Главная -> Словарь

Катализаторы представляют

Обычно используют катализаторы па носителях, которыми служат активированный уголь или пемза. Кроме того, применяют так называемые скелетные катализаторы, представляющие собой, например обработанные щелочами сплавы никеля с алюминием. Такой сплав, обработанный водным раствором щелочи, в результате растворения и удаления определенной части алюминия обнажает поверхность никеля, отложенного на остальной части алюминия в виде сильно развитой поверхности, обладающей большой активностью. Катализатор этого вида может быть повторно использован после обработки его водным раствором щелочи ; он носит иногда название стабильного катализатора.

Таким образом, при выщелачивании медно-алюминиевых сплавов, не содержащих в своем составе Cu9Al4, образуются скелетные катализаторы, представляющие собой кубическую гране центрированную медь с параметром решетки а=0,36 нм и размером кристаллов L=9,0—11,0 нм, а также небольшое количество Си2О.

В процессах гидрирования используются катализаторы на основе железа, кобальта, никеля, молибдена, меди, цинка . В промышленности наибольшее распространение для гид-рогенизационных способов очистки газов получили алюмоко-бальтмолибденовые и алюмоникельмолибденовые катализаторы, представляющие собой оксиды СоО и МоО3 или №О и МоО3 , нанесенные на активный А12О3.

Наряду с серебряными катализаторами для окислительного получения формальдегида из метилового спирта применяют катализаторы, представляющие собой системы окислов металлов V, VI и VIII групп . Эти катализаторы обычно приготовляются в виде компактных масс, однако известно их применение и в виде окислов, осажденных на силикагель и другие носители. В состав катализатора вводятся некоторые промоторы. Более всего в мировой промышленной практике распространен катализатор на основе окислов железа и молибдена с атомным соотношением Mo: Fe от 2,5 до 1,7, получаемый соосаждением РеС13 или Fe 3 с молибдатом аммония. Наиболее активным компонентом системы является твердый раствор MoOs в Fe2 3. Катализатор применяется в виде небольших цилиндрических гранул.

В промышленности широко распространены катализаторы, представляющие собой сочетания окислов и сульфидов кобальта с окислами и сульфидами молибдена или вольфрама, а именно молибдатов кобальта , сульфовольфраматов никеля и т.д. В качестве носителей наиболее употребима активная окись алюминия ^-А1203 и ц-А\2О3) в чистом виде и модифицированная некоторыми добавками .

Помимо рения в качестве второго металла используют также германий, иридий, родий, олово или свинец. Разработаны и триметаллические катализаторы, представляющие собой сочетание Pt—Re—Ir или Pt—Re—Ge.

Помимо рения в качестве второго металла используют также германий, иридий, родий, олово или свинец. Разработаны и триме-таллические катализаторы, представляющие собой, очевидно, сочетание Pt—Re—Ir или Pt—Re—Ge.

щает проблему. Оно может не распространяться на некоторые катализаторы, представляющие особый интерес для процессов нефтепереработки.

1. Контактные катализаторы, представляющие собой чистые металлы или окислы металлов, которые вместе с ускорением реакции крекинга способствуют реакциям циклизации, т. е. образованию ароматических колец из алкановых углеводородов и дегидрированию шестичленных нафтеновых углеводородов. Контактные катализаторы-применяются в процессах каталитической ароматизации, проходящих под высоким давлением водорода, например при гидроформинге , при каталитическом риформинге .

В промышленной практике наибольшее распространение получили катализаторы, представляющие собой сочетания оксидов и сульфидов кобальта или никеля с оксидами либо сульфидами молибдена или вольфрама. На первых отечественных установках гидроочистки использовали алюмокобальт-молибденовый катализатор АКМ. Основные физико-химические характеристики этого и других промышленных отечественных катализаторов приведены в табл. 41 .

К преимуществам удаления ацетилена из этилена или этан-этиленовой фракции относится меньший объем газа, подвергающегося обработке, и, как следствие, меньший объем катализатора, а также наличие в газе меньшего количества смол и полимеров, отравляющих катализаторы, представляющие собой чувствительные к отравлению редкие металлы .

О контактно-каталитических реакциях между метаном и водяным паром или окисью углерода опубликовано очень много работ. У Шмидта и Стенли приводится большое количество ссылок на патенты и техническую документацию. Наиболее эффективными катализаторами являются те, которые содержат около 20% никеля и 80% термически стойких окисей тория или магния или алюминия в качестве носителя катализатора . Нет экспериментальных данных по применению окислительных катализаторов, например, окиси ванадия и промотиро-ванного серебра для реакции метана с кислородом при умеренных температурах от 500 до 700° С. Это обстоятельство, возможно, объясняется тем фактом, что для производства синтез-газа, состоящего из окиси углерода и водорода, требуется температура не ниже 850° С. Такие условия термодинамически необходимы для того, чтобы избежать невыгодных концентраций двуокиси углерода в продукте. Однако подобные катализаторы представляют интерес при получении в качестве целевого продукта водорода. Было обращено также некоторое внимание на применение окислов металлов, например, меди и железа при окислении метана до окиси углерода и водорода. Описание лабораторных опытов с неподвижным катализатором из окиси железа приводится у Огава и его сотрудников, которые приходят к выводам, что такой катализатор является удовлетворительным реагентом для получения синтез-газа из метана. Необходимо продолжение подобных исследований на пилотных установках.

Активность и избирательность катализаторов определяются их химической природой. Обычно катализаторы представляют собой сложные композиции. В состав их могут входить несколько активирующих компонентов, которые иногда наносят на пористые инертные или активированные носители, обладающие, например, кислотной природой. В процессе эксплуатации поверхность катализаторов покрывается различными примесями сырья и, главным образом, коксовыми отложениями, изменяющими «аталитичеокие свойства.

Эти катализаторы представляют собой оксид алюминия с равномерно распределенной по всему объему таблеток платиной. Катализаторы АП-10 и АП-15 выпускаются в осерненном виде и перед пуском восстанавливаются одновременно с катализатором рифор-минга. Катализатор АП-10 является более селективным и рекомендуется для использования в системе риформинга с катализаторами серии КР- При нормальной работе катализаторов АП-10 и АП-15 происходит гидрирование лишь непредельных углеводородов, концентрация ароматических и нафтеновых углеводородов в ри-формате до и после реактора гидрирования практически одинакова.

В ООО «Объединенная катализаторная компания» разработана серия новых высокоактивных и селективных катализаторов для гидрооблагораживания масляных фракций и рафинатов, выпускаемых под маркой ОКК. Катализаторы представляют собой алюмоникельмолибденовольфрамовые и алюмоникельвольфрамовые контакты, приготовленные на основе гидроксида алюминия, модифицированного крем несодержащим компонентом, обеспечивающим создание высокостабильной широкопористой и механически прочной структуры. Изучена пористая структура разработанных катализаторов и ее связь с каталитическими свойствами. Введение в состав катализаторов, наряду с молибденом и никелем, третьего активного компонента - вольфрама в количестве 6,0-18,0 % масс, в пересчете на оксид, и уникальная технология приготовления катализаторов обеспечивают их высокую активность не только в реакциях гидрогенолиза серу-, азот- и кислородсодержащих соединений, но и в гидрировании полициклических ароматических углеводородов. Катализаторы позволяют улучшить качество получаемых базовых масел за счет повышения индекса вязкости, улучшения цвета и снижения содержания ароматики.

: Алюмосиликатные катализаторы приготавливаются из природных газов или синтетическим путем. Синтетические алюмосиликатные катализаторы по еврей структуре делятся на аморфные и кристаллические . Цеолиты имеют ряд преимуществ по сравнению с аморфными алюмосиликатами: более активны, селективны, устойчивы при высоких температурах . Они отличаются также способностью к легкому обмену катионов, что позволяет без особых сложностей получать их в виде наиболее активных форм . Однако на практике цеолиты в чистом виде как катализаторы крекинга не используются. Цеолитсодержащие катализаторы представляют собой аморфные алюмосиликаты, в которые введено 10—25% цеолита.

Алюмосиликатные катализаторы представляют собой гранулированные вещества, обладающие высокой удельной поверхностью . По всей химической природе алюмоснлнкатиые катализаторы являются слабыми кислотами. Так, их можно титровать бутиламнном в присутствии индикатора л-диметиламиноазо-бензола.

Современные промышленные катализаторы риформинга можно разделить по их структурной характеристике на две группы: 1) с однороднопористой структурой, с преобладающим радиусом пор 80—100 А, общий объем пор 0,75—0,8 мл/г, поверхность около 180 м2/г. Это катализаторы серии R фирмы Universal Oil Products— шарики диаметром 1,5—3 мм. У второй группы катализаторов бидисперсная структура — основная часть пор имеет радиус 20—60 А, а другая часть состоит из более широких пор. Удельная поверхность катализаторов 240—300 м2/г. Представители этой группы — катализаторы RD-150 и RD-150C фирмы Engelhard Minerals Chemicals Corp. По форме эти катализаторы представляют собой экструдированные таблетки диаметром 1,5—2 мм и высотой 4—4,5 мм .

Значение каталитического алкилирования с применением различных жидких кислот в качестве катализаторов как метода получения высокооктановых компонентов бензина неуклонно растет. Для этого процесса обычно применяют серную или фтористоводородную кислоту. Качество получаемого продукта зависит от природы исходного сырья и режима процесса . Поскольку катализаторы представляют собой весьма распространенные и хорошо известные химические соединения, дальнейшее рассмотрение их здесь не требуется. Следует, однако, отметить, что твердый фосфорнокислот-ный катализатор, упоминавшийся в разделе, посвященном полимеризации, применяется в промышленном масштабе и для получения кумола алкили-рованием бензола изопропиленом.

Никелевые катализаторы представляют собой восстановленный

Патенты последних лет свидетельствуют об интенсивном поиске катализаторов, активных как в реакциях обессеривания, так и в реакциях деметаллизации. По структуре эти катализаторы представляют собой более широкопористые модификации.

В процессе используют алюмосиликатные катализаторы на основе цеолитов. Цеолитсодержащие катализаторы представляют собой кристаллические алюмосиликаты с добавлением редкоземельных металлов. Основные реакции, которые протекают при каталитическом крекинге следующие.