logo
синтез мономеров1

Катализ реакции дегидрирования.

Все реакции дегидрирования каталитические. Применение катализаторов позволяет достигнуть высокой скорости процесса при сравнительно низкой температуре, когда еще не получили развития нежелательные побочные реакции. Катализаторы способствуют достижения равновесия, т.к. ускоряют одинаково скорости как прямой так и обратной реакции.

Катализаторы делят на три группы:

  1. Металлы 8-ой группы и их сплавы, а именно Fe, Co, Ni, Pd, Pt, а также Cu и Ag.

  2. Оксиды металлов, оксиды MgO, ZnO, Cr2O3, Fe2O3.

  3. Сложные оксидные катализаторы CuO·Cr2O3; ZnO·Cr2O3; хромиты, молибдаты Co·MoO2; вольфраматы Co·WO3; сульфиды

Металлические катализаторы наносят на пористые носители, добавляют различные промоутеры. Это оксиды других металлов, щелочи. Катализаторы применяют в виде тонкодиспергированных суспензий в жидкости, формованных в виде таблеток, цилиндров, колец и т.д.

Механизм процесса каталитического дегидрирования основан на взаимодействии молекулы углеводорода с активными центрами катализатора. Дегидрирование предпочтительно идет через акты образования и гибели адсорбированного на поверхности радикала.

Схематично это можно расписать следующим образом:

Причем в этом случае обратима каждая стадия.

На катализаторе существуют два различных типа активных центров. Первые ведут (или отвечают за) реакцию дегидрирования, а вторые крекинга. Это подтвержается резким снижением каталитической активности и скорости реакции крекинга при введении тиофена. Характерно, что сероуглерод блокирует лишь центры катализирующие крекинг, а скорость дегидрирования не изменяется. Олефины, ароматические соединения, ацетилен и его гомологи обладают более высокой способностью к сорбции.

К катализаторам предъявляются жесткие требования.

  1. Высокая каталитическая активность по съему продукта с единицы объема или массы катализатора

  2. Высокая селективность катализатора – это выход целевого продукта в расчете на израсходованное сырье.

  3. Полная регенирируемость катализатора

  4. Длительность работы катализатора 1-2 года

  5. Низкая стоимость и доступность катализатора

  6. Зерна катализатора должны обладать достаточной механической прочностью

  7. Катализатор должен иметь повышенную теплопроводность

  8. Химическая структура катализатора не должна меняться в условиях попеременного воздействия окислительной и восстановительной среды.

  9. Отработанный катализатор должен не уничтожаться, а использоваться в качестве сырья для извлечения металлов, изготовления наполнителей, огнеупоров и т.д.