Главная -> Словарь

Поверхности алюмосиликатного

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 развивается сильный гидрокрекинг, сопровождаемый образованием кокса и дезактивацией катализатора. В то же время, при слабой активности кислотной функции скорость_р_е^э.кций с участием иона карбония, включая дегидроизомеризацию и дегидроциклиза-цию, уменьшается, что, в свою очередь, ведёт к увеличению образования

Различают периодические и непрерывные процессы выделения газового бензина с помощью адсорбентов. Наибольшее распространение получил периодический процесс как более простой. Периодический процесс адсорбционного выделения газового бензина состоит из четырех этапов: 1) адсорбция углеводородов на поверхности активированного.угля; 2) десорбция, т. е. удаление адсорбированных углеводородов с поверхности адсорбента с помощью острого водяного пара; 3) сушка угля горячим газом и 4) охлаждение адсорбента холодным газом.

1,45 м~10 и валентным углом 120°. Эти цепочки аналогичны углеродной цепи нормального парафинового углеводорода, в которой атомы углерода расположены также в виде зигзагообразной цепочки и лежат в одной плоскости . Атомы водорода в группах СН2 расположены попарно в плоскостях, перпендикулярных плоскости зигзагообразной цепи, образованной атомами углерода. Молекула парафинового углеводорода нормального строения представляет собой тетраэдр, в центре которого находится атом углерода, а валентные связи направлены к его вершинам. Длина связи С—С равна 1,54 м~10, а валентный угол С—'С—С составляет 109°28'; при этом период повторяемости атомов углерода вдоль цепи равен 2,54 м~10 . Различие в расстояниях С—С в цепочках угля и нормальных парафиновых углеводородов компенсируется соответствующим различием валентных углов, в результате чего расстояние между атомами углерода активированного угля и нормального 'парафина, лежащими по одну сторону от оси цепочек, оказывается очень малым. При совмещении осей происходит практически полное совпадение всех атомов углерода парафина нормального строения с атомами углерода на поверхности активированного угля .

1,45 м-10 и валентным углом 120°. Эти цепочки аналогичны углеродной цепи нормального парафинового углеводорода, в которой атомы углерода расположены также в виде зигзагообразной цепочки и лежат в одной плоскости . Атомы водорода в группах СН2 расположены попарно в плоскостях, .перпендикулярных плоскости зигзагообразной цепи, образованной атомами углерода. Молекула парафинового углеводорода нормального строения представляет собой тетраэдр, в центре которого находится атом углерода, а валентные связи направлены к его вершинам. Длина связи С—С равна 1,54 м-10, а валентный угол С^С—С составляет 109°28'; .при этом период повторяемости атомов углерода вдоль цепи равен 2,54 м~10 . Различие в расстояниях С—С в цепочках угля и нор!мальяых парафиновых углеводородов компенсируется соответствующим различием валентных углов, в результате чего расстояние между атомами углерода активированного угля и нормального парафина, лежащими по одну сторону от оси цепочек, оказывается очень малым. При совмещении осей происходит практически полное совпадение всех атомов углерода парафина .нормального строения с атомами углерода на поверхности активированного угля .

В табл.2 представлены результаты определения количества газов, десорбированных с активированного угля. Суммарное содержание газов десорбции 0,42% значительно выше вследствие большей поверхности активированного угля.

трод и сообщает поверхности активированного угля свой потен-

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 подвергаются 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 химической связи обусловливается химическим строением твердого тела, а также сродством последнего по отношению к молекулам ре-актантов.

В табл.2 представлены результаты определения количества газов, десорбированных с активированного угля. Суммарное содержание газов десорбции 0,42$ значительно выше вследствие большей поверхности активированного угля.

На поверхности активированного угля происходит частичное окисление сероводорода и других серусодержащих продуктов, и при многократном использовании угля на нем постепенно накапливается сера и незначительное количество серной кислоты.

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 подвергаются химической адсорбции и при их десорбции выделяются не С2 и Н2

Причину таких изменений обменной способности поверхности алюмосиликатного катализатора при высокотемпературной обработке исследователи видят в механизме удаления связанной с его поверхностью воды. Предложены следующие схемы выделения воды:

Рис. 28. Зависимость удельной поверхности алюмосиликатного катализатора от диаметра частиц:

Таким образом, имеющиеся данные свидетельствуют о существенном влиянии природы отравляющего металла на степень отравления. Видимо, из-за различия в методах отложения металлов и испытания катализаторов единого мнения об относительной силе отравляющих металлов нет. Теоретического объяснения влияния типа металла также не имеется. В работе , правда, делается попытка представить в общем виде возможное поведение адсорбированных на поверхности алюмосиликатного катализатора различных катионов. В ней изучалось влияние на каталитическую активность натрия, калия, бария, цинка, магния, водорода, алюминия, тория. Исходный натрийалюмосиликат пропитывали водными растворами соответствующих солей. Общее количество рас-

Следовательно, никель, несмотря на его небольшую концентра-шю, удаляется с поверхности алюмосиликатного катализатора фимерно на 80% при сравнительно мягких условиях. После не-:кольких циклов деметаллизации можно удалить практически весь шкель.

Установлено, что железо с поверхности алюмосиликатного катализатора удаляется хуже, чем никель. Однако достигнутая в

К сожалению, в литературе данных по этой проблеме почти нет. В работах приведены результаты исследования влияния металлов, осажденных на поверхности алюмосиликатного катализатора крекинга, на распределение кокса по радиусу сферической гранулы. Металлы по-разному влияют на распределение кокса, и в зависимости от характера влияния они разделены на две группы: 1) способствующие равномерному распределению кокса и 2) усиливающие неравномерность его распределения . Наиболее равномерному распределению кокса способствуют щелочные металлы. Влияние всех щелочноземельных металлов одинаково и несколько слабее, чем щелочных. На образцах, содержащих Fe, Ni, Си, Со, Мо, Сг, V и РЬ, кокс откладывается по сечению шарика катализатора менее равномерно, чем на исходном катализаторе. Неравномерность в значительной степени определяется природой металла и его концентрацией. Максимальная неравномерность отложений кокса наблюдается при добавлении Fe, Ni и Си. Так, при.добавлении железа почти весь кокс откладывается на периферии шарика, а в его центре кокса образуется в 5 раз меньше, чем в исходном образ- • це. Если в исходном образце отношение содержания кокса на периферии к его содержанию в центре шарика составляло 1,45, то при содержании железа 0,8% это отношение возрастало до 10,0. 'Слабее влияют Со, Мо, Сг, V и РЬ.

Рис. 3.5. Изменение удельной поверхности алюмосиликатного катализатора по

В соответствии с современными представлениями на поверхности алюмосиликатного катализатора имеется 2 типа каталитических центров: протонные и апротонныс. Ниже представлены предполагаемые структуры этих центров:

Наличие в алюмосиликатных катализаторах протонных и апро-тонных кислотных центров доказано, с помощью ИК-спектроско-ппи. Найдено, что при адсорбции аммиака или органических оснований на поверхности алюмосиликатного катализатора существуют соединения:

Устойчивые карбоний-ионы были идентифицированы на поверхности алюмосиликатного катализатора с помощью УФ-спектров. Так, при адсорбции дифепилэтилена на алюмосиликате был идентифицирован дифенилметилкарбокатион:

Образование иона карбония из олефинов на поверхности алюмосиликатного катализатора происходит при взаимодействии протона каталитического центра с it—электронами двойной связи: