Каталитическое дегидрирование алканов

Дегидрирование предельных углеводородов, принадлежащих к классу алканов, протекает при высоких температурах (до 650 °С) и в присутствии таких катализаторов, как платина, палладий, никель, железо, оксиды хрома, железа и цинка). Основными факторами, влияющими на дегидрирование алканов, являются длина цепи и температура процесса.

Дегидрирование этана, пропана и бутана протекает при температуре 500 °С в присутствии никелевого катализатора с образованием соответствующих алкенов – этена, пропена и бутена. Причем в случае дегидрирования бутана образуется смесь алкенов, состоящая из бутена-1 и бутена-2.

Дегидрирование алканов

Если проводить дегидрирование бутана при температуре 500 - 650 °С на оксиде хрома, то можно получить бутадиен-1,3.

Дегидрирование этана пропана бутана

Одним из методов промышленного получения изобутилена – ценного сырья для нефтехимии, является дегидрирование изобутана. Процесс протекает на алюмохромовом катализаторе при температуре 550 - 600 °С.

Процесс дегидрирования изобутана в изобутилен

Алканы, имеющие в своей цепи более 4-х атомов углерода, в процессе дегидрирования образуют устойчивые циклоалканы. Если в основной цепочке алкана имеется 6 и более атомов углерода (гексан, гептан, октан и т.д.), то при температуре 300 - 400 °С, платиновом катализаторе и, например, при наличии алкильных радикалов получаются только 6-членные циклы. Далее эти циклоалканы дегидрируются до более устойчивых соединений – аренов. Примером такой реакции является получение бензола из гексана.

Каталитическое дегидрирование алканов реакция

В случае дегидрирования пентана и других алканов с пятью атомами углерода в основной цепочке образуются пятичленные циклы.

Помимо этого существует процесс дегидрирования метана по межмолекулярному механизму, который протекает при температуре 1500 °С и в качестве конечно продукта получается ацетилен.

Дегидрирование метана реакция

Очень важным промышленным процессом дегидрирования является синтез мономера изопрена, из которого получают ценный изопреновый каучук. На первой стадии данного процесса происходит дегидрирование изопентана до изоамиленов при температуре 530 - 610 ºС в присутствии алюмохромового катализатора. Особенность первой стадии заключается в том, что дегидрирование осуществляется в кипящем слое катализатора, то есть когда частицы катализатора поддерживаются в парящем состоянии за счет восходящего потока воздуха. На второй стадии изоамилены дегидрируются на железокалиевом катализаторе при температуре 550 - 650 ºС в присутствии водяного пара.

Каталитическое дегидрирование изопентана

Дегидрирование алкилароматических соединений

Каталитическое дегидрирование спиртов

Реакторы дегидрирования:

  • Контроль температуры и давления в зоне реакции, скорости перемешивания
  • Объем сосуда: 10 мл – 1000 л
  • Расчетное давление: 1– 400 бар
  • Расчетная температура: -30 – 600 оС
  • Материал сосуда: нержавеющая сталь, Hastelloy C-276, титан, стекло
  • Мешалка: магнитная, 0 - 3500 об/мин
  • Обогрев: рубашка, электрический/керамический нагреватель
Узнать цену
  • Контроль температуры и давления в слое катализатора, скорости подачи жидкого/газообразного сырья
  • Объем загрузки катализатора: 5 мл – 2 л
  • Расчетное давление: 1 – 400 бар
  • Расчетная температура: 20 – 800 °С
  • Материал трубки: нержавеющая сталь, Hastelloy C-276, титан
  • Обогрев: электрический/керамический нагреватель
Узнать цену
  • Готовое решение каталитической установки проточного типа
  • Максимальное давление  процесса 250 бар
  • Максимальная температура 900 °C
  • Для разных видов оценки могут применятся различные материалы реактора
  • Полная автоматизированная система управления и сбора данных
Узнать цену