酸化クロム - アルミナを使用したアルカンの脱水素
酸化クロミックアルミナを使用したアルカンの脱水素化は、水素原子の除去を含むプロセス アルカン分子からアルケンを形成します。この反応は通常、高温(400〜600°C)で行われます。 大気圧の下 。
プロセスの内訳は次のとおりです。
1。触媒準備:
*使用される触媒は、通常、アルミナ(al₂o₃)でサポートされるクロム酸化物(cr₂o₃)です。 。
*この触媒は、硝酸クロムの溶液をアルミナに含浸させることにより調製されます そして、カシリィング 高温の材料。
*酸化染色体とアルミナの比率 触媒の望ましい活動と選択性に応じて、変化させることができます。
2。反応プロセス:
*アルカン供給は蒸発です そして、触媒ベッドの上を通過しました 。
*高温は c-H結合の破壊を促進します アルカン分子で。
*このプロセスは、アルケンの形成をもたらします および水素ガス 。
*反応は可逆的です 、したがって、水素ガスを取り外すことが重要です 反応混合物から、平衡をアルケン形成に向けて駆動します。
3。反応条件:
* 温度: 400-600°C。温度が高くなると、反応速度が増加しますが、亀裂やコーキングなどの望ましくない副反応にもつながる可能性があります。
* 圧力: 一般的に大気圧で十分です。
* フィード構成: 飼料は、単一のアルカンまたはアルカンの混合物である可能性があります。
* 触媒特性: 触媒の活動と選択性は、クロム含有量、アルミナサポート、および焼成温度の影響を受けます。
4。副反応:
* コーキング: 炭素堆積物は触媒表面に蓄積し、その活動を減らすことができます。これは、脱水素化プロセスにおける大きな課題です。
* ひび割れ: アルカン分子は、より小さな分子に分解し、望ましくない生成物につながる可能性があります。
* 異性化: アルカン分子はその構造を再配置し、異性体の形成につながる可能性があります。
5。アプリケーション:
* アルケンの生産: 脱水素化は、エチレン、プロピレン、およびその他のアルケンの生産のための主要な産業プロセスです。
* 他の化学物質の合成: アルケンは、ポリマー、プラスチック、合成繊維など、他の多くの化学物質の合成における重要な中間体です。
注: 使用される正確な条件と触媒は、脱水素化されている特定のアルカンと望ましい生成物によって異なります。
代替案:
酸化クロム - アルミナは、アルカン脱水素化のために広く使用されている触媒ですが、他の代替触媒が利用可能です。たとえば、プラチナベースの触媒 脱水素化の活動と選択性が高いことが知られていますが、より高価です。
結論:
酸化クロミックアルミナを使用したアルカンの脱水素化は、アルケンの生産のための重要なプロセスであり、これは幅広い化学物質にとって重要なビルディングブロックです。このプロセスでは、反応条件と触媒特性を慎重に制御して、望ましい収量と選択性を達成します。