Главная -> Словарь

Компонентов катализаторов

Так как во время расщепления сероводорода практически не выделяется, то опасность обессеривания активных компонентов катализатора водородом, находящимся под высоким давлением и при высокой температуре гидрогенизации, очень велика. При этом неизбежно весьма значительное и недопустимое для технологического процесса снижение активности катализатора. Поэтому на стадии расщепления специально добавляют сероводород в количестве около 3 кг на 1 т поступающего сырья.

В качестве компонентов катализатора при терполимеризации применяются в основном VC14 и VOC)))3, а также А12С1 и А123С13 .

В настоящее время влияние металлических компонентов катализатора на состояние активных центров носителя и обратное влияние активных центров носителя на состояние металлических компонентов является общепризнанным и подтверждается многочисленными теоретическими и экспериментальными'работами .

Влияние условий термообработки носителя и катализатора на их физико-химические свойства и каталитическую активность. Условия термообработки значительно изменяют физическое и химическое состояние компонентов катализатора, что связано с химическим взаимодействием исходных соединений платины, носителя и промоторов на различных стадиях термообработки. Катализатор изомеризации парафиновых углеводородов должен обладать сильными кислотными свойствами, обеспечивающими высокую скорость протекания реакции изомеризации, в сочетании с гидрирующими свойствами, от которых зависит стабильность его работы в процессе.

Здесь Cn — промежуточная форма взаимодействия углерода с окисленным участком поверхности катализатора., близкая к оксикарбиду металла. При низких температурах окисления лимитирующим этапом процесса выгорания углерода будет образование промежуточного соединения , а при высоких — окисление катализатора . Соответственно при низких температурах катализа-гор будет находиться в виде оксидов металлов, а при высоких — в виде фазы металла . При этом, если лимитирующей стадией является присоединение кислорода к катализатору, он существует в начальные моменты регенерации в восстановленной форме. Окисление компонентов катализатора в этом случае может протекать в основном после выжига кокса и затрагивать только поверхность катализатора. Если лимитирующей стадией является передача кислорода коксу от катализатора, то последний будет быстро окисляться. При этом окислению будут подвергаться не Только поверхностные слои, но и объем катализатора . Термогравиметрическим анализом закоксованного же-лезоокисного катализатора термокаталитической переработки мазута было подтверждено, что в первую очередь происходит окисление самого катализатора, а затем — кокса.

Качественный и количественный состав катализатора является одним из основных классификационных признаков. Катализаторы можно подразделить на группы в зависимости от природы активного компонента. В пределах каждой такой группы катализаторы располагают в ряды в порядке возрастания атомных весов активных компонентов. Катализаторы, содержащие данный активный компонент, можно располагать в ряды в порядке возрастания сложности химического состава контактов , а при равенстве степени сложности — в порядке возрастания атомного веса компонентов катализатора. Компоненты, входящие в состав данного катализатора, можно помещать в ряды в порядке уменьшения их содержания..'

Выделим следующие функциональные группы компонентов катализатора: каталитически активные вещества, промоторы, «инертные» вещества. Последние следует рассматривать как «условно инертные», так как в некоторых случаях компоненты катализатора, считающиеся инертными, в действительности так или иначе влияют на активность катализатора. Классификация компонентов катализатора представлена на рис. 1. Согласно этой классификации, каждая из перечисленных функциональных групп делится на две или три подгруппы. Группа каталитически активных веществ содержит подгруппы смешанных и нанесенных активных компонентов, т. е. находящихся в составе смешанных и нанесенных катализаторов. Группы промоторов разделены на две большие подгруппы: модификаторы — вещества, так или иначе влияющие на удельную каталитическую активность и селективность катализатора, и диспергаторы — вещества, оказывающие положительное влияние на удельную поверхность активного компонента. Условно инертные вещества подразделяются на следующие подгруппы: наполнители, связующие, парообразующие. Функции этих веществ ясны из их наименования.

Простейшим способом соединения компонентов катализатора является их механическое смешение, например перемешивание порошкообразных материалов в смесителе перед формованием из них гранул контакта.

При соответствующей обработке растворенные вещества могут быть переведены в нерастворимое состояние и выпадать в осадок с образованием катали-заторной массы, пригодной в качестве основы для формирования катализатора. Если соосаж-дение компонентов катализатора из раствора происходит под действием химического реагента Рис. 1. Классификация компонентов компонентов катализатора может происходить и в природных условиях. Классифицируя катализаторы данной реакции по способу соединения компонентов , получаем следующие группы катализаторов: механически смешанные, химически соосажденные, физически соосажденные, сплавные и природные .

8. Недостаточность или неопределенность сведений о составе катализатора не исключает возможности написания формулы, которая в этом случае не будет полной, но отразит имеющиеся в наличии сведения. Так, если содержание части или всех компонентов катализатора неизвестно, то в формулу вводятся соответствующие символы без числовых индексов.

Технология приготовления цеолитов типа фожазит и морденит — компонентов катализаторов изомеризации — разработана в СССР на основании научно-исследовательских работ во ВНИИ НП, ГОЗВНИИ НП, ГЕОХИим. Вернадского АН СССР и ГрозНИИ . Она включает следующие стадии:

ческим соосаждением. Данный способ соосаждения применяется преимущественно при нанесении активных компонентов катализаторов смеси с промоторами на пористые материалы .

В качестве компонентов катализаторов широко применяют природные и технические керамические материалы. При изготовлении смешанных катализаторов часто используют глины, цементы, магнезиты. В качестве носителя используют шамотный кирпич, гумбрин, силлиманит, мергель, керамику.

В состав невосстановленных катализаторов рассматриваемого типа входит закись никеля в сочетании с окислами двух металлов, один из которых — двухвалентный , а другой — трехвалентный . Считается, что окисел двухвалентного металла в составе этих катализаторов выполняет роль промотора. Если принять это допущение, то окись алюминия должна рассматриваться как наполнитель, а образовавшиеся при взаимодействии упомянутых окислов двойные окислы типа МеО • МеаО8 являются связующим материалом. Следовательно, в рассматриваемом случае отражены представители всех функциональных групп компонентов катализаторов. Обобщенная формула для этих катализаторов может быть записана обычным образом:

Набор компонентов катализаторов, применяемых при угле-кислотной и пароуглекислотной конверсии углеводородов, не отличается от обычного, характерного для катализаторов паровой конверсии углеводородного сырья. В этом процессе применяют как смешанные, так и нанесенные никелевые катализаторы. Обязательным компонентом катализатора является тугоплавкий окисел металла. Для этого предложено дополнительно вводить в состав такого контакта окись вольфрама.

Определение поверхности активных компонентов катализаторов ....................... 87

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ АКТИВНЫХ КОМПОНЕНТОВ КАТАЛИЗАТОРОВ

Методы определения поверхности активных компонентов сложных катализаторов основаны на эффекте избирательной хемосорбции, когда контактирующий с катализатором газ-адсорбат адсорбируется только на исследуемом компоненте, а на всех остальных его адсорбция минимальна. Впервые раздельное определение величины поверхности активных компонентов было проведено Р. X. Бурштейн для платины на угле и Эмметом и Брунауэром для железа в катализаторе синтеза аммиака74' 75.

Сопоставление состава сплавов и сталей, их активности и активностей компонентов позволяет сделать некоторые обобщения. При сочетании в стали двух активных компонентов — катализаторов окисления активность стали становится выше, чем каждого из них. Стали 12Х18Н9Т и 12X13 состоят в основном из железа и хрома , а активность сталей 2,8-10~3 и 2,4-10~3 л/см2 соответственно.

При добавлении к активным композициям катализаторов окисления компонентов, обладающих ингибирующим действием, катализирующая активность сплавов снижается. Например, при добавлении к меди цинка катализирующая способность сплава Л-62 снижается до 2,6-Ю^3 л/см2; сталь 13ХПН2В2МФШ, содержащая ингибирующие компоненты Mo, V, W, в два раза менее активна как катализатор окисления, чем сталь 12X13, не содержащая ингибирующих компонентов.

Температурно-программированное восстановление катализаторов позволяет установить как температуру, так и степень восстановления металлов—активных компонентов катализаторов (((181 I.