Главная -> Словарь

Катализатора промотированного

Спекание катализатора существенно ускоряется, если его прокаливать в присутствии водяного пара. Из рис. 14 видно, что удельная поверхность катализатора, прокаленного при 600 °С 400 ч в воздухе, почти в 2 раза больше, чем пропаренного в тех же условиях.

Инертность воздуха, двуокиси и окиси углерода и вредное влияние паров воды на промышленных установках хорошо иллюстрируются данными об активности синтетического алюмосиликат-ного катализатора, прокаленного при 760 °С в течение 10 ч:

После термообработки в присутствии металлов зависимость качества катализатора от температуры изменяется. Увеличение температуры прокалки с 550 до 700 °С практически не влияет на перечисленные выше характеристики исходного катализатора. Резкое изменение наблюдается при повышении температуры с 850 до 900 °С. При наличии металлов на поверхности катализатора изменение его качества начинается уже с 800 °С. Абсолютные значения физико-химических свойств для исходного катализатора и для образцов, содержащих металлы, при одинаковых условиях прокалки существенно разнятся. Так, поверхность образца, содержащего 0,66% кобальта, при температуре прокалки 900 °С составляет всего 96 м2/г, т. е. на 52% меньше, чем удельная поверхность исходного катализатора, прокаленного при этой же температуре. Объем пор их уменьшился на 44%.

Прокаливание алюмоплатиновог'о катализатора в воздухе при 600 °С ведет к сильному снижению дисперсности платины . Это явление связано с тем,-что кислородные соединения платины не стабильны при такой'температуре, .в результате чего образуются крупные кристаллиты металла . Меньшее снижение дисперсности платины наблюдается при термической обработке алюмо-платинового катализатора в водороде при той же температуре. Однако основное отличие катализатора, прокаленного в водороде, заключается в том, что в случае последующей его обработки в воздухе при 500 СС происходит существенное повышение дисперсности платины. Подобный эффект не наблюдается, если катализатор прокален предварительно также в воздухе, но при 600 СС. • .' Редиспергирование платины, нанесенной на оксид алюминия, можно объяснить, исходя из того, что чистые металлы имеют значительно большее поверхностное натяжение, чем их оксиды. Поэтому кристаллы металла не смачивают поверхность носителя, но при окислении металла смачивание ня границе раздела резко увеличивается и подучающийся оксид «растекается» на поверхности носителя, образуя дисперсную фазу . Однако только малые кристаллиты платины способны окисляться кислородом при 500 °С, а потому только они могут подвергаться редиспер-гированию . Крупные же кристаллиты платины, образующиеся в результате прокаливания катализатора Pt/Al2O3 при 600 °С, в воздухе, трудно редиспергировать, поскольку их трудно окислить.

30 м2/г. Кроме того, структура катализатора, прокаленного в азо-

лучена опытная партия катализатора, прокаленного при повышен-

Характеристика катализатора, прокаленного при 750 и 800°

катализатора, прокаленного при 750°. Индекс прочности соответ-

в системе установки катализатора, прокаленного при повышенной

Таблица 2 Характеристика катализатора, прокаленного при 750 и 800°

Как видно из табл. 2, прочность на ударную нагрузку катализатора, прокаленного при 800°, выше, чем обычного товарного катализатора, прокаленного при 750°. Индекс прочности соответственно составляет 76 и 64%. Из табл. 2 также видно, что катализаторы, прокаленные при различной температуре , по-разному ведут себя при погружении в воду ; при увеличении температуры прокалки от 750 до 800° процент растрескавшихся шариков после погружения в воду снижается от 27 до 12%.

толуола на непромотированном катализаторе, но не влияет на процесс в присутствии промртированного образца. В последнем случае практически весь добавленный СО превращается в СО2. В ходе окислительно-восстановительных циклов исследован фазовый состав Rh-катализатора, промотированного UO3; показано, что Rh при этом оставался в металлическом состоянии. Полученные данные позволили предложить i следующий механизм действия промотора. иО2 диссоциативно адсорбирует Н2О и окисляется при этом в UOj.s. Кислород этого оксида реагирует с углеводородным фрагментом, адсорбированном на Rh, и образует СО. Монооксид углерода в свою очередь окисляется до СО2, что приводит к восстановлению промотора до UO2. Таким образом, добавка U03 приводит к включению в механизм реакции окислительно-восстановительных стадий, которые обусловливают окисление СО до СО2.

С 1929 по 1930 г. ряд патентов в этой области были получены фирмами «Дюпон» и «И. Г. Фарбениндустри» добились снижения давления паров сырья посредством разбавления водяным паром или С02; они применяли катализаторы, содержащие железо, никель или кобальт, также катализатор состава 50 ZnO — 40 А1203 — ЮСаО. Ими было также открыто применение фосфатов, боратов и т. д., предотвращающих интенсивное коксообразование на никеле и железе. Интересно отмстить, что в этих ранних патентах уже содержались некоторые важные черты современных процессов. Так, катализатор состава 50ZnO — 40А1203 — ЮСаО применялся в Германии до 1942 г., когда была признана целесообразность применения катализатора, промотированного калием. После этого получил распространение катализатор состава 77,4ZnO — 7,6А1203 — 4,7СаО — 4,7MgO — .2,8К2Сг04 - 2,8K2S04 .

ленного катализатора непосредственно в среде водорода - в этом случае активность и селективность катализатора снижаются. Уменьшение активности катализатора в этом случае связано с изменением состояния платины в катализаторе, а именно с ростом размера кристаллов под влиянием паров воды. Можно предположить, что в этом случае нарушается контакт „платиновых" и „кислотных" центров, вследствие чего снижается изомеризующая активность катализатора. Из полученных наблюдений был сделан практический вывод о необходимости прокаливания алюмоплатинового катализатора, промотированного фтором, в невосстановительной среде при 400-500 °С.

платины по сечению гранулы не получается. Для достижения равномерного распределения платины в платиновых катализаторах на основе у-окси-да алюминия, промотированного 3,5% фтора; был предложен способ нанесения платины из раствора платинохлористоводородной кислоты с добавлением уксусной кислоты . Добавление до 5% СНзСООН и в этом случае приводило к увеличению гидрирующей активности катализатора в реакции гидрирования бензола, но одновременно уменьшалась степень извлечения платины из раствора, вследствие чего возрастала концентрация платины в маточном растворе, т. е. не было обеспечено нужное содержание платины в катализаторе. С учетом вышеизложенного приготовление катализатора было рекомендовано проводить с добавлением к раствору платинохлористоводородной кислоты 1,5— 2,0% СНзСООН .

Рис. 2.6 иллюстрирует влияние осернения на активность и селективность алюмоплатинового катализатора, промотированного фтором; при обоих рассмотренных способах осернения реакция гидрогенолиза, сопровождающая реакцию изомеризации к-пентана, подавляется, что свидетельствует о селективном взаимодействии серы с металлическими центрами.

На основании исследований, проведенных во ВНИИнефтехиме, была разработана технология приготовления алюмоплатинового катализатора, промотированного фтором, предназначенного для изомеризации парафиновых углеводородов, — он получил название ИП-62.

нием титана обладают пониженной каталитической активностью,, а с меньшим содержанием титана имеют меньшую-механическую прочность. На рис. 5.1 приведены кривые, характеризующие изменение активности катализаторов с изменением содержания титана, и катализатора, промотированного хромом. В течение ряда лет скелетный никель-алюминиевый катализатор, промотированный 3% титана, применяется на заводах, вырабатывающих ксилит.

Полученные из линта гексозные гидролизаты содержат 13— 15% РВ, имеют доброкачественность 70—72%. Для получения из гидролизата сорбита они подвергаются осветлению активным углем , затем ионообменной очистке, которая осуществляется в четырехзвенной батарее по схеме АН-1—-;—-ЭДЭ-10п—-КУ-1—»-ЭДЭ-10п . В результате ионообменной очистки доброкачественность гексозного гидролизата повышается до 91,8%. Очищенный гидролизат подщелачивают раствором едкого натра до рН 7,4—7,6 и гидрируют с применением стационарного никель-алюминиевого катализатора, промотированного титаном, под давлением 10 МПа при температуре в подогревателе 90 °С, внизу реактора 110°С, в середине и на выходе из реактора 125—130 °С. Полученный после гидрирования раствор сорбита с концентрацией сухих веществ около 10% подвергают ионообмен-

В последние годы большое распространение получил способ алкилирования с использованием гетерогенного катализатора, промотированного BF3. Разработан в промышленных масштабах синтез этилбензола на цеолитсодержащих ката-йизаторах.

Полученный в процессе нитроциклогексан каталитически восстанавливают в циклогексаноноксим с выходом 55—60% при температуре 140—160 °С, давлении 10—12 МПа в присутствии цинк-хромового катализатора, промотированного серебром.

Производство ацетальдегида и альдоля из ацетилена описано в гл. 16 . В Германии гидрирование альдоля в 1,3-бутандиол производили в жидкой фазе при 50—150° и 300 am в присутствии медного катализатора, промотированного окисью хрома и нанесенного на силикагель. Тепло, выделявшееся при гидрировании, отводили с помощью энергичной рециркуляции водорода в системе; отношение количества рециркулирую-щего водорода к свежему было очень высоким. Альдоль и водород пропускали через реактор прямотоком сверху вниз.