Главная -> Словарь

Катализатор восстанавливают

На лабораторную доработку вопроса ушло в 1909 г. немного* времени, почти сразу применили опытный аппарат ,, вмещавший 2 п. масла. Катализатор готовили осаждением гидрата закиси никеля на кизельгуре . Промытый, высушенный, тонко измельченный катализатор восстанавливали в токе водорода. Вскоре научились получать из хлопкового масла весьма удовлетворительный продукт с титром выше 50°. Тогда стали создавать заводскую установку с автоклавом на 50 п. масла. Так началось заводское производство64; его сразу же наметили развить в масштабе 300—400 тыс. п. в год. Работали почти целиком на хлопковом масле65. Оно поступало из Средней Азии и имело, по анализам 1910—1911 гг., свободных жирных кислот 0,09— 0,11%, йодное число: 112,6—113,5. Масляные баки вмещали почти годовой запас масла, что обеспечивало хорошее отстаивание. Рафинации не было. Водород получали электролизом воды. По образцу приобретенного в Германии водоразлагателя системы Шмидта изготовили в России, преодолев многие трудности, еще 19 таких же. В установке непрерывно циркулировал раствор химически чистого карбоната калия. Практически можно было одновременно использовать 17 электролизеров, они давали около 2500 м3 водорода в сутки, расходуя около 5,4 квт-ч на 1 м3 газа66. В России это было большим новшеством. Завод сам вырабатывал электроэнергию, подняв мощность своей электростанции.

свежий катализатор. Случалось, что температура в автоклаве поднималась до 300°. В день вели 3—4 варки. Масло тщательно очищали и отбеливали тонзилем или флоридином. Сульфат никеля получали из Англии, кизельгур —из Германии. Его обрабатывали серной кислотой, промывали и отмучивали в воде. Отработанный катализатор кипятили в серной кислоте, салолин счерпывали, а кислый раствор спускали в чан, тде вели осаждение содой. Катализатор восстанавливали в ретортах Вильбушевича; их было две. Смешанный с маслом катализатор пропускали через краскотерку и вальцы. Приготовление катализатора держалось в особом секрете — его вели начальник цеха и один из рабочих.

Изучали роль реакций изомеризации при процессе каталитического гидрокрекинга на никельалюмосиликатном катализаторе , состоящем из 3% никеля на алюмосиликате Гудри S-46 в качестве носителя. Перед применением катализатор восстанавливали смесью водорода с сероводородом при 315° С. При этом катализатор связывал около 0,7% серы. Образующаяся смесь металлического никеля с окисью и сульфидом никеля представляла собой стабильный катализатор, на котором не происходило нерегулируемого «разгона» реакций при последующих опытах по гидрокрекингу.

Синтез при среднем давлении на осажденных железо-медных катализаторах. Процесс разработан в СССР И. Б. Рапопортом с сотр.1Я14. В результате многолетних исследований осажденных желою-медных катализаторов установлено, что процесс синтеза из СО и П3 в зависимости от условий его проведения и состава катализатора может быть направлен па преимущественное получение либо углеводородов , либо кислородсодержащих соединений16"17. Основными компонентами изученных катализаторов являлись железо и медь . В качестве промоторов и активаторов использопали трудновосстановимыс окислы металлов в количестве 1 —10 вес. ч. и 0,5—15 вес. ч. щелочных агентов . В некоторые катализаторы вводили-также носители от 60 до 100 вес. ч. Катализатор восстанавливали"* водородом при атмосфер-

деления катализатор восстанавливали в метаноле. При окисле-

Каталитическое гидрирование окиси этилена в этиловый спирт было подробно исследовано Зимаковым с сотр.77. В опытах использовался промышленный никелевый катализатор, применяемый для гидрирования фенола в циклогексанол. Перед началом гидрирования катализатор восстанавливали водородом при 150—200 °С. Превращение окиси этилена в спирт с достаточной скоростью идет уже при 24—30 °С. Процесс сопровождается, хотя и в малой степени, побочными реакциями, приводящими к образованию высококипящих продуктов в количестве около 2% от пропущенной окиси этилена, которые, накапливаясь на поверхности катализатора, снижают его активность. Однако активность катализатора восстанавливается почти полностью при обработке его водородом при 150—200 °С.

зированных различными антиокислителями и нестабилизитюван-ных топлив оыло незначительно, что не давало возможности сделать конкретные выводы об эффективности различных антиокислителей. В связи с этим дальнейшие испытания топлив в приборе ЛСА-1 проводили в присутствии катализатора окисления — медной пластинки поверхностью 50 мм*. После каждого определения катализатор восстанавливали в метаноле. При окислении в присутствии меди в испытуемых образцах топлива иногда наблюдалось образование хлопьевидной взвеси. В этих случаях окисленный продукт отфильтровывали через тарированный фильтр и после его просушки до постоянного веса определяли соответствующий привес; общее содержание смол при этом суммировалось из количества смол в фильтрате и привеса фильтра.

Освоенный промышленностью весьма активный пропиточный алюмоникелевый катализатор ГИАП-3 выпускается в виде таблеток размером 10X10 мм с удельной поверхностью, равной 30—40 м2/г, и применяется в аппаратах со стационарным слоем. Он использовался в наших опытах для сравнения результатов исследования в «кипящем» слое с промышленными опытами в стационарном слое. При этом катализатор дробился на фракции 0,10—0,25; 0,25—0,40 и 0,40—0,63 мм; в результате нарушалась его механическая прочность. Для придания прочности каждая фракция его прокаливалась в печи при температуре 900° С в течение 6 час. После прокаливания катализатор восстанавливали в токе водорода при температуре 700—800° С в течение 2—3 час. После дробления и прокаливания удельная поверхность мелкозернистого катализатора в зависимости от класса крупности изменялась от 3 до 6 м2/г.

Представляет интерес регенерация отработанного катализатора: пассивированный катализатор восстанавливали и испытывали на активность. Выяснено, что производительность свежего и восстановленного после пассивации катализаторов СНМ-1 находится практически на одном уровне .

Опыты по гидрированию проводились на кобальтовых катализаторах без носителей или на активированном угле. Окись кобальта, из которой приготовляли катализатор, восстанавливали при температуре 350—800°. Катализаторы, восстановленные при температуре около 350°, содержали гексагональный а-кобальт; они весьма активны в реакции гидрирования бензола. Образцы, восстановленные при температуре выше 600°, содержали почти чистые кристаллиты кубического (J-кобальта и оказались лишенными каталитической активности. Это различие активности не может быть объяснено изменением размеров кристаллов. Возможно, что низкая каталитическая активность 3-кобальта связана с отрицательным влиянием высокой температуры восстановления, приводящей к образованию кристаллов с немногочисленными дефектами структуры.

Первая регенерация катализатора проводится после примерно 700 час. работы. Начальную температуру синтеза принимают 185° и затем поднимают до 190°. После регенерации катализатор снова обеспечивает исходную глубину превращения. За 4—6 месяцев работы катализатор регенерируют 4—5 раз. Катализатор дезактивируется главным образом вследствие отложений на нем высоколлавкого парафина. При 'регенерации этот парафин удаляют экстракцией, а катализатор восстанавливают водородом.

После загрузки в колонну синтеза катализатор восстанавливают в токе водорода при температуре 300—400° С. О степени восстановления судят по уменьшению количества выделяющейся воды. Процесс восстановления катализатора продолжается 3—5 суток.

10—25 никеля, 90— 75 окиси алюминия, 1—20 промотора . Общая удельная поверхность 100—300м2/г, поверхность никеля 5— 20 м2/г. При получении катализатора 310 г Ni 2 X X 6Н2О и 1390 г А1 з X X 9Н2О смешивают с 3 л деионизированной воды, нагревают до 50° С. К смеси прибавляют 1390 г МН4НСО3 в течение 1 ч и затем смесь перемешивают еще 1 ч при температуре 50° С. После обезвоживания смеси к ней в течение 30 мин прибавляют 23,8 г Ва 2 в 200 мл воды. Смесь сушат при 110° С в течение 16 с и прокаливают 4 ч при 400° С. Катализатор восстанавливают в течение 10 ч водородом при температуре 480° С

Эффективность и продолжительность действия катализатора в значительной степени зависят от способа его приготовления и условий работы. Наиболее широко применяют катализаторы, состоящие из смеси металлов на инертных носителях, например состоящий из 100 вес. ч. кобальта, 5 вес. ч. тория, 8 вес. ч. окиси магния и 200 вес. ч. кизельгура. Этот катализатор готовят из азотнокислых солей соответствующих металлов. Полученную каталитическую массу прессуют в форме цилиндров высотой около 1 —3 мм. В таком виде катализатор восстанавливают водородом при 400—450 °С так, чтобы примерно 50% соединений кобальта восстановилось до металла.

Испытание катализатора на описанной установке проводят следующим образом. В реактор помещают 10 таблеток катализатора . Свободный объем реактора между таблетками заполняют насадкой из фарфора, измельченного до размера частиц 30—60 меш. После этого катализатор восстанавливают 2 ч при 200° С и скорости водорода 12 л/ч по выходе из системы. Затем, не изменяя режима, проводят опыты по гидрированию. Для этого в поток водорода вводят 0,04 мл смеси бензола с н-гексаном и записывают хроматограм-мы продуктов реакции.

Регенерация катализаторов вакуумного дегидрирования н-бутана и дегидрирования бутенов в бутадиен. Алюмохромовый катализатор вакуумного дегидрирования н-бутана регенерируют непосредственно в контактном аппарате по схеме, представленной на рис. 5.6 . Реакторный блок компонуют, как правило, из восьми аппаратов, работающих со смещенным во времени циклом, чтр создает общую непрерывность процесса. Аппарат после цикла дегидрирования продувают и подают в него воздух. Выжиг кокса проводят при 600-650 °С. Цикл регенерации составляет около 8 мин. После регенерации газы удаляют эжектором 3, а катализатор восстанавливают, подавая в аппарат углеводородный газ из реактора, работающего в цикле дегидрирования.

Перед использованием катализатор восстанавливают непосредственно в конверторе смесью водорода и окиси углерода при 350—450 °С. Параметры процесса конверсии: температура — 350—550 С; давление — 98—2900 кПа; объемная скорость по сухому газу — 450—3000 ч"1; мольное соотношение НаО/СО = 2-=-4. Степень превращения СО составляет 90—95%. Ядами для катализатора являются ацетилен, бутадиен, толуол, углеводороды С8—Св, сероводород при концентрациях 20 мг/м8. Срок службы — 2—4 года. Катализатор не регенерируется.

Перед использованием катализатор восстанавливают при 180—220 °С смесью окиси углерода и водорода, разбавленной азотом или водяным паром. Недопустим перегрев катализатора выше 230 °С. Катализатор применяют во второй ступени процесса конверсии СО. Параметры процесса! температура — 200—240 °Q давление — 2,9 МПа. Ядами для катализатора являются соединения серы, хлора, непредельные, аммиак, масло, соли, содержащиеся в паре и конденсате. Срок службы — 1—2 года. Катализатор регенерируют окислением паром или смесью пара и воздуха с последующим восстановлением.

Перед использованием в процессе катализатор восстанавливают азотно-водородной смесью с постепенной заменой азота на водород при температуре 180 С и давлении 29,4 МПа. Параметры процесса гидрирования кислот'в спирты: температура — 240—280 °С; давление — 29,4 МПа; объемная скорость подачи кислот — 0,13—0,15 ч"1. Степень превращения кислот равна 95—98%, селективность— 95—98%. Яды — соединения серы. Срок службы—1500—1800 ч. Катализатор не регенерируется.

Перед использованием в процессе катализатор восстанавливают азотно-водородной смесью при атмосферном давлении и температуре 200 °С с последующей заменой азота на водород и подъемом температуры до 250 °С. Параметры процесса: температура — 230—280 °С; давление — 19,6—29,4 МПа; объемная скорость подачи эфиров — 0,3—0,4 ч"1; объемная скорость подачи водорода — 25 000 ч~1. Степень превращения эфиров — не менее 97%, выход спиртов — не менее 93%. Яды: соединения серы, ртути, галогенов. Катализатор не регенерируется.

Перед использованием в' процессе катализатор восстанавливают синтез-газом под давлением 9,8—15,6 МПа при объемной скорости 40 000 ч"1 и осторожной повышении температуры до 220 °С. Продолжительность восстановления — 6—8 суток. '