Гидрирование-дегидрирование. Часть 1
advertisement
Процессы дегидрирования и гидрирования L/O/G/O www.themegallery.com 1 Классификация реакций дегидрирования без изменения цепи с изменением цепи По связи С–С Дегидроциклизация С4Н10→С4Н8 → С4Н6 С6Н12→С6Н6 По связи С–О Дегидроконденсация RCH2OН→RCHO 2C6H6→2C6H4 По связи C–N Окислительное дегидрирование RCH2NН2→RCN 2CH3ОН + 0,5О2→ →2НСНО + Н2О + Н2 2 Классификация реакций гидрирования Присоединение водорода по ненасыщенным связям С6Н6 + 3Н2→ С6Н12 С2Н2+ Н2 → С2Н4 Действие водорода с отщеплением безуглеродных веществ RCОOН + 2Н2→RCH2OН + Н2О Действие водорода с расщеплением С–С связи С6Н12 + Н2→С6Н14 3 Особый тип реакций гидрирования-дегидрирования Перераспределение водорода 3RCH=CH2 + С6Н12 → 3RCH2–CН3 + C6H6 4 Термохимические данные кДж/моль ΔН ! Гидрирование экзо• ΔНмах для -С≡С- Дегидрирование эндо• О2 и Н 2 5 Равновесие реакций дегидрирования 1 Повышение м.м. парафина благоприятно для –Н2 Фенильные заместители разветвленная цепь благоприятствуют –Н2 2 3 Шестичленные циклоалканы легко дегидрируются Получение нитей 6 Равновесие реакций гидрирования >C=C< -C≡N C 6H 6 R2C=O Уменьшение способности к гидрированию -С≡С- Равновесие благоприятно для дли гидрирования ацетиленовых УВ, низших олефинов, диенов Наличие фенильных заместителей и разветвления углеродной цепи сказывается отрицательно Гидрирование, сопровождающееся выделением воды, практически необратимо 7 Условия дегидрирования Температура Давление 200 – 650 ºС Ближе к атмосферному или вакуум или разбавление паром пример: При 595 °С равновесная степень конверсии этилбензола в стирол при 0,1 МПа составляет 40 %, а при 0,01 МПа уже 80 % 8 Условия гидрирования Температура Давление 100 – 400 ºС 1,5–5 до 30–40 МПа или избыток водорода пример: Гидрирование бензола при 200 °С, 0.1 МПа и мольном отношении С6Н6:Н2=1:3 дает равновесную степень конверсии 95,7 %, которая при 10-кратном избытке Н2 повышается до 99,5 % 9 Катализаторы гидрированиядегидрирования Co CuO, Cr2O3 Fe К* К* Ni Pd Pt ZnO, Cr2O3 MgO ZnO Cr2O3 * Кроме термических превращений, протекающих при высокой температуре и сопровождающихся глубоким расщеплением и конденсацией 10 Селективность реакций гидрирования-дегидрирования Селективность важна для предотвращения более глубоких превращений и направленного взаимодействия по определенной функциональной группе С С Зависит от развития ППР Зависит от реакционной способности ОВ и способности адсорбироваться на катализаторе С Зависит от сорбционной способности катализатора С Зависит от температуры Зависит от С времени контакта 11 Процессы гидрирования-дегидрирования формальдегид Дегидрирование и окисление спиртов Дегидрирование алкилароматиче ских соединений стирол бутадиен-1,3; изопрен Процессы имеющие важное практическое значение Дегидрирование парафинов и олефинов насыщенные УВ, карбоновые кислоты, спирты, амины Гидрирование УВ, О- и N-содержащих соединений 12
