Главная -> Словарь

Катализаторов способных

специфические условия формирования активной поверхности могут вообще отсутствовать при раздельном приготовлении каталитически активных А12О3 и Si02 или иметь другой характер. Иными словами, химические свойства и состав отдельных компонентов данного комплексного катализатора играют в формировании активной поверхности катализатора второстепенную роль. Это убедительно показано исследованиями каталитической циклизирующей ароматизации парафинов и олефинов с открытыми цепочками атомов. Принципиально одинаковый эффект циклизации углеводородов достигается при использовании чисто металлических катализаторов на активированном угле, простых оксидов металлов и сложных катализаторов, состоящих из оксидов алюминия и хрома, оксидов алюминия и ванадия, оксидов алюминия и тория и т. п. .

Широкое применение в качестве основы синтетических моторных масел нашли олигомеры олефинов. Полиолефиновые масла, имеющие пологую вязкостно-температурную характеристику, низ- -кую температуру застывания и отличные пусковые свойства и применяемые преимущественно в качестве моторных масел, -получают в основном олигомеризацией линейных а-олефинов в присутствии различных катализаторов, главным образом каталитических систем Циглера— Натта. Так, синтетические масла, обладающие хорошими низкотемпературными свойствами, получают олигомеризацией линейных а-олефинов в при-сутстрии комплексных катализаторов, состоящих из хлоридов алкилалюминия, хлорида титана и грег-бутилпероксида с последующим гидрированием полученных олигомеров. Многие способы получения низкозастывающих основ масел олигомеризацией а-олефинов с последующим гидрированием различаются применяемыми катализаторами, которыми могут служить BF3-NH3, ВРз-Н2О, алюмосиликаты, А1С13 и др. . Каталитической олигомеризацией смеси пентенов в среде инертного газа под давлением и последующим гидрированием в присутствии катализаторов также получают высокоиндексные низкозастывающие синтетические масла .

Введение твердых бифукциональных катализаторов, состоящих из металла на кислотном носителе, устранило важнейшую трудность, присущую процессу, осуществляемому на комплексе хлористого алюминия, а именно коррозию. Некоторые катализаторы этого типа, рассмотренные выше, вскоре найдут промышленное применение. Эта реакция является слабо экзотермической, вследствие чего поддержание заданной температуры реакции достигается сравнительно просто путем достаточного предварительного нагрева сырья для протекания реакции в адиабатическом реакторе. Процессы на твердом катализаторе также осуществляют в атмосфере водорода для поддержания высокой активности катализатора.

Примером изомеризации этого типа может служить изомеризация 1-бу-тена в 2-бутен в присутствии катализаторов, состоящих из натрия и натрийор-ганического соединения . Реакция, вероятно, протекает по цепному механизму. Промотор 'Способствует образованию карбаниона по реакции типа нейтрализации с алкеном

В работе300 представлены результаты экспериментов на некоторых видах промышленных катализаторов, состоящих из переходных металлов подгруппы железа . Заметный рост волокнистого углеродного вещества на этих катализаторах начинается при температуре 450°С.

В табл.14 и на рис.3.4. представлены результаты опытов на некоторых видах промышленных катализаторов, состоящих из переходных металлов Подгруппы железа. ЗаМетный рост волокнистого углеродного вещества на этих катализаторах начинается при температуре 450°С.

Гроссе проводил дегидрогенизацию парафинов в олефины при аналогичных условиях. Процесс протекал при температурах от 500 до 575° С и атмосферном давлении в присутствии катализаторов, : состоящих из окисей хрома, ванадия, титана и т. п., осажденных на активированной окиси алюминия. При этих условиях преобладает дегидрогенизация. Этан был превращен в этилен, пропан в пропилен, и бутаны в бутилены с выходом 90—95% от теоретического.

При повышении давления до 30—300 ат и применении катализаторов, состоящих из окиси тория или окиси тория и окиси алюминия, ^синтез может быть направлен в сторону получения язоалканов или циклических углеводородов.

Применение процесса комбинированной гидрогенизации стало возможным благодаря разработке новых катализаторов, состоящих из синтетических алюмосиликатов и окислов или сульфидов молибдена, вольфрама и других тяжелых металлов . Эти катализаторы, менее подвержены отравлению азотистыми соединениями, чем катализатор 6434 . Они с успехом применяются в ступенях гидрокрекинга на стационарном слое под давлением до 308 ати . Для переработка тяжелого масла при давлениях выше 413 ати могут применяться катализаторы на основе глины , а также на природных или синтетических силикатных носителях .

Хаммар описана активность ряда окисных катализаторов, состоящих из двуокиси марганца, окиси меди и окиси железа, отложенных в разных концентрациях на у-окиси алюминия в реакции окисления окиси углерода. В своих прежних работах Селвуд исследовал влияние степени дисперсности или концентрации на магнитные свойства этих окисей и сделал попытку установить связь между магнитной восприимчивостью и активностью катализатора при окислении окиси углерода. В табл. 9 приведены данные, полученные Муи и Селвудом в этой реакции для трех окисей, о которых идет речь. Во втором столбце таблицы даются весовые проценты металла на у-окиси алюминия.

Для преодоления затруднений, возникающих при осуществлении процесса с псевдоожиженным железным катализатором, возможен и другой путь — разработка высокоактивных катализаторов, способных работать при относительно низких температурах, когда скорость отложения углерода еще очень .мала. Такой катализатор разработан Андерсоном и испытан Холлом в псевдоожиженном слое. Холл сообщает, что азотированные железные катализаторы Андерсона могут с успехом применяться при низком соотношении Н2 : СО в исходном газе. Они работают при относительно низких температурах и позволяют получать продукт, почти свободный от парафина.

Усилия многих исследователей были направлены на изыскание газообразных катализаторов, способных инициировать окисление метана при достаточно низких для сохранения стабильности формальдегида температурах, или па изменение механизма реакции таким образом, чтобы предотвратить разложение формальдегида. Некоторыми исследователями в 20-х годах были испытаны в этом отношении азотная кислота и окислы азота. Опыты по окислению чистого метана кислородом в присутствии двуокиси азота были проведены Смитом и Мильнером . В типичном опыте при 700° С со временем контакта 0,1 сек. добавление к смеси, состоящей из 1,5 частей метана и 1,0 части кислорода, 7,5% двуокиси азота увеличило количество конвертированного метана от нуля до 25% и количество метана, конвертированного до формальдегида от 0,2 до 3,4%. Биб , добавляя небольшое количество азотной кислоты к смесям, состоящим из 1 части природного газа и 2,4 частей воздуха, проводил реакцию при 735° С и получил при этом выходы, примерно 1 кг 40% формалина на 10 MS газа за один проход и 4,2 кг на 10 MS в рециркулирующей системе. Расход двуокиси азота составил от 2,7 до 3,6 кг.

з) от наличии з системе веществ-катализаторов, способных ус-. корять ила замедлять процесс окисления.

Вследствие опасности отравления катализаторов внимание исследователей привлекает в первую очередь обеспечение их стабильности. Известно много публикаций, в которых утверждается, что созданы стабильные к отравлению катализаторы. Сообщалось 68 о создании катализаторов, способных работать при 100 кгс/см2 на сырье с содержанием 1000—2000 млн"1 азота. В одном из рекламных сообщений 69 указывается, что частичное восстановление металла в катализаторе Ni -+- W на А1203 -{- Si02 повысило его азотоустойчивость. В присутствии этого катализатора удалялось 92,5% азота против 80% на алюмокобальтмолибденовом катализаторе; через 90 суток он еще удалял 75% азота.

В связи с этим предприняты поиски катализаторов, способных эффективно вести полимеризацию при низких температурах , что позволило-бы осуществить процесс в суспензионном режиме ниже температуры плавления полимера, используя в качестве среды различные осадителп. Преимущества такого технологического варианта очевидны: разрешаются все трудности блочного процесса, не требуется дополнительная переработка продукта, так как он получается в виде мелких гранул или порошка. Его очистку от катализатора можно осуществить экстракцией минеральной кислотой в среде осадителя, используемого при полимеризации .

Распределение компонентов в продуктах синтеза на основе HZ и СО почти во всех случаях определяется кинетикой. Большая стабильность метана приводит к значительным его выходам при различных условиях процесса на разнообразных катализаторах,, что вызывает серьезные осложнения, когда необходимо получение жидких углеводородов. Трудности в достижении желаемой селективности вытекают из механизма синтеза углеводородов, а именно — из особенностей процесса полимеризации. Однако опыт проведения каталитических процессов учит, что положение максимума продукционного распределения может быть сдвинуто, а само распределение несколько сужено посредством изменения рабочих параметров или состава катализатора. Желательно для каждого специфичного процесса проводить дальнейшие исследования и разработки катализаторов синтеза. Аналогично, усовершенствование сероустойчивых катализаторов, способных к работе при концентрациях H2S 10—1000 млн-1, должно очень существенно повысить эффективность процесса синтеза углеводородов.

Катализаторы изомеризации алкенов. Большинство известных кислот, веществ с сильными основными свойствами, комплексов галогенидов металлов, чистых и нанесенных металлов VIII группы, а также органических комплексов этих металлов обладают способностью к перемещению двойной связи и алкильных заместителей в молекулах олефинов. Гораздо меньше катализаторов, способных к эффективной скелетной изомеризации линейных олефинов.

Развитие технологии получения водорода и восстановительных газовых смесей для производства аммиака и спиртов осуществляется, да. ив ближайшем будущем будет осуществляться на базе углеводородного сырья и,прежде всего, природного газа. Существует несколько вариантов его конверсии и вопрос перспективности того или иного способа сейчас можно счнтагь открытым. Однако прогресс в этой области, на наш взгляд, будет связан с применением высокого давления. Разработка сверхмощных агрегатов, например , синтеза аммиака или спиртов диктует необходимость применения в системе близкого давления как на стадии каталитической конверсии углеводородов, так и синтеза. Это позволит исключить коипримирование водородсодержаадх смесей перед узлом синтеза, а, следовательно, сократить расход энергии, глубже использовать тепло для получения пара высоких параметров и создать автономную энерготехнологическую систему. Но в этом случае нужно решить ряд проблеы повысило его азотоустойчивость. В присутствии этого катализатора удалялось 92,5% азота против 80% на алюмокобальтмолибденовом катализаторе; через 90 суток он еще удалял 75% азота.

Нефтяные дистилляты, прямогонные и вторичного происхождения представляют собой в основном смеси из сени групп углеводородов: гетероорганические соединения, включающие серу, азот и кислород, олефины, ароматические углеводороды, нафтены и парафины. Для получения из этих смесей продуктов, обладающих заданными эксплуатационными свойствами , необходимо регулировать групповой углеводородный соотав специально подобранного нефтяного сырья. Одним из наиболее эффективных способов такого регулирования является гидрогенизационная переработка сырья в присутствии катализаторов, способных ускорять реакции гидрогенолиза элементоорганических соединений, гидрирования ненасыщенных, расщепления и изомеризация насыщенных углеводородов.