ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы из "Общая химическая технология органических веществ" Главными исходными веществами для производства многочисленных продуктов основного органического синтеза являются различные углеводороды—парафины, олефины, диолефины, ацетиленовые и ароматические углеводороды, нафтоны, а также окись углерода и водород. [c.131] Неисчерпаемым источником углеводородов служат нефть и природные горючие газы, продукты их переработки и переработки каменных углей. [c.131] Наиболее распространенный в природе углеводород—метан, ресурсы его огромны, он является главным, а иногда единственным компонентом природных горючих газов (стр. 28). Ресурсы природного метана во много раз превышают ресурсы этана, пропана и бутанов, вместе взятых. Метан содержится в отходящих газах нефтеперерабатывающих заводов (см. табл. 5), в коксовом газе содержание метана составляет около 27 объемн. %. В состав природных газов и газов нефтепереработки также входят ближайшие гомологи метана (Сг—С ). Большие количества этих углеводородов получают при стабилизации сырой нефти (стр. 41), бу-таны и частично пентаны выделяют, кроме того, при стабилизации газового бензина (стр. 33). [c.131] Источниками получения этилена, пропилена, бутиленов и амиленов являются газы, образующиеся в результате высокотемпературной деструктивной переработки нефтяного сырья — термического крекинга и пиролиза (стр, 28, табл. 5). Меньшие количества этих углеводородов находятся в газах каталитического крекинга (стр. 64). [c.131] Олефины, как ненасыщенные соединения отличаются высокой реакционной способностью и поэтому представляют исключительную ценность как исходные соединения для синтезов. В связи с быстрым развитием промышленности органического синтеза количество олефиновых углеводородов (и в первую очередь этилена), получаемых как побочные продукты при обычных процессах деструктивной переработки нефтяного сырья на моторное топливо, является недостаточным. Для увеличения ресурсов этилена некоторые нефтяные дистилляты (бензин, лигроин, газойль и др.) подвергают специальному пиролизу. При повышении температуры этого процесса, снижении парциальных давлений паров образующихся продуктов и сокращении времени пребывания их в реакционной зоне выход этилена достигает 20% и более от количества перерабатываемого нефтяного сырья. [c.131] Разработаны методы получения диеновых углеводородов совместно с олефинами путем деструктивной переработки жидких нефтепродуктов. [c.132] Сырьем для производства ацетилена по карбидному методу являются каменные угли, так как СаСд образуется при сплавлении извести СаО с коксом и антрацитом. В последние десятилетия разработаны и внедрены способы получения ацетилена из метана и его гомологов (стр. 135). Для получения ацетилена может быть использовано также жидкое нефтяное сырье. [c.132] Бензольные углеводороды получают выделением из продуктов коксования каменных углей, из фракций бензинов прямой перегонки нефти и крекинг-бензинов, а также из продуктов пиролиза керосина и некоторых других нефтяных дистиллятов. Ароматические углеводороды экстрагируются из этих фракций селективными растворителями. [c.132] Используемые в промышленности окись углерода и водород получают газификацией твердого топлива (кокс, антрацит и др., стр. 107) или конверсией природного газа. Эти процессы подробно рассмотрены в курсе химической технологии неорганических веществ. [c.132] Большинство реакций, используемых в технологии основного органического синтеза, протекает в присутствии катализаторов. Применяемые катализаторы как по составу, так и по способам их приготовления весьма разнообразны. В качестве катализаторов могут употребляться газы (окислы азота, хлористый водород, аммиак и др.), жидкости (минеральные кислоты, органические основания и др.) и твердые вещества (металлы, их окислы, соли и др.). [c.133] Реакции, протекающие в присутствии катализаторов, принято разделять на реакции гомогенного и гетерогенного катализа. К реакциям гомогенного катализа относятся такие, в которых катализатор и реагенты находятся в газовой или жидкой фазе. В этом случае границы раздела между катализатором и реагирующими веществами отсутствуют. При гетерогенном катализе катализатор я реагенты находятся в разных фазах и взаимодействие протекает на поверхности раздела фаз. В процессах гетерогенного катализа особенно широко применяются твердые катализаторы. [c.133] Катализаторы должны удовлетворять следующим требованиям обладать высокой активностью (значительно ускорять основные химические реакции или подавлять побочные), иметь большую удельную поверхность, быть достаточно прочными и стойкими к действию высоких температур и т. д. [c.133] С увеличением удельной поверхности катализатора повышается его производительность. Под производительностью катализатора понимается количество целевых продуктов, образующихся за единицу времени на единицу массы (или объема) катализатора. Обычно удельная поверхность промышленных катализаторов очень велика 100—300 м и более на 1 г катализатора. Для получения катализаторов с такой развитой поверхностью применяются специальные методы их приготовления. Окисные катализаторы чаще всего изготовляют одним из следующих методов сухим методом (обжиг), влажным методом (осаждение) или сплавлением. [c.133] При обжиге неустойчивые соединения металлов, например нитраты или соли органических кислот, в результате сильного нагревания разлагаются с образованием окислов. Методом обжига получают такие катализаторы, как окислы цинка, железа, меди и др. [c.133] При получении катализаторов влажным методом металлы осаждаются в виде гидроокисей или карбонатов из водных растворов солей этих металлов, например нитратов. Для осаждения применяют аммиачную воду, соду, двуокись углерода. Выделяемые осадки подвергают сушке и легкому прокаливанию. В случае необходимости окислы могут быть восстановлены до металлов водородом при повышенной температуре. [c.133] Плавленые катализаторы получают сплавлением смесей окислов металлов. Такой сплав измельчают до образования гранул требуемой величины и затем восстанавливают водородом. Плавленые катализаторы отличаются большой механической прочностью. [c.134] Большой интерес представляют так называемые скелетные катализаторы, получаемые сплавлением никеля или другого металла с алюминием. Такой сплав выщелачивают—обрабатывают раствором щелочи. Получаемый в результате выщелачивания пористый металл ( скелет ) обладает высокой каталитической активностью. Впервые скелетный катализатор был получен Ре-неем (1924 г.). Необходимо отметить, что восстановленные катализаторы и катализаторы Ренея обладают пирофорными свойствами, т. е. способны разогреваться и даже раскаляться на воздухе, что может быть причиной возникновения пожара. Во избежание этого катализаторы необходимо хранить в атмосфере водорода или инертного газа (N5, СО2). [c.134] Вернуться к основной статье