химии природных соединений, имеет мет< восстановления карбоновых кислот я их пропзиодпых при помощи комплексна

Катализаторы этого рода более активны по отношению к кислородсодержащим группам, чем по отношению к ненасыщенным связям; ароматические ядра в их присутствии не восстанавливаются. Альдегиды и кетоны под давлением 100 ати и при температуре 125— 150^восстанавли-яаются до спиртов, без образования побочных продуктов, что в опреде* ленных условиях дает преимущество этим катализаторам перед всеми остальными. Они применяются для восстановления карбоновых кислот, их эфиров* и их амидов, в таких случаях другие катализаторы не дают хороших результатов. Восстановление кислот и эфиров ведут под давлением 200—300 ати при температуре 200—250°. Первичнее спирты получаются с хорошими выходами, благодаря чему этот метод может конкурировать с методом Буво и Блана. Амиды при еще более высокой температуре (250—265°) превращаются в амины, причем необходимо большое количество катализатора (15% от веса амида).

По аналогичному механизму протекает и реакция восстановления карбоновых кислот.

Для восстановления карбоновых кислот можно также пользоваться электролитическим восстановлением. По этому способу при соблюдении определенных условий многие ароматические кислоты могут быть превращены в соответствующие спирты. Подробные указания об условиях применения этого метода имеются в оригинальных статьях 129.

Другой (имеющий очень ограниченное применение) способ восстановления карбоновых кислот в соответствующие альдегиды -основан на процессе, который может быть выражен следующей схемой ш:

3. Для восстановления карбоновых кислот и производных карбоновых

остальными. Они применяются для восстановления карбоновых кислот,

Для восстановления карбоновых кислот можно также пользоваться электролитическим восстановлением. По этому способу при соблюдении определенных условий многие ароматические кислоты могут быть превращены в соответствующие спирты. Подробные указания об условиях применения этого метода имеются в оригинальных статьях 12в.

Другой (имеющий очень ограниченное применение) способ восстановления карбоновых кислот в соответствующие альдегиды основан на процессе, который может быть выражен следующей схемой ш:

Для восстановления карбоновых кислот можно также пользоваться электролитическим восстановлением. По этому способу при соблюдении определенных условий многие ароматические кислоты могут быть превращены в соответствующие спирты. Подробные указания об условиях применения этого метода имеются в оригинальных статьях 12в.

Другой (имеющий очень ограниченное применение) способ восстановления карбоновых кислот в соответствующие альдегиды-основан на процессе, который может быть выражен следующей схемой ш:

После загрузки в колонну синтеза катализатор восстанавливают в токе водорода при температуре 300—400° С. О степени восстановления судят по уменьшению количества выделяющейся воды. Процесс восстановления катализатора продолжается 3—5 суток.

Этерификация жирных кислот спиртами может осуществляться при повышенных температурах без катализатора. Эксперименты показали, что оптимальными условиями термической этерификации являются температура 250—320° С и давление 10—-ЗООатп. Процесс должен проводиться с избытком метанола. Гидрирование метиловых эфиров может осуществляться на меднохромовом или медноцинковом катализаторах. Однако эти катализаторы имеют сравнительно короткий период работы без регенерации» Весьма перспективным оказывается применение для восстановления эфи= ров цинкхромового катализатора. Этот катализатор работает стабильно, однако при гидрировании эфиров образуется значительное количество углеводородов (до 6—10%). Некоторая модификация катализатора, а также тщательное осуществление процесса восстановления катализатора позволяют снизить содержание углеводородов в сырых спиртах до 2—3%.

Неабсорбированные газы Q—С3, Н2, азот, СО, СО2 с верха абсорбера поступают в емкость газа-восстановителя и используются для восстановления- катализатора и в качестве топливного газа. Насыщенный абсорбент из куба колонны 2 вместе с насыщенным абсорбентом из колонны повторной абсорбции 19 самотеком за счет разности давлений через теплообменник 4 поступает в десорбцион-ную колонну 6. Десорбция углеводородов С4 из насыщенного абсорбента протекает под давлением 0,674 МПа и температуре в кубе 280 °С. Нагрев насыщенного абсорбента проводится в трубчатой печи 8.

Катализатор теряет свою активность и при длительном воздействии водяного пара вследствие окисления никеля. В условиях паровой конверсии соотношение между окислителем (водяным паром) и восстанавливающими компонентами (СО и Н2) таково, что реакции восстановления преобладают над реакцией окисления, и никель-на большей части катализатора .находится в восстановленном состоянии. На входе в реактор при 400—500 °С конверсия еще не идет,, восстановление протекает слабо и на участке протяженностью 1— 3 м, где происходит разогрев компонентов до 600—700 °С, процессы окисления преобладают над процессами восстановления. Таким образом, на начальном участке никель окисляется, и катализатор теряет полностью свою активность, что в свою очередь задерживает начало реакции. В таких условиях начальный участок реактора работает как подогреватель сырья и пара, что нельзя признать эффективным. Если в газе, поступающем на конверсию, содержится; водород, условия восстановления катализатора на начальном участке улучшаются, и никель может сохраниться в восстановленном; виде.

температуры газа составляет соответственно 74 и 60 °С на 1 % СО и С02, вступивших в реакцию. Процесс обычно проводят в одну ступень в адиабатическом реакторе. При этом концентрация окиелов углерода в газе, поступающем на метанирование, ограничивается верхним пределом рабочей температуры катализатора. Практически суммарное содержание окислов углерода в исходном газе не превышает 1 %. Выделением тепла сопровождается также реакция восстановления катализатора, однако опасность его перегрева практически отсутствует.

и галогенов. Включение в работу этого катализатора производится после восстановления катализаторов конверсии углеводородов и высокотемпературной конверсии СО и получения конвертированного газа, стабильного по составу и не содержащего сернистых соединений. Предварительно реактор низкотемпературной конверсии продувают чистым азотом до остаточного содержания кислорода 0,2%. Затем он разогревается при сохранении циркуляции чистого азота через пусковой подогреватель (разогрев и восстановление катализатора описаны ниже). После восстановления катализатора реактор включается в систему конвертированного газа, температура газа на входе в реактор устанавливается 200—220 °С.

Восстановление катализатора высокотемпературной конверсии СО начинается при температуре выше 300 °С. При этом сера, содержащаяся в катализаторе, выделяется в виде H2S, поэтому конвертированный газ до полного выделения сероводорода не может быть направлен в реактор низкотемпературной конверсии СО. По мере восстановления катализатора конверсии углеводородных газов содержание окиси углерода в газе, поступающем в реактор конверсии СО, увеличивается, что может вызвать повышение температуры. Для снижения температуры в реактор вводят насыщенный пар или конвертированный газ разбавляют очищенным водородом. Реактор со свежезагруженным катализатором выводится на рабочий режим при минимально возможной температуре, обеспечивающей нужный состав конвертированного газа.

Термическая дезактивация высокопористых алшоникелевых катализаторов начинается приблизительно при 500-550°С. Поэтому температура в процессе восстановления не должна подниматься выше 400°С, максимум 450°С. Для достижения такой температуры может оказаться необходимым несколько увеличить содержание СО во входящем газе,но должен осуществляться строгий контроль количества SO и С?>2 • так как на каждую 0,1$ С0„ и СО увеличение температуры катализатора будет составлять соответственно 6° и 7,4°С. Полное восстановление обычно достигается при 400°С. В начале восстановления скорость процесса очень высокая, но постепенно замедляется, и для полного восстановления катализатора при указанных температурах требуется ориентировочно 16-24 ч.

С повышением давления температура начала восстановления катализатора под действием рабочей смеси понижается. Для давления 1,1 МПа она составляет 600°С, а для 2,1 МПа - 500°С. Объясняется это понижением температуры начала реакции метана с кислородом, при которой образуются восстановители СО и Н? . Минимально необходимые для восстановления катализатора СО и /#> образуются при степени конверсии метана 35-36!? /16, 58/.

В реакторах с водяной рубашкой разогрев осуществляют установленными в верхней части корпуса горелками для сжигания природного газа с воздухом. Горение протекает на катализаторе. Конвертор разогревается в течение 24 ч до 800-900°С. После этого проводят пуск конвертора при атмосферном давлении. Набор давления производится после разогрева и восстановления катализатора в конверторах С&.

Катализатор хромит меди CuO-Cr2O3 получают следующим образом. Растворяют в воде 261 г трехводного нитрата меди и 31,3 г нитрата бария, доводят объем до 900 мл, добавляя нужное количество воды, нагревают до 80° и приливают 720 мл водного раствора, 151,2 г бихромата аммония и 150 мл 28%-ного аммиака. Осадок отфильтровывают, сушат при температуре 75—80° и измельчают. После измельчения его делят на три порции и каждую из них подвергают термическому разложению, нагревая, при перемешивании, в фарфоровой чашке на пламени горелки, причем после начала разложения, не прекращая перемешивания массы, отставляют горелку. Выделяется большое количество газов, и масса чернеет. После тщательного перемешивания массу охлаждают, соединяют три порции вместе, обрабатывают 600 мл 10%-ной уксусной кислоты, фильтруют, промывают водой (6 раз, порциями по 100 мл), сушат при температуре 115° и измельчают. Получают около 150 г катализатора125. Нитрат бария плохо растворим в воде, поэтому лучше сначала растворить его в воде, а затем добавить нитрат меди. Нитрат бария добавляют для того, чтобы избежать восстановления катализатора водородом (в последнем случае катализатор приобретает красную окраску), так как восстановленный катализатор теряет свою каталитическую способность. Катализатор нечувствителен к действию воздуха и влаги; если количество воды велико, он переходит в коллоидное состояние.




Восстановлении некоторых Восстановлении последнего Восстановлении соединений Восстановленный катализатор Возбужденных состояниях Возбужденного состояния Воздействия агрессивных Воздействии кислорода Воздушный компрессор

-
Яндекс.Метрика