Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Органический синтез на основе оксида углерода и водорода получил широкое промышленное развитие.
Каталитический синтез углеводородов из СО и Н2 впервые осуществлен Сабатье, синтезировавшим СН4 на никелевом катализаторе, и Орловым, получившим этилен на железопалладиевом катализаторе, нанесенном на кокс.
Из оксида углерода и водорода термодинамически возможно образование углеводородов любой молекулярной массы, типа и строения. Из СО и Н2 синтезированы углеводородные смеси широкого фракционного состава (от Сх до С30, редко до С100 и выше), включающие алканы и алкены.
Синтез алканов и алкенов из СО и Н2 на кобальтовых катализаторах в общем виде может быть представлен уравнениями реакций:
на железном катализаторе — уравнениями
Образование СО2 на железных катализаторах обусловлено реакцией
Фишером и Тропшем было обнаружено, что при катализе оксидами некоторых металлов получается смесь углеводородов и кислородсодержащих соединений, в том числе метанола. Добавление щелочей к оксидным катализаторам ведет к образованию высших спиртов, среди которых преобладает изобутанол:
Таким образом, синтезы из оксида углерода и водорода протекают в различных направлениях в зависимости от применяемых катализаторов и рабочих условий. Так, на никелевых катализаторах при 0,1 МПа и 160—200°С образуются алканы и алкены с числом углеродных атомов более 2, а выше 200 0С — главным образом метан. На кобальтовых катализаторах при 0,1—1 МПа и температуре 170—200°С получают алканы и алкены, причем преимущественно алканы линейного строения. На. железных катализаторах при 2—3 МПа и 200—250°С образуются смеси алканов и алкенов в основном разветвленного строения, а также
кислородсодержащие соединения. На рутениевых катализаторах при высоких давлениях (50—
150 МПа) и температуре 100—120°С получают высокомолекулярные парафиновые углеводороды (с молекулярной массой до 2-106 и более).
Необходимо отметить, что термодинамическая вероятность и экспериментальные возможности синтеза из СО и Н2 различных кислородсодержащих соединений расширяются, если брать смеси СО + Н2О, СО2 + Н2, использовать вводимые извне инициаторы, специальные
реакционные среды, активные и комплексообразующие растворители, применять более высокие давления (до 1000 МПа).
Впервые синтез Фишера—Тропша был реализован в Германии в 1936 г. с целью получения синтина (синтетического бензина).
В настоящее время на основе смесей оксида углерода и водорода в промышленном масштабе производят такие крупнотоннажные продукты, как метанол, жидкие алифатические углеводороды и метан.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 1086 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!