Главная -> Словарь

Каталитической активностью

каталитически активного компонента и область его применения. В формуле наиболее лаконично и наглядно представляется основная информация о катализаторе. Именно в ней находят отражение такие важные признаки катализаторов как качественный и количественный состав, наличие в составе катализатора компонентов, выполняющих определенные функции, способы соединения компонентов катализатора и придания катализатору определенной формы, форма и размеры готового катализатора. Правила образования наименования катализатора

2. В наименовании катализатора отражается природа каталитически активного компонента и область его применения.

Катализатор получают нанесением суспендированного водного раствора нитратов на огнеупорный носитель. Катализатор сушат и нагревают при повышенной температуре: на первой стадии — при температуре дегидратации любого гидрати-рованного нитрата до получения безводного нитрата, на второй — при температуре плавления безводного нитрата до связывания каталитически активного материала с поверхностью носителя, на третьей стадии нитрат разлагается* с образованием кристаллитов соответствующей окиси металла

Температура плавления огнеупорного непористого носителя более 1000° С. Толщина слоя каталитически активного матер нала па носителе — от мономолекулярного до 0,254 мм. В состав каталитически активного материала входят: Pt, Pd, Ru, Rh, Zr, Os , также окиси, гидроокиси, карбонаты, хроматы, урана-ты, вольфраматы, ванадаты или молибдаты Ni, Co, Ag, Mn, Fe, Сг, Са, Sn, Zn, Bi, Pt, Pd, Ru, U, Sb, Fe, Си. Количество носителя должно быть достаточно для разделения кристаллитов окиси металла и предотвращения их соприкосновения, что стабилизирует катализатор и затрудняет рост его кристаллитов при высокой температуре. Для увеличения толщины покрова стадии нанесения, сушки, прокаливания повторяют. Катализатор применяют при конверсии метана с водяным паром ?*

В лабораторных условиях на модельных, полузаводской и опытно-промышленной установках показано, что каталитический крекинг с циркулирующим пылевидным катализатором может протекать практически на любых формах порошка каталитически-активного материала — от природных глин до синтетических микрошариков. Последние предпочтительнее ввиду более узкого фракционного состава , лучших газодинамических характеристик, более высокой механической прочности и меньшей эрозийной агрессивности. При длительных пробегах полузаводской и промышленной установок на грубодробленпом порошке, приготовленном путем размола крупношариковых синтетических алюмосиликатов, не наблюдалось заметного износа аппаратуры и катализаторонроводон, а показатели процесса достигали высокого уровня.

Для проведения реакций первого вида, сравнительно медленных, требуются высокие слои катализатора, порядка'нескольких метров. Для реакций второго вида достаточны невысокие слои катализатора, порядка нескольких сантиметров, а в ряде случаев — просто сетки из каталитически активного металла . ' ,

Приготовление синтетических алюмосиликатов сводится к получению неактивного натриевого алюмосиликатного комплекса в виде суспензии или шарикового гидрогеля и последующей его активации — обмена цеолитносвязанного натрия на активный катион алюминия или аммония. Для окончательного формирования каталитически активного алюмосиликата требуемой структуры проводят его термическую активацию .

* Описываемая установка в зависимости от применяемого твердого материала может быть использована для проведения как каталитического крекинга, так и термических процессов . В последнем случае сырье подается в верхнюю часть реактора.

изменением количества каталитически активного металла, вводимого вместо натрия в решетку цеолита. Наносимый осаждением палладий распределяется в виде частиц атомных размеров. Эта особенность в известной 'степени снижает действие каталитических ядов в тяжелом сырье и позволяет проводить процесс при более низких температурах.

Примерами реакционных устройств со стационарным слоем твердого каталитически активного материала являются упомянутые выше реакторы каталитического риформинга, изомеризации, гидроочистки и гидрокрекинга. Применение стационарного инертного материала в качестве теплоносителя весьма мало распространено; в качестве примера можно назвать лишь устаревший ныне

Были проведены эксперименты по осмолению катализатора путем жидкофазного контактирования с бензинами коксо-. вания и термического крекинга. В ходе опытов фиксировали время выхода катализатора на наивысшую активность по. конверсии нестабильных компонентов сырья и после этого определяли количество накопившихся на нем смол. Равновесное содержание смол в условиях испытания составило 11-24,0/? мае., а время их накопления 120-135 мин. Если учесть,что удельный объем пор катализатора не превышает 0,120 см /5 то оказывается, что его недостаточно для размещения всего равновесного количества смол. Поэтому, вполне логично предположить, что их основная масса удерживается внешней поверхностью гранул. В таком случае расчетная толщина хемосорбйрованного промежуточного каталитически активного слоя смолы составит ориентировочно* 2-J20 мкм.

Нитрометан является также хорошим растворителем для безводного хлористого алюминия, который в таких растворах обладает особенно высокой каталитической активностью. Работать с такими растворами надо очень осторожно, так как часто неожиданно может развиваться реакция взрывообразного характера .

Теоретический интерес, с точки зрения генезиса нефти, представляет обнаружение производных аминокислот и порфиринов, входящих в состав гемоглобинов, хлорофил — лов, витаминов и др., участвующих в биологических процессах. Порфирины содержат в молекуле 4 пиррольных кольца и встречаются в нефтях в виде комплексов металлов — ванадия и никеля. Установлено, что ОЕШ обладают каталитической активностью. Они сравнительно легко выделяются из нефти экстракцией полярными растворителями, такими, как ацетонитрил, пиридин, диметилформамид и др.

Каталитической активностью в отношении таких реакций обладают переходные металлы первой подгруппы и восьмой группы периодической системы Д.И. Менделеева, их окислы и сульфиды, их смеси , а также карбонилы металлов и др.

Однако не всякая поверхность твердого тела обладает каталитической активностью. На поверхности одних веществ может происходить лишь физическая адсорбция, а других — хемосорбция с более прочной химической связью. Так, на поверхности активированного угля водород и азот могут адсорбироваться лишь физически, а кислород и при высоких температурах водяной пар подвер — гаются химической адсорбции и при их десорбции выделяются не О2 и Н2О, а продукты их хемосорбции в виде СО, СО2 и Н2. Это свидетельствует о том, что тип и прочность промежуточной типа. Молекулярные и ко валентные кристаллы в отношении катализа практически инер — ти ы.

с малыми удельной поверхностью и каталитической активностью; и регенератора 3, в котором выжигается кокс, отлагающийся на адсорбенте. В процессе APT удаление металлов достигает свыше 95 %, а серы и азота — 50 — 85 %, при этом реакции крекинга протекают в минимальной степени . Примерный выход продуктов APT при ТАД гудрона составляет: газы С3 — С4 — 3 — 8; нафта — 13—17; легкий газойль — 13—17; тяжелый газойль — 53 — 56 и кокс — 7 — 11 % масс. Смесь легкого и тяжелого газойлей с незначительным содержанием металлов является качественным сырьем каталитического крекинга, где выход бензина достигает более 42 % масс. .

Натриевая форма цеолитов каталитически малоактивна и наименее термостабильна. Оба эти показатели существенно улучшаются при увеличении силикатного модуля цеолитов, а также степени ионного обмена на двухвалентные и особенно на трехвалентные металлы. Среди них более термостабильны цеолиты типа ReY, обладающие к тому же важным свойством — высокой каталитической активностью. Благодаря этим достоинствам цеолиты серии ReY как активный компонент катализаторов крекинга получили исключительно широкое применение в мировой нефтепереработке.

В результате гидродеалюминации в суперклетке образуется пус — тота, что является причиной постепенного разрушения кристалла цеолита. Гидроксид алюминия, который не выводится из кристалла, а откладывается внутри суперклетки цеолита, обладает, кроме того, нежештельной каталитической активностью .

Используемые для промотирования металлы можно разделить HI две группы. К первой из них принадлежат металлы VIII ряда: рений и иридий, известные как катализаторы гидро—дегидрогенизации и гидрогенолиза. К другой группе модификаторов относятся металлы, практически неактивные в реакциях риформинга, такие, к.1к германий, олово и свинец , галий, индий и редкоземельные элементы и кадмий . К биметаллическим катализаторам относятся платино — рениевые и платино — иридиевые, содержащие 0,3 — 0,4 % масс, платины и примерно столько же Re и 1г. Рений или иридий образуют с платиной биметаллический сплав, точнее кластер, типа Pt-Re-Re-Pt-, который препятствует рекристаллизации — укрупнению кристаллов платины при длительной эксплуатации процесса. Биметаллические кластер — ные кристаллизаторы характеризуются, кроме высокой термостойкости, еще одним важным достоинством — - повышенной активностью по отношению к диссоциации молекулярного водорода и миграции атомарного водорода . В результате отложение кокса происходит на более удаленных от биметаллических центров катализатора, что способствует сохранению активности при высокой его закоксованности . Из биметаллических катализаторов плати — но— иридиевый превосходит по стабильности и активности в реак — пиях дегидроциклизации парафинов не только монометаллический, ной платино —рениевый катализатор. Применение биметаллических катализаторов позволило снизить давление риформинга и увеличить выход бензина с октановым числом по исследовательскому методу до 95 пунктов примерно на 6 %.

Катализаторы ГО-30-70 и ГО-117 отличаются от вышерас — смотренных большим содержанием гидрирующих компонентов , несколько большей каталитической активностью и повышенной механической прочностью.

Материал, в контакте с которым находятся при нагреве нафтеновые кислоты, оказывает существенное влияние на скорость распада нафтеновых кислот. Наибольшей каталитической активностью обладает медь, наименьшей — стекло.