Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Промышленные производства -> Овчинникова В.И. -> "Производство капролактама" -> 45

Производство капролактама - Овчинникова В.И.

Овчинникова В.И., Ручинского В.Р. Производство капролактама — M., «Химия», 1977. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): kaprolaktam.djvu
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 108 >> Следующая


Промышленный цинк-железный катализатор представляет собой кольца, поверхность которых покрывается цинком термическим или гальваническим способом. Кольца изготовлены из полос железа толщиной 0,5 мм (кольца Леесинга); размеры их могут быть различны от 5X5 до 10X10 мм. Для повышения прочности сцепления цинка с железной основой кольца перед цинкованием гальваническим способом омедняют (слой в 20 мкм) и затем покрывают слоем латуни (5—7 мкм) в цианистых электролитах.

По упрощенному варианту катализатор готовят, сгибая кольца из полос оцинкованного железа. Однако такой катализатор менее прочный: цинк отслаивается, обнажается железная основа, что приводит к ухудшению каталитических свойств.

Цинк-железный катализатор дешев, прост в изготовлении, стабилен в эксплуатации, обеспечивает высокую степень превращения циклогексанола. Недостатком катализатора является то, что он активен при довольно высокой температуре (400—42O0C), при которой образуются побочные соединения и несколько снижается селективность.

Кроме того, катализатор чувствителен к примесям в цикло-гексаноле, особенно к воде и кислородсодержащим соединениям (сложным эфирам, кислотам). Поэтому его применяют только для дегидрирования циклогексанола, полученного гидрированием фенола [10, 11]. Исходный циклогексанол в этом случае содержит не менее 99,8% основного вещества и в качестве примесей небольшие количества фенола (0,005%) и этилциклогексана (0,03%). Непрореагировавший же циклогексанол, выделенный из

107

продуктов дегидрирования ректификацией («обратный» циклогек-санол), содержит значительно больше примесей (около 4% цик-логексанона и 0,3% продуктов конденсации и непредельных соединений), вследствие чего он дегидрируется при низких объемных скоростях и с худшими показателями. Поэтому дегидрирование свежего и «обратного» циклогексанола проводят в разных агрегатах, не смешивая их. Ниже дан состав продуктов дегидрирования свежего и «обратного» циклогексанола при объемной скорости подачи 1,2 и 0,6 ч-1 соответственно (дегидрирование на цинк-железном катализаторе при 400—42O0C):

Содержание, %

Циклогексанон .... Циклогексанол ....

Циклогексан.....

Циклогексан.....

Циклогексенон .... 2-ЦиклогексениЛциклогекса

нон........

Вода........

Прочие примеси ....

Циклогексанол свежий

75,7 22,5

0,21

0,10

0,07

0,67 0,05 0,7

Циклогексанол «обратный»

75,0 22,0

0,79

0,12

0,18

1,5

0,11

0,3

80

I

I 60

Снижая объемную скорость и повышая температуру, можно увеличить содержание кетона до 90%, но при этом возрастает количество побочных продуктов и затрудняется повторное использование «обратного» циклогексанола.

Дегидрирование циклогексанола, полученного окислением циклогексана, на цинк-железном катализаторе нецелесообразно из-за "сильного дезактивирующего действия примесей окислительного происхождения, особенно кислот, эфи-ров и воды [12]. На примере циклогексилацетата показано, что наличие в исходном цикло-гексаноле 0,5% эфира снижает степень конверсии на 5—7%, а при введении 1,5% эфира степень конверсии падает на 40% (рис. 32). Процесс отравления обратим, и подача чистого циклогексанола полностью восстанавливает активность катализатора. Аналогичным образом действует на катализатор и присутствие воды: при содержании 1% НгО степень конверсии снижается на 10%.

1











Z













0 1 Z J f 5 Содержание примеси, fo

Рис. 32. Зависимость содержания цикло-гексанона от содержания циклогексилацетата (/) и воды (2) (температура 420 0C, объемная скорость 0,6 ч~4).

108

Таким образом, на цинк-железном катализаторе рекомендуется дегидрировать циклогексаиол высокой степени чистоты, содержащий не более 0,5% примесей окислительного происхождения. В процессе работы активность катализатора понижается из-за осаждения на его поверхности углерода. Для восстановления активности катализатора в аппарат при 4000C подают азот-кислородную смесь (2—3% O2), а затем водород.

Катализаторы на основе окиси цинка. Менее чувствительны к примесям катализаторы, в состав которых входит цинк в виде окиси. Их широко применяют на производствах, где используется циклогексаиол, полученный окислением циклогексана. Предложено большое число катализаторов на основе окиси цинка. Это, прежде всего, окись цинка как в чистом виде [13], так и содержащая ряд стабилизирующих и промотирующих добавок [14, 15],

К числу таких катализаторов относится катализатор, полученный разложением основного карбоната цинка при 4000C и последующим таблетированием активной окиси цинка с добавлением 2% графита (катализатор ГИАП-10). В оптимальных условиях (температура 340—360 °С, объемная скорость по жидкому цикло-гексанолу 1,0—1,5 ч-1) выход циклогексанона в расчете на прореагировавший циклогексаиол достигает 98% при степени конверсии 80—85%. Однако при содержании примесей в циклогексаноле более 2% активность катализатора заметно снижается.

Оптимальная поверхность цинк-окисного катализатора составляет 8—16 м2/г. При большей поверхности селективность катализатора понижается и возрастает доля реакций конденсации. Введение в состав катализатора окислов щелочно-земельных металлов (CaO, MgO) значительно повышает его устойчивость к примесям в циклогексаноле [14].
Предыдущая << 1 .. 39 40 41 42 43 44 < 45 > 46 47 48 49 50 51 .. 108 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама