Катализаторы дегидрирования

Дегидрирование – каталитическая реакция отделения молекулы водорода из органического соединения. Ее широко применяют в химической промышленности при производстве органических веществ, используемых в различных сферах производства: растворителей, дубильных веществ, лаков, полимеров, спиртов, пластмасс, фармацевтических препаратов и других веществ. Катализаторы дегидрирования – переходные металлы подгрупп меди и железа (медь, железо, платина, палладий, серебро), а также полупроводниковые оксиды и сульфиды металлов (железа, хрома, цинка, кобальта).

Катализаторы дегидрирования применяются в промышленности при синтезе спиртов, ароматических соединений и парафинов. Данная химическая реакция происходит при повышении температуры и понижении давления, т.е. при нарушении термодинамического равновесия. Чаще всего процесс дегидрирования происходит при температуре 300°С и под давлением до 5 МПа, иногда данные показатели повышают. Во время дегидрирования органическое вещество соединяется с катализатором, после чего соединение распадается на молекулу кислорода и продукт дегидрирования.

Катализаторы дегидрирования спиртов

Путем дегидрирования спиртов в промышленности получают альдегиды и кетоны (формальдегид, ацетон, циклогексанон). Для дегидрирования спиртов (углеводородов) используются катализаторы дегидрирования - металлы подгруппы В1 (металлическая медь). При дегидрировании спиртов очень часто происходит переход определенной части спирта в углеводород. Присутствие воздуха в процессе дегидрирования спирта приводит к сжиганию воздуха и образованию воды. Во время самой реакции с участием катализаторов дегидрирования выделяется большое количество тепла, поэтому необходимость нагревать катализатор отсутствует.

Катализаторы дегидрирования ароматических соединений

Ароматические соединения используются для получения полимеров, органических растворителей, ПАВ, топливных субпродуктов. Катализаторы дегидрирования ароматических соединений – металлические сульфиды и оксиды медно-хромовой группы. Наиболее часто процессом дегидрирования ароматических соединений получают стирол – высокотоксичное бесцветное нерастворимое жидкое вещество. Стирол образуется в процессе дегидрирования этинилбензола оксидными железохромовыми катализаторами с добавлением карбоната калия. На основе стирола производят такие полимеры, как полистирол, пенопласт, а также напалм и другие вещества.

Катализаторы дегидрирования парафинов

Дегидрированием парафинов получают этиленовые углеводороды (олефины) и диены. Реакция дегидрирования парафинов происходит при температуре 500-600°С для олефинов и 600-700°С – для диенов. Катализаторы дегидрирования парафинов – оксиды хрома и алюминия. Наиболее высокий результат в реакции дегидрирования показывает аморфный оксид хрома, который содержит соединения шестивалентного хрома. Оксид алюминия, также применяемый как катализатор дегидрирования, стабилизирует процесс кристаллизации хрома при повышении температуры катализатора.