Catalizator de vanadiu

Mecanismul de oxidare în prezența catalizatorilor metalici nu a fost suficient studiat. Efectul metalelor poate fi explicat în moduri diferite: formarea fragmentelor de molecule care au proprietățile radicalilor liberi; redistribuirea electronilor între hidroperoxizi și metale în starea de valență inferioară sau, în final, formarea anumitor compuși cu hidroperoxizi acide.







Un caz special de clorurare adițională este adăugarea clorului la atomi într-o stare de valență mai scăzută, de exemplu sinteza fosgenului din monoxid de carbon și clor:

1) efectul fluorului molecular și al unor fluoruri metalice 5 în starea cea mai mare de valență; La Eh, substituția atomilor de fluor pentru atomii de hidrogen în compușii organici are loc în principal;

Sarurile metalice în starea inferioară a valenței pot fi, de asemenea, inhibitori, care se explică prin reacția lor cu radicalii peroxidici, de exemplu:

Ca urmare, perioada de inducție, care este de obicei scurtată prin adăugarea de astfel de săruri, poate crește din nou cu creșterea concentrației. în timp ce cu săruri de metal în starea de valență mai mare, durata sa scade continuu odată cu creșterea concentrației de sare. Cu toate acestea, rolul catalitic al metalelor de valență variabilă predomină asupra funcției lor inhibitoare, care determină utilizarea cu succes a acestor catalizatori în oxidarea în fază lichidă.

în cazul în care săgețile denotă legătura acceptor-donator. De regulă, metalele posedă cea mai mare capacitate reactivă în cea mai mică stare de valență. i-Compușii pot fi formați fie prin interacțiunea directă a unei sări de metal cu o olefină, fie prin înlocuirea unei olefine cu un alt ligand având o legătură p și legat la un atom de metal.

În funcție de tipul de compus organic, natura proceselor halogenare halogen sau halo-geniruyuschego agent sunt efectuate sau înlocuirea cu diferiți atomi sau grupări funcționale cu atomi de halogen, sau adăugarea de agenți de halogenare nesaturări de compuși organici și la atomii care sunt într-o stare de valență inferioară.

Un caz special de halogenare aditivă este adăugarea de halogeni la un atom într-o stare de valență mai mică. Un exemplu este sinteza fosgenului din monoxid de carbon și clor:

În moleculele de hidrocarburi, legăturile dintre atomii C și H se realizează cu ajutorul electronilor o și d. În carbohidrații de metan: - carbonul este în prima stare de valență. adică, în formarea fiecărei valențe a atomului de carbon, participă orbita unui electron s-electron și a 3-p-electroni.

În hidrocarburile de etilenă, atomii de carbon legați printr-o dublă legătură se află în cea de-a doua stare de valență. Doar doi și unu p ^ electroni valent fiecărui atom de carbon implicat în formarea de 3-CBA și hibrid-obligațiuni și unul p-electron rămâne liber și este implicată formarea de e-l bond.

În acetilenă, atomul de carbon este în starea a treia a valenței. și anume numai un p și un s-electron participă la hibridizare, în formarea de legături 0; doi electroni participă la formarea a două orbitre reciproce perpendiculare ale n-legăturilor.







Randamentul acidului adipic este crescut atunci când oxidarea este efectuată într-un regim cu două temperaturi: la 60-80 ° C în prima etapă și la 100-120 ° C în a doua etapă. Catalizatorul de cupru-vanadiu, adăugat ca oxid de cupru și metavanadat de amoniu, are de asemenea un efect pozitiv. Cuprul leagă oxizii de azot la complexe, iar compușii de vanadiu accelerează reacția țintă și cresc randamentul acidului adipic la 90-95%.

Oxidarea o-xilenului la anhidrida ftalică se efectuează pe catalizatori care conțin vanadiu. Astfel, un catalizator de vanadiu la temperatură scăzută care conține sulf sau un catalizator de oxid-vanadiu la temperatură ridicată este utilizat pe un purtător neporos. Cu toate acestea, catalizatorii de acest tip nu sunt suficient de selectivi. Recent, au fost găsite aplicații mai eficiente de catalizatori de vanadiu-titan pe purtători. Acest tip de catalizator este utilizat în diferite țări. Diferențele dintre clasele individuale se datorează metodei de preparare a catalizatorului și a aditivilor modificatori. Randamentul anhidridei ftalice pe acești catalizatori este de 70-75% pe baza o-xilenului ratat la o conversie aproape completă, iar productivitatea variază de la 180 la 300 kg /.

Catalizatorul de vanadiu folosit conține 5% pentoxid de vanadiu pe un purtător și este o peletă cu lungimea de 10-20 mi și un diametru de 5 mm. În această formă, este dificil din punct de vedere tehnologic să se folosească în procesul de oxidare, astfel încât, înainte de a fi combinat cu gudron, catalizatorul a fost zdrobit până la un pulbere viz.

Metodele descrise mai sus pentru producerea acidului de contact se referă la metoda de cataliză uscată, care permite producerea de acid și oleum de orice concentrație. Totuși, pentru prelucrarea directă a hidrogenului sulfurat în acidul de contact s-a dezvoltat o metodă de cataliză umedă și pe scară largă, în care gazului de sulf de sulf care conține o cantitate semnificativă de vapori de apă este furnizat la catalizatorul de vanadiu. Atunci când se folosește această metodă, producerea acidului sulfuric constă doar din trei etape: arderea hidrogenului sulfurat, oxidarea anhidridei sulfuroase rezultate,

Catalizatorul de vanadiu este preparat prin impregnarea unui purtător calcinat

catalizator avansat vanadiu iBKGC, utilizat pentru oxidarea hidrocarburilor aromatice obținute din toate nadila, sulfatul de potasiu și oilikagelya atunci când este încălzit în aer în intervalul de temperatură 400-420 ° C

Catalizator de vanadiu, vezi catalizator

Printre catalizatorii pentru piroliza materiilor prime de hidrocarburi propuși de diverși cercetători, catalizatorul de vanadiu pe un suport modificat cu oxid de bor este cel mai rafinat.

Catalizatorii de piroliză sunt un sistem complex, principalele componente ale cărora sunt masa activă și purtătorul. Un purtător care are o activitate catalitică dă catalizatorului proprietățile mecanice necesare și contribuie la stabilitatea acestuia. Ingredientul activ în majoritatea catalizatorilor de piroliză propusă constă în principal din oxizi de metale cu valență variabilă. - Vanadiu, niobiu, indiu, fier etc. Activitatea catalitică a acestor oxizi în procesul de piroliză este asociat aparent cu schimbarea valență în procesul catalitic. Astfel, sa demonstrat că catalizatorul de vanadiu piroliza oxidat conținând ca substanță activă vanadiu component pentavalent are o activitate scăzută și dobândește activitatea maximă numai după reducerea cu hidrogen la vanadiu cu valență mai mică. Un eșantion de catalizator puternic redus, care prezintă activitate mare din primele minute de aprovizionare cu materii prime, conține vanadiu, aparent redus la VOo. găsită pe difractogramele sale. Timpul necesar pentru reducerea vanadiului la starea activă depinde de temperatură: la 300 ° C, acest lucru necesită 15 minute, la 750 ° C, mai puțin de 1 minut. Fluxul de reacții de reducere a oxidării în procesul de piroliză catalitică poate fi presupus pentru alți catalizatori.

Alături de inițiere, este de asemenea observată inhibarea descompunerii hidrocarburilor în prezența unui catalizator heterogen. S-a stabilit că inhibitorii descompunerii catalitice a parafinelor sunt hidrocarburi aromatice policiclice - fenantren, naftalină. Benzenul nu are practic nici un efect asupra ratei de descompunere a parafinelor.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: