Тақырып:Изомеризация процесінің катализаторлары

Дәріс 14

Тақырып:Изомеризация процесінің катализаторлары

Өндірістік процестің бұрыңғы модификацияларында промотор ретінде алкен және құрғақ хлорлы сутек қолданумен алюминий хлориді немесе бромидінде изомеризациялау жүргізілген. Карбоний ионы келесі сызба бойынша түзіледі:

⇄

Процесс салыстырмалы түрде төмен 90-120⁰С температурада жүреді және реакция тепе-теңдігі тармақталған алкандар түзілу бағытына ығысқан. Бұл процестің кемшіліктеріне жататындар: катализатордың жоғарғы коррозиялық белсенділігі,катализатордан көмірсутектерді бөлудің қиындығы, көп мөлшерде жанама өнімдердің түзілуінен процесс таңдамалығының төмендеуі,гидролиз және көмірсутектерде шамамен 1% еруі нәтижесінде катализатор шығынының көбеюі.

Бұл кемшіліктер оның маңызын жоюға әкеледі. Қазіргі өндірістік алкандар изомеризациясының катализаторлары типтес «металл-тасымалдағыш» бифункционалды жүйе түрінде болады. Катализатордың металл компоненті ретінде платина немесе палладий қолданылады, тасымалдағыш ретінде-алюминий оксиді матрицасына енгізілген амморофты немесе кристалды алюмосиликаттар , фторланған немесе хлорланған алюминий оксиді қолданылады. Катализатордың кокстелуін болдырмау үшін процесті 1,4-4 МПа сутегі қысымында жүргізеді. Құрамында 1-2% хлор немесе фторы бар алюмоплатиналы катализаторлар қажетті белсенділік көрсетпейді,сондықтан процесс жоғарғы температура (350-400⁰С) жағдайында жүргізіледі,бұл термодинамикалық мүмкін изомеризация дәрежесін төмендетеді. Бұл процесс техникада жоғарғы температурадағы изомеризация деген атау алды. Катализаторлардың белсенділігін көтеру және реакция температурасын 230-380⁰С дейін төмендету (орташа температурадағы изомеризация) металлцеолитті катализаторларға көшу кезінде тасымалдағыштың қышқылдығын жоғарлатумен қол жеткізілді. Құрамында 7-10% хлоры бар алюминий оксидіндегі платина немесе палладий катализаторлары жоғарғы белсенділік көрсетеді. Олар реакцияны 100-200⁰С температурада (төменгі температурадағы изомеризация) жүргізуге мүмкіндік береді. Бифункционалды катализатордағы изомеризацияға қажетті жағдай каталитикалық риформингтегі сияқты,катализаторлары улайтын ылғал, күкірт, азот және оттектен құрамында сутегі бар газды және шикізатты терең тазалау. Катализатордағы галоген шығынын толықтыру үшін шикізатқа аздаған мөлшерде құрамында галогендер бар заттарды енгізеді.

Соңғы уақытта изомеризация катализаторлары ретінде HF – BF₃, HF – SbF₅,HSO₃F – SbF₅ және басқалар сияқты «жоғарғы қышқылдарды» ұсынады.Бұл катализаторларда 20-50⁰С температурада алкандардың изомеризациясы тез жүреді.Карбкатион алканнан тікелей түзіледі:

→

Бірақ бұл катализаторлар өндірісте қолдануға әлі қолдау тапқан жоқ. Қазіргі уақытта үлкен мәні бар процестер төменгі және жоғарғы температурадағы изомеризация болып табылады.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1.Изомеризацияда қандай процестер қолданылады? 2.Изомеризацияның қандай катализаторлары жоғарғы белсенділік көрсетеді? 3.Изомеризацияның қандай катализаторлары «жоғарғы қышқылдар» деген атау алған?

Дәріс 15

⇐ Предыдущая 7 8 9 10 11 12 13 141516 Следующая ⇒