Катализаторы дегидрирования
КАТАЛИЗАТОРЫ ДЕГИДРИРОВАНИЯ, ускоряют отщепление водорода от орг. соединений. К катализаторам дегидрирования относятся гл. обр. разл. твердые в-ва, к-рые по составу можно разделить на неск. групп: 1) оксиды щел.-зем., переходных элементов и РЗЭ, напр. Са, Zn, Ti, Zr, Cr, Mn, Fe, Mo, Th - катализаторы дегидрирования спиртов, парафинов, олефинов, циклоалканов, циклоалкенов, гетероциклич. соед.; 2) сульфиды, теллуриды, стибиды, арсениды,
селениды Мо, Са, Zn, Cd, Zr, Ga, Pb, Cr, Ni, Mo, Re и
др. - катализаторы дегидрирования спиртов и циклоалканов; 3) бориды, нитриды, карбиды, силициды, фосфиды V, Zr, Ti, Cr, Mo, W - катализаторы дегидрирования циклоалканов; 4) металлы - Ni, Сu, Rh, Ir, Re, Os, Ru, Pd, Pt - катализаторы дегидрирования спиртов, циклоалканов, нафтенов, парафинов, олефинов, гетероциклич. соединений.
Катализаторы перечисл. классов в виде индивидуальных соед. используются в осн. в теоретич. исследованиях для установления связи между их физ.-хим. и каталитич. св-вами. При проведении пром. процессов всегда используют многокомпонентные каталитич. системы.
В пром-сти для дегидрирования линейных и разветвленных алканов в олефины используют обычно алюмохромовые, алюмомолибденовые и алюмоплатиновые катализаторы. Напр., для превращ. бутана в бутен применяют катализаторы на основе оксида Сr, к-рые получают пропиткой носителя р-рами соед. Сr с послед. формованием гранул и прокаливанием. Такой катализатор работает короткими циклами по 0,2-0,5 ч при 570-590°С; т-ра регенерации 640-650 °С, продолжительность 0,2-0,5 ч; выход бутенов 31% по массе при селективности катализатора 75%.
Катализаторы дегидрирования олефинов в диолефины - в осн. смешанные алюмохромовые, железохромовые и кальцийникельфосфатные катализаторы. Для дегидрирования бутенов и изопентенов наиб. применение находит последний. Процесс на этом катализаторе проводят короткими циклами по 0,25-0,5 ч при 600-650 °С и разбавлении сырья водяным паром; выход олефинов ок. 45% по массе при селективности катализатора ок. 90%. Получают такой катализатор дегидрирования совместным осаждением фосфатов Са, Ni и Сr. Для дегидрирования бутена используют также железохромцинковый катализатор, работающий циклически по 4-12 ч при 580-630 °С и разбавлении сырья водяным паром (регенерируют такой катализатор дегидрирования паровоздушной смесью); выход бутадиена ок. 22% по массе при селективности катализатора 76-78%. Такой катализатор м.б. получен смешением оксидов Fe и Zn (1,9 : 1) с р-ром СrO3 с послед. восстановлением Сr6+ до Сr3+ орг. восстановителем и прокаливанием при 500-550 °С.
Алюмохромовые и железохромовые катализаторы используют для дегидрирования алкилбензолов. Основной катализатор дегидрирования этилбензола в стирол-оксидный железохромкалиевый. Процесс на нем проводят при т-ре ок. 600 °С при разбавлении сырья водяным паром; выход стирола ок. 63% по массе при селективности процесса ок. 90%. Такой катализатор м.б. получен смешением оксидов Fe и Сr с р-рами К2СО3 и промотора с послед. формованием гранул и их прокаливанием при 600-650°С.
Для дегидрирования циклоалканов и циклоалкенов применяют обычно платиновые и палладиевые катализаторы на активир. угле, Al2О3, СаСО3 и спец. керамич. носителях. В нек-рых случаях используют также нанесенные никелевые катализаторы.
Дегидрирование алканов с образованием ароматич. соед. (дегидроциклизация парафинов) проводят при 500-550 °С на катализаторе, содержащем оксиды Al, Сr и V, дегидрирование нафтенов в циклоолефины - на оксидном катализаторе при т-ре 500-600 °С.
Катализаторы дегидрирования спиртов - в осн. разл. соед. меди, напр. хромат(III) меди, в нек-рых случаях - нанесенные никелевые катализаторы, промотированные оловом.
===
Исп. литература для статьи «КАТАЛИЗАТОРЫ ДЕГИДРИРОВАНИЯ»: Крылов О. В., Катализ неметаллами, М., 1967; Томас Ч., Промышленные каталитические процессы и эффективные катализаторы, пер. с англ., М., 1973; Катализаторы дегидрирования низших парафиновых, олефиновых и алкилароматических углеводородов, М., 1978. А. А. Слинкин.
Страница «КАТАЛИЗАТОРЫ ДЕГИДРИРОВАНИЯ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.