Оглавление:
Требования к промышленным катализаторов
Из истории развития химической технологии известно, что раньше исследователям приходилось испытывать тысячи химических веществ, прежде чем выбрать одно, которая действительно обладает достаточно сильным каталитическим действием на определенную реакцию. Ярчайший примером такого эмпирического, «слепого» подбора могут служить поиски катализатора для синтеза аммиака, когда было испытано свыше двух тысяч химических элементов и соединений, пока, в конце концов, нужный катализатор было найден. Им оказалось специально обработанное железо с добавками оксидов калия и алюминия. Современное состояние науки и технологии катализа дает возможность осуществлять направленный выбор катализатора для каждого конкретного химического процесса, который основывается на общих закономерностях каталитических процессов и свойствах катализаторов. Например, для процессов окисления, восстановления, гидрирования, дегидрирования и других, которые осуществляются по вышеописанным электронным механизмам, катализаторами служат металлы и их соединения (проводники и полупроводники), которые хорошо проводят электрический ток, т.е. обеспечивают электронный обмен между реагентами и катализатором. Как уже отмечалось выше, это — платина, палладий, никель, железо, кобальт, оксиды никеля (II), марганца (IV) хрома (VI), ванадия (V) , оксид цинка и сульфид цинка и т.п..
Типичными катализаторами для процессов каталитического крекинга нефти и нефтепродуктов, гидратации и дегидратации спиртов, конденсации, изомеризации и полимеризации углеводородов, которые большей частью осуществляются по кислотно-основным механизмам, служат такие вещества: гидроксиды металлов со степенью окисления 3 + и больше (гидроксиды алюминия, железа, циркония, тория и т.п.); алюмосиликаты и цирконийсиликаты; неорганические кислоты (в частности, фосфорная), на которых осуществляется ионный обмен.
Итак, существующие теории катализа дают возможность предугадывать каталитическое действие разных соединений. Выбранный на основании теоретических основ катализатор обязательно проверяется экспериментально. Если катализатор для заданного процесса подобран, то прежде чем рекомендовать его для внедрения, нужно выяснить, отвечает ли этот катализатор определенным требованиям, которые предъявляются к нему промышленностью.
Промышленные катализаторы должны обладать:
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с) .
Справочник химика 21
Химия и химическая технология
Катализаторы для дегидрирования требования к ним
В отличие от первых двух требований, относящихся к термодинамике (увеличение степени компенсации в каталитической реакции, малая прочность промежуточных соединений), следующее важное требование касается скорости взаимодействия реагентов с катализатором это взаимодействие должно происходить быстро, т. е. с малой энергией активации (такой случай изображен на рис. 18). Это особенно важно для гомолитических реакций, в которых разрыв электронной пары требует высокой энергии активации. Поэтому твердые катализаторы окислительно-восстановительных реакций (окисления, гидрогенизации, дегидрирования и т. п.) должны обладать радикальным характером, т. е. иметь неспаренные электроны. [c.100]
Механическую прочность образцов определяли при истирании в шаровой мельнице согласно требованиям ТУ для железооксидных катализаторов дегидрирования, на раздавливание -по образующей (кг/табл.). [c.263]
Таким образом, к центральному в катализе вопросу подбора катализаторов мультиплетная теория позволяет подойти с двух сторон с точки зрения структурного соответствия и с точки зрения энергетических расчетов. Как возможный катализатор дегидрирования циклогексана медь удовлетворяет всем требованиям структурного соответствия. Медь кристаллизуется в гранецентрирован-ной кубической решетке, атомный диаметр ее (2,56-К) см) лежит в интервале атомных диаметров таких активных катализаторов дегидрирования, как платина (2,77-10 см) и никель (2,49- 10 см). Между тем медь чрезвычайно малоактивный катализатор дегидрирования циклогексана. Малая активность меди связана с тем, что энергия связи медь — углерод низка. Это приводит к значительному потенциальному барьеру реакции и низкой скорости процесса. [c.82]
Кроме термодинамических отношений на выбор условий реакции и выход целевых продуктов существенно влияют побочные процессы, главным образом расщепление (крекинг) исходных веществ и промежуточных продуктов дегидрирования. Известно, что олефины, и особенно парафины, склонны при высокой температуре к расщеплению по углерод-углеродной связи, приводящему к об разованию более низкомолекулярных парафинов, олефинов и даже свободного углерода. Способность к расщеплению растет с повышением молекулярного веса, и поэтому попытки дегидрирования высших парафинов (Се —Сз) приводят главным образом к их крекингу. Для углеводородов С4 — С5 расщепление преобладает над дегидрированием только при термическом воздействии в отсутствие катализаторов. При проведении дегидрирования на контактах, не ускоряющих процессы крекинга, доля реакций расщепления уменьшается и целевые продукты получаются с высоким выходом. Это основное требование к селективности катализаторов дегидрирования парафинов. В некотором количестве побочные продукты расщепления все же образуются. Они состоят из метана, этилена, этана, пропилена, пропана [c.577]
Требования, предъявляемые к селективным катализаторам дегидрирования, высоки, так как необходимо, чтобы катализаторы сохраняли свою активность при высоких температурах, при которых обычно проводится процесс дегидрирования. Для этой цели катализатор наносят на малоактивный носитель, например на окись алюминия, магния или кремния (силикагель). Тем самым увеличиваются устойчивость катализатора к высоким температурам и продолжительность его жизни. [c.61]
Для дегидрирования низших парафинов (алканов) наиболее эффективны алюмохромовые катализаторы (оксид хрома, нанесенный на активный оксид алюминия массовое содержание СгзОз 3—60%). В отечественной промышленности дегидрирование алканов бутана в н-бутилены, изобутана в изобутилен (метилпропен), изопентана в изоамилены (метилбутены)—проводят непрерывно во взвешенном (кипящем, псевдоожиженном) слое мелкозернистого (пылевидного) катализатора. За рубежом эти процессы проводят в реакторах периодического действий на неподвижном слое катализатора. Проведение дегидрирования во взвешенном слое выдвигает ряд дополнительных требований к катализатору он должен обладать высоким сопротивлением истиранию и не изменять показателей при истирании частиц. [c.28]
Катализатор для дегидрирования парафиновых углеводородов должен удовлетворять следующим требованиям [c.242]
Исходя из термодинамических и кинетических требований выбраны условия дегидрирования 3-этилпиридина в 3-винилпиридин на промышленном железосодержащем катализаторе. [c.104]
В ходе процесса дегидрирования в результате побочных реакций на поверхности катализатора откладывается кокс. Активность катализатора падает и через 10—12 час. он делается совершенно непригодным. Для обеспечения нормальной работы установки продолжительность работы катализатора должна быть еще меньше, всего 3—4 часа. Для того чтобы выполнить это требование, дегидрирование бутана проводится на движущемся катализаторе в печь все время засыпается свежий катализатор, а из печи выводится отработанный, который идет на регенерацию. Регенерация заключается в выжиге кокса и проводится в специальных печах. Затем катализатор вновь возвращается в цроцесс. Таким образом, катализатор находится в непрерывной циркуляции, передвигаясь то от реакторов к печам регенерации, то вновь поступая в реакторы. Так как при этом катализатор все время истирается, то необходима значительная ого прочность. Каждый раз перед поступлением в печь катализатор просеивается д,ля удаления мелочи. Потери за счет отсева, уноса с газом и т. п. покрываются подачей свежего катализатора. [c.440]
В ходе процесса дегидрирования в результате побочных реакций на поверхности катализатора откладывается кокс. Активность катализатора падает, и через 10—12 час. он делается совершенно непригодным. Для обеспечения нормальной работы установки продолжительность работы катализатора должна быть еще меньше, всего 3—4 часа. Для того чтобы выполнить это требование, дегидрирование бутана проводится на движущемся катализаторе в печь все время засыпается свежий катализатор, а из печи выводится отработанный, который идет на регенерацию. Регенерация заключается в выжиге кокса и проводится в специальных печах. Затем катализатор вновь возвращается в процесс. Таким образом, катализатор находится в непрерывной циркуляции, передвигаясь то от реакторов к печам регенерации, то вновь [c.429]
Катализатор процесса ароматизации должен удовлетворять ряду требований. Он должен не только обладать способностью ускорять реакции циклизации и дегидрирования, но также должен быть устойчив прп постоянной смене периодов работы в вос- [c.415]
Катализатор для одностадийного дегидрирования, помимо высокой активности, должен обладать повышенной прочностью и стабильностью и хорошей регенерационной характеристикой. Эти требования связаны с изменением условий во время чередующихся окислительно-восстановительных циклов регенерации и дегидрирования и с очень короткими циклами регенерации. Продолжительность цикла дегидрирования определяет перепад температуры катализатора в начале и конце цикла. Например, при продолжительности цикла 9 мин перепад температуры составляет около 30°С, а при снижении продолжительности цикла до 5 мин, — уменьшается до 10°С. [c.156]
Ко всем катализаторам, применяемым на заводах в больших количествах, предъявляются определенные требования. Катализаторы должны состоять из доступных и дешевых материалов, долго сохранять свою активность, быть прочными и легко подвергаться регенерации. Эти же требования предъявляются и к катализаторам для дегидрирования. [c.151]
Для того чтобы провести дегидрирование таким образом, чтобы продукты реакции были построены на углеродном скелете исходного вещества, необходима такая температура, при которой связь С—С еще относительно устойчива. Но в то же время температура должна быть достаточно высокой для того, чтобы обеспечить отщепление атомарного водорода. Эти противоречивые требования обычно примиряют тем, что применяют катализаторы, способствующие более быстрому разрыву связи С—Н. [c.59]
Технология композиционных мембран позволяет достигать таких свойств мембран, которые наилучшим образом удовлетворяет требованиям процесса дегидрирования пропана. Одним из важнейших условий является обеспечение термической стабильности в интервале температур от 550 до 700 °С как селективного слоя, определяющего разделительную способность мембран, так и катализатора, отвечающего за химические превращения. [c.69]
Пригодный для дегидрирования парафиновых углеводородов катализатор должен удовлетворять следующим требованиям [16] [c.58]
НЫМ носителем. Катализатор должен быть активным, прочным и стабильным в работе, иметь хорошую регенерационную характеристику. Эти требования предъявляются жесткими условиями чередующихся окислительно-восстановительных циклов дегидрирования и регенерации. [c.85]
Процесс проводят пр ч 550—575° и 3—10 ата с объемной скоростью, обеспечивающей степень i ревращения около 22% за один проход. Катализатор помещают внутри 1рубок конвертора, нагреваемого рециркулирующими топочными газами. В процессе дегидрирования на катализаторе быстро о глагается уголь, а поэтому необходимо работать на двух параллельно соединенных реакторах, в которых попеременно чередуются рабочий цикл и цикл регенерации катализатора. Последний регенерируют выжиганием угля кислородом воздуха. Рабочий цикл и цикл регенерации занимают По 1 часу. Требования к материалу трубок реактора очень жесткие они бывают удовлетворены применением высоколегированных хромонииелевых сталей (27% хрома и 8% никеля). Выход бутиленов, считая на превращенный бутан, равняется 85% потери бутана при реакции почти поровну распределяются на образование более легких углеводородов и на отложение угля. [c.132]
Жесткие условия чередующихся окислительно-восстановительных циклов дегидрирования и регенерации предъявляют к катализаторам повышенные требования. В одностадийном процессе используется алюмо-хромовый окисный катализатор ДВ-ЗМ состава СггОз А12О3, активный при температуре около 600 С, ускоряющий обе реакции дегидрирования, прочный и устойчивый в эксплуатации и хорошо регенерирующийся. Так как он отравляется парами воды, то понижение парциального давления углеводородного сырья в процессе достигается не введением в систему водяного пара, а проведением дегидрирования в вакууме. [c.330]
ВЫСШИХ парафинов (Се—Св) приводят главным образом к их крекингу. Для углеводородов С4—С5 расш,епление преобладает над дегидрированием только при термическом воздействии в отсутствие катализаторов. При проведении дегидрирования на контактах, не ускоряющих процессы крекинга, доля реакций расщепления уменьшается и целевые продукты получаются с высоким выходом. Это основное требование к селективности катализаторов дегидрирования парафинов. В некотором количестве побочные продукты расщепления все же образуются. Они состоят из метана, этилена, этана, пропилена, пропана [c.669]
Изобутилен получают каталитическим дегидрироваиием изобутана с применением алюмохромового катализатора. Этот процесс аналогичен процессам получения н-бутиленов из бутана или изоамиленов из изопентана. Значительные требования предъявляются к исходному сырью. Особенно недопустимы заметные примеси изобутилена, так как в процессе дегидрирования изобутилен частично разлагается с образованием кокса. [c.14]
Фрей и Хаппке [306] установили, что гель окиси хрома является активным катализатором реакции дегидрирования газообразных парафиновых углеводородов, таких, как этан, пропан, н-бутан и изобутан. Однако в интервале температур 450—600°, в котором этот катализатор особенно пригоден, он быстро теряет свою активность. В более поздних работах Гроссе и Ипатьев [307], а также Берджин, Гролл и Робертс [308] установили, что активированная окись алюминия является хорошим носителем для окиси хрома. Концентрацию окиси хрома в катализаторе варьируют в среднем она составляет обычно 8—12 вес. %. Удобный метод приготовления катализаторов с окисью хрома состоит в пропитке носителя водными растворами трехокиси хрома, нитрата хрома или же хромата или бихромата аммония. Количество раствора должно отвечать требованию полного насыщения носителя при пропитке. Пропитанный носитель сушат при перемешивании на водяной бане и прокаливают для разложения соответствующих соединений хрома предпочтительно в атмосфере водорода. [c.145]
Если хотят провести дегидрогенизацию таким образом, чтобы продукты реакции были построены иа углеродном скелете исходного вещества, необходимо проводить реакцию при такой температуре, при которой связь — С — С — еще относительно устойчива. Но температура в то же времядолжпабытьдостаточновысокой,чтобы обеспечить отщепление атомарного водорода. Обычно эти противоречивые требования можно примирить, если применять селективные катализаторы, способствующие более быстрому разрыву связи С — Н. Для этой цели прежде использовали серу или металлический селен. Оба этих вещества сами по себе не являются катализаторами в классическом смысле этого слова, поскольку принимают участие в реакции. Соединяясь относительно легко с водородом, они тем самым химически связывают его и выводят из реакционной среды. Благодаря этому равновесие системы сдвигается в желаемом направлении. Дегидрирование с помощью серы или селена требует температуры свяше 300°, Настоящими катализаторами дегидрирования, которые активируют процесс при температурах свыше 200°, являются те же самые металлы, которые при более низких температурах проявляют себя как отличные катализаторы гидрирования, К ним, например, относятся медь, серебро, никель, кобальт, хром, палладий и платина. Эти катализаторы проявляют свою активность том сильнее, чем лучше они измельчены. В измельченном виде они обладают огромной поверхностью, на которой водород адсорбируется, растворяется и переходит из молекулярного состояния в атомарное, в котором он обладает большей реакционной способностью. Гидрирование двойной связи и дегидрирование ненасыщенных соединений за счет присоединения или отщепления атомарного водорода происходит па поверхности катализатора. [c.21]
Для обратимых реакций дегидрирования и дегидроциклизации благоприяно низкое давление процесса, но для длительной работы катализатора без закоксовывания необходимо повышенное давление водорода. Рабочее давление процесса выбирается с учетом этих противоречивых требований и составляет обычно 2—4 МПа. [c.175]
На рис. 4 изображена схема лабораторной установки для каталитического дегидрирования спиртов. Она особенно удобна для получении альдегидов из высококипящих спиртов и для работы в вакууме. Прибор имеет колбу, из которой пары спирта попадают в нагретую до нужной температуры трубку с катализатором. Температуру в реакционном объеме контролируют по термометру. Насадка для термометра соедивена с фракционной колонкой для отгонки образующегося альдегида, который-, пройдя холодильник, собирается в приемнике. Пепрореагировавший спирт стекает обратно в колбу. Выделяющийся водород улетучивается. Размеры отдельных частей установки подбираются в соответ-ствпи с требованиями. При высоте трубки для катализатора в 100 см диаметр ее должен равняться 25—30 мм. [c.305]
Пропилен, полученный дегидрированием пропана и отвечающий требованиям стандарта, направляется на производство полипропилена, в основу которого положен жидкофазный метод, разработанный Грозненским филиалом НПО Пластполимер . Метод основан на полимеризации пропилена в реакторе петлевого типа с применением высокоактивной каталитической системы с последующей дегазацией и дезактивацией полученного порошка полипропилена. Каталитическая система состоит из титан-магниевого катализатора сока-тализатора триэтилалюминия и модификатора активности и стереоспецифичности пропилтриме-токсисилана. В состав производства входят установка доочистки сырья и регенерации пропилена, цех полимеризации пропилена, установка получения АОС, цех получения катализаторов с регенерацией растворителей. [c.560]
Жесткие условия дегидрирования циклогексаиола и циклогексанона предъявляют особые требования к селективности и стабильности работы катализаторов. Наиболее часто для этой цели рекомендуют применять платину на угле [82, 120, 121]. Такой катализатор работает при температурах 250—425°С и объемной скорости 0,3—2,5 ч Ч Во избежание его дезактивации обычно работают с рециркуляцией или под давлением водорода [122, 123]. Фирмы, использующие циклогексановый процесс получения фенола в промышленности, не публикуют данных о составе катализатора, однако исходя из рекламных показателей процесса, можно предположить, что дегидрирование циклогексанона основано на платиновых катализаторах. Отсутствие рецикла циклогексанона, использование ректификации для выделения товарного продукта свидетельствуют о высокой степени превращения циклогексанона в условиях дегидрирования. [c.280]
При дегидрировании технических борнеолов с влажностью 4,5—5,5% на медно-никелевом катализаторе с размером отдель-ных гранул 1,5—2 см в поперечнике объемная скорость пароз изоборнеола составляет 70—100 м м час. Время контакта — от 35 до 50 сек. Испаритель и контактор имеют индукционный обогрев. Чтобы обеспечить взрыво- и пожаробезопасность, прц пуске и остановке пропускают углекислоту через всю систему аппаратов. Выход готовой продукции увеличился на 12—15 /о-Количество производственных операций сократилось в 2 раза, а численность обслуживающего этот процесс персонала уменьшилась в 3—4 раза. Камфара, получаемая при парофазовом дегидрировании, не требует дальнейшей очистки. Она отвечает требованиям ГОСТ для первого и высшего сортов. [c.311]
Термодинамические условия резко изменяются, а кинетические требования к катализатору смягчаются в случае применения его к обширному классу радиационных и плазменных каталитических реакций и к реакциям индивидуальных активных форм — свободных атомов, радикалов, И)Нов, возбужденных молекул. При таких реакциях проблема активации обычно отпадает или отходит на второй план. Обычно отпадают также и термодинамические затруднения. Зато при осуществлении сколько-нибудь сложных реакций усиливаются требования к каталитическому управлению селективностью и морфологией. Неудивительно, что закономерности подбора катализаторов для таких реакци могут быть обратными закономерностям подбора при обычном термическом катализе [35]. В частности, по данным Г. М. Жабровой и др. [36], при радиационном дегидрировании адсорбированных молекул циклогексана и метанола удельное превращение максимально для изоляторов (например, 8103), не содержащих переходных элементов, и минимально для переходных металлов, N1 и окислов полупроводников (N10) . Это, вероятно, объясняется тем, что радиационно-каталитическая активность зависит от скорости рекомбинации свободных электронов. [c.28]
В гетерогенном катализе хорошим примером сопряжения первого типа может служить перераспределение водорода при необратимом катализе Зелинского (см схему 2,а, стр. 20). В этом случае задача сопряжения упрощается, потому что, во-первых, оба сопрягаемых процесса относятся к одной и той же группе (пщрпрование и дегидрирование) и, во-вторых, в простейшем случае в обеих реакциях участвует один и тот же циклен или циклодиен. Поэтому оба сопрягаемых процесса могут происходить на одном и том же катализаторе и даже на одних и тех же центрах, и нет необходимости в исиользовании более слон Смотреть страницы где упоминается термин Катализаторы для дегидрирования требования к ним: [c.133] [c.122] [c.21] [c.58] [c.321] [c.18] [c.34] [c.658] [c.58] Химия и технология камфары (1976) — [ c.41 ]
Химия и технология камфары _1961 (1961) — [ c.48 ]
Справочник химика 21
Химия и химическая технология
Состав и свойства промышленных катализаторов
Состав и свойства промышленных катализаторов [c.55]
Фундаментом прогнозирования активности, селективности и других специфических свойств катализатора должна стать детальная микроскопическая теория гетерогенного катализа, опирающаяся на современные представления квантовой химии и теории твердого тела. Описывая элементарные акты реакций и превращений вещества на поверхности реального катализатора, такая теория в принципе дает возможность не только в полной мере понять механизм, кинетику и термодинамику катализа, но и предсказать каталитическую способность того или иного металла, полупроводника, диэлектрика в конкретной химической реакции. Однако незавершенность теорий катализа не позволяет однозначно предсказывать оптимальный состав промышленных катализаторов и другие их характеристики для действующих и проектируемых производств. До сих пор решение проблемы подбора катализаторов опирается в значительной мере на эмпирические подходы, сопряженные с большими затратами рутинных форм труда. Так, в поисках первого катализатора для синтеза аммиака было исследовано около 20 тыс. различных веществ [1, 2]. В 1973 г. число известных органических соединений оценивалось в 6 млн. Ежегодно только в нашей стране синтезируется более 40 тыс. новых химических соединений. Таким образом, разработка научно обоснованных целенаправленных стратегий поиска катализаторов представляет актуальную проблему современного катализа. Актуальность проблемы подтверждается еще и тем, что коло 90% промышленных химических и нефтехимических производств ведется с применением катализаторов. [c.56]
На активность ферментов существенно влияют активаторы, ингибиторы, каталитические яды, состав и свойства среды. Ферменты по ряду свойств превосходят промышленные катализаторы — они высокоспецифичны, активны при комнатной температуре и обычном давлении. Поэтому сейчас интенсивно ведутся работы по синтезу и исследованию катализаторов, моделирующих отдельные особенности действия ферментов — комплексных соединений, металлорганических, органических полупроводников, полимеров и т. п. [c.633]
Вспомогательные добавки улучшают или придают некоторые специфические физико-химические и механические свойства цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторов (ЦСК) крекинга. ЦСК без вспомогательных добавок не могут полностью удовлетворять всему комплексу требований, предъявляемых к современным промышленным катализаторам крекинга. Так, матрица и активный компонент — цеолит, входящий в состав ЦСК, обладают только кислотной активностью, в то время как для организации интенсивной регенерации закоксованного катализатора требуется наличие металлических центров, катализирующих реакции окислительно-восста-новительного типа. Современные и перспективные процессы каталитического крекинга требуют улучшения и оптимизации дополнительно таких свойств ЦСК, как износостойкость, механическая прочность, текучесть, стойкость к отравляющему воздействию металлов сырья и т.д., а также тех свойств, которые обеспечивают экологическую чистоту газовых выбросов в атмосферу. [c.453]
Кроме основной реакции в промышленных процессах алкилирования бензола пропиленом проходят также реакции олигомеризации пропилена с образованием ди- и тримеров. пропилена, изомеризации и дисмутации алкилбензолов, образуется некоторое количество н-пропилбензола. Протекание побочных реакций снижает выход целевого продукта — изопропилбензола— и отрицательно влияет на свойства применяемого катализатора. Состав реакционной смеси можно изменять, применяя различные катализаторы и варьируя условия проведения процесса — температуру, давление, мольное соотношение бензола и пропилена, промотора и сырья, тип промотора и др. [c.6]
Определение физических свойств. Наиболее важными физическими свойствами катализаторов, которые определяются при их рутинном анализе, являются удельная поверхность, удельный объем пор, распределение» пор по размерам, прочность на истирание, гранулометрический состав и, наконец, термическая и гидротермальная стабильность. Для оценки качества промышленных катализаторов часто гораздо важнее знать их физические свойства, а не химический состав (хотя во многих отношениях они взаимосвязаны). [c.243]
Однако на практике в условиях промышленного каталитического процесса состав и свойства катализатора меняются в той или иной мере и его ускоряющее действие уменьшается. Практическое поведение промышленных катализаторов связано с основными, их технологическими характеристиками активностью, производительностью, температурой зажигания, избирательным действием (селективностью), износоустойчивостью, отравляемостью и т. п. Основной характеристикой катализаторов служит их активность Л, т. е. мера ускоряющего действия катализатора по отношению к данной реакции. Чем активнее катализатор, тем при относительно меньшей температуре ю кнo вести процесс, что дает значительные преимущества, как экономические, так и технологические, например, увеличение равновесного и фактического выхода обратимых экзотермических реакций, уменьшение количества побочных продуктов, снижение расходных коэффициентов по сырью, улучшение качества продукта. [c.234]
Проблема производства алюмосиликатных катализаторов с высоким индексом активности возникла в связи с разработкой отечественного процесса каталитического крекинга с циркулирующим порошкообразным катализатором. Катализатор — один из решающих факторов, определяющих выходы бензиновых фракций и их состав, а следовательно, и моторные свойства. Основные требования, предъявляемые к катализаторам для промышленных процессов каталитического крекинга, сводятся к следующему. Катализатор должен обладать достаточно высокой каталитической активностью, обеспечивающей оптимальный выход бензинового дистиллята за однократное крекирование сырья при минимальных выходах газа и кокса. У него должна быть механическая прочность, гарантирующая минимальные потери его вследствие истирания за счет пневмотранспорта и других механических факторов. Катализатор должен быть термоустойчив и сохранять свою каталитическую активность и механическую прочность при воздействии температур порядка 500—600 °С в процессе регенерации. [c.208]
При промышленной реализации гетерогенно-каталитических процессов приходится регулировать скорости и направления химических реакций, механизм которых известен лишь в самых общих чертах, а катализаторами служат сложные твердые вещества, свойства которых до сих пор до конца не выяснены и в состав которых могут входить почти все элементы Периодической системы Менделеева. [c.9]
В отечественной промышленности алюмосиликатные катализаторы крекинга производятся двух типов — шариковый и микросферический, соответственно, для установок с движущимся и псевдоожиженным слоем катализатора. Физикохимические и технологические характеристики некоторых марок катализаторов представлены в табл. 7.23. Следует иметь в виду, что во время эксплуатации катализатора качество его ухудшается, однако вследствие постоянного вывода отработанного и добавления свежего катализатора, устанавливается равновесный состав циркулирующего в установке катализатора с некоторыми средними свойствами. [c.405]
Эффективность работы катализатора помимо его химической природы в значительной степени зависит от условий формирования его свойств на равных этапах приготовления, условий эксплуатации, а также конструкции реактора используемые в промышленности способы приготовления катализаторов дегидрирования можно разделить на три основные группы осаждение из растворов солей, пропитка носителей, смешение порошкообразных материалов, причем заключительные стадии — формование и термообработка — могут быть одинаковыми. Фазовый состав катализаторов дегидрирования формируется на основных стадиях приготовления и не претерпевает существенных изменений в процессе эксплуатации катализаторов [11]. Регулирование структуры пор и удельной поверхности осуществляется на разных стадиях приготовления катализатора, эти показатели зависят от дисперсности исходных веществ и условий их термообработки [12, с. 4]. [c.134]
При разработке поризованной композиции и подборе составов газобетона в качестве дисперсных наполнителей применялись шамотный порошок и тонкомолотый шамот производства Челябинского металлургического комбината и высокоглиноземистые промышленные отходы — отходы производства нормального электрокорунда АО «Челябинский абразивный завод» (высушенные корундовые шла-мы — порошок с размером зерна 0. 0,2 мм), удовлетворяющие требованиям ГОСТ 20910, и отработанный алюмохромовый катализатор ПМ-2201 ОАО «Каучук» (г. Стерлитамак) по ТУ 38.103544-89. Химический состав и свойства заполнителей приведены в табл. 1,2. Выбор данных заполнителей обусловлен как их свойствами и составом, так и обширным положительным опытом использования в газобетоне на других фосфатных связках. [c.10]
Как можно отметить, в настоящее время ббльшая часть выпускаемого в России бензина имеет октановое число 76, измеренное по моторному методу, что соответствует 80 по исследовательскому методу. Этот бензин не имеет аналогов в мире из-за низких эксплуатационных свойств и не отвечает требованиям, предъявляемым к современным двигателям. При проведении всех описанных мероприятий возможно резко снизить его выпуск уже в ближайшие 5-10 лет. То же самое можно отнести к производству этилированных бензинов. Эти бензины настолько экологически вредны, что снижение их выпуска должно стать первоочередной задачей всей нефтеперерабатывающей промышленности. Кроме того, этилированные бензины не позволяют ставить на выхлопные трубы автомобилей нейтрали-заторы-катализаторы, которые дожигают СО до СО2, поскольку свинец, входящий в состав этиловой жидкости, необратимо отравляет катализатор. Решить эту проблему можно только, увеличивая выпуск неэтилированных бензинов и устанавливая нейтрализаторы в автомобили. [c.257]
При изготовлении промышленных катализаторов широко нспользук)т явление их промотирования, открытое в начале нашего века. Явление это заключается в том, что после введения в состав катализатора небольших количеств (порядка нескольких весовых процентов) веществ — промоторов, в ряде случаев и не о бладающих каталитичеекима свойствами, активность ускорителя резко возрастает, и вместе с тем возрастает его устойчивость к действию высоких температур и рав-личных загрязнений. [c.21]
Смешанны гель окиси хрома и окиси кремния, полученный взаимодействием хромовой кислоты с этиловым эфиром ортокрем-ниевой кислоты в присутствии спирта, имеет большую избирательность в реакции изомеризации. Улучшение свойств хромового катализатора может быть объяснено либо увеличением поверхности ок1геи хрома, либо образованием дополнительных кислотных центров в результате химического взаимодействия между окислами, входящими в состав геля. Используемый обычно в процессах риформинга алюмо-хромовый катализатор, приготовляемый совместным осаждением гелей обоих окислов, менее активен, чем свежеприготовленный гель окиси хрома. Одпако ввиду снижепия крекирующей способности катализатора возрастает его избирательность относительно реакции изомеризации. Наличие окиси алюминия в промышленных катализаторах этого гипа диктуется главным образом требованием высокой продолжительности жизни катализатора. [c.493]
В настоящее время выход высококачественных топлив увеличивают не только наращиванием мощностей каталитических процессов, но и повышением качества промышленных катализаторов. Последнее достигается подбором оптимальной композиции активных компонентов, входящих в состав катализаторов, и улучшением и стабилизацией свойств активной окиси алюминия, содерасание которой в сложных катализаторах, применяемых для гидрогенизационных процессов, колеблется от 70 до 99 . [c.1]
В книге приведены промышленные паимепования, химический состав, свойства и области применения более 6500 промышленных полимерных материалов и их компонентов, выпускаемых многочислмгными заруб к1п.1ми фирмами искусственные и синтетические волокна, искусственные и синтетические смолы, пластики и конструкционные полимерные материалы, ионообменные смолы, синтетические каучуки, клеи, покрытия, вспомогательные полимерные материалы для ряда отраслей промышленности, пластификаторы, разнообразные стабилизаторы, наполнители, антиоксиданты, ускорители вулканизации, красители и пигменты для пластмасс, волокон и каучуков, исходные продукты полимеризации и поликонденсации, катализаторы, вспомогательные, поверхностно-активные и прочие материалы. Физико-механические, диэлектрические свойства зарубежных промышленных полимерных материалов, их стойкость в агрессивных химических средах, а также стойкость ряда материалов к -облучению представлены в таблицах. [c.3]
Гетерогенные катализаторы характеризуются рядом физических свойств. Фракционный состав зерен катализатора определяют ситовым и седиментацион-ным анализом, фазовый состав — рентгеноструктурным и электронно-микроскопическим методами. Важной характеристикой является удельная площадь поверхности, отнесенная к единице количества катализатора. Ее определяют адсорбционным путем или газохроматографическим способом. Средний радиус пор вычисляют делением удвоенного удельного объема пор, определяемого по истинной и кажущейся пористостл катализатора, на удельную площадь поверхности. Имеет значение и распределение пор по радиусам, которые определяют капиллярной Конденсацией какого-либо вещества. Значение этих характеристик необходимо при каждой исследовательской работе, и они обязательно содержатся в паспорте промышленного катализатора. [c.443]
МО оксидов кремния и алюминия в состав цеолитов входят оксиды Ыа, Са, К. Цеолиты имеют кристаллическую трехмерную каркасную структуру. Простейшей структурной единицей является правильный тетраэдр, в центре которого находится кремний. Структура цеолита напоминает ряд птичьих клеток , связанных друг с другом со всех шести сторон. Каждая клетка открывается в соседнюю клетку отверстием, позволяющим небольшим молекулам пройти внутрь клетки. Благодаря этой особенности структуры, цеолиты способны адсорбировать большие количества веществ с малыми молекулами, при этом молекулы поглощаются не поверхностью полости, а объемом. Цеолиты, кроме того, обладают катионообменными свойствами и являются хорошими катализаторами. Алюмосиликаты широко распространены в природе (шабазит, ферроврит, мордеиит и т. д.), кроме того, их легко получить искусственным путем. Промышленно производятся искусственные цеолиты марок КА, МаА, СаА, ЫаХ, СаХ. Первая часть марки фиксирует название катиона, вторая — тип структуры. Цеолиты типа А относятся к низкокремнистым формам, в них отношение 5 02 А12О3 не превышает 2, а диаметр входного окна составляет 0,3— [c.90]
Шелл дивелопмент компани разработала неосажденные катализаторы из окиси железа, промотированные карбонатом калия. Такой катализатор, известный как Шелл 105 и имеющий состав 90% ГегОз, 4% СггОз и 6% КгСОз, обладает хорошим самореге-нерирующими свойствами, требует меньше пара, но его селективность несколько ниже. При глубине превращения 27% выход бутадиена составляет 68—72%. С увеличением глубины превращения селективность катализатора снижается. При этом образуется больше газообразных продуктов, окислов углерода. Срок службы такого катализатора высокий — достигает нескольких месяцев. Катализатор Шелл 105 широко применяется в промышленных условиях. [c.71]
Стабилизация и длительное ос ществление циклических режимов в широкой области экспериментальных условий показывают возможность нестационарного ведения процесса в одном слое катализатора при низких температурах исходной (смеси. Общее свойство экспериментальных циклических режимов — близость протекающих в них процессов к рассмотренному ранее явлению распространения теплового фронта. На это указывает примерное постоянство максимальной температуры во времени, неизменность формы температурного профиля на участке слоя, где катализатор отдает тепло исходной смеси. Как и в процессе распространения фронта, реакция в основном протекает в узкой зоне по длине слоя, в которой температура газа повышается от 380—400°С до максимальной. Далее имеется область с почти неизменной температурой, близкой к Гти. В этой области скорость реакции мала, а состав смеси близок к равновесному. Тепло, полученное газом в зоне реакции, расходуется на подогрев участков слоя, противоположных входу реакционной смеси. Вследствие высокой тепловой емкости катализатора эти участки слоя разогреваются постепенно, что вызывает образование падающего по длине (с ростом степени превращения) температурного профиля. Такой профиль отвечает требованию оптимального температурного режима обратимых реакций. Это позволяет увеличить степень превращения SO2 по сравнению с равновесной, достигаемой нри температуре Тша.%- Заметный прирост степени превращения на участке слоя катализатора с надаюнщм температурным профилем наблюдался в большинстве нестационарных режимов. Например, в режиме, показанном на рис. 4.6, конечная степень превращения выше равновесной при = 580°С на 10—12% и составляет 94—95%. В режиме 9 (см. рис. 4.7) прирост степени превращения над равновесной равен примерно 3%. Интересно отметить, что активность и прочностные характеристики промышленного ванадиевого катализатора не изменились после длительного периода работы в нестационарных условиях [3]. [c.109]
XIX в., когда ошибочно считали, что минералы, содержащие элементы двух подгрупп цериевой (Ьа, Се, Рг, Кс1, Зт) и иттриевой (V, Ей, Сё, ТЬ, Оу, Но, Ег, Тп1, УЬ, Ей), редко встречаются в природе. На самом деле Р. э. не являются редкими. По своим физическим и химическим свойствам Р. э. очень сходны, что объясняется одинаковым строением внешних электронных оболочек их атомов. Р. э. применяют в различных отраслях техники радиоэлектронике, приборостроении, атомной технике, машиностроении, химической промышленности, металлургии и др. Еа, Се, N(1, Рг используют в производстве стекла. Эти элементы повышают прозрачность стекла, входят в состав стекла специального назначения, пропускающего инфракрасные и поглощающего ультрафиолетовые лучи, а также в состав кислото-и жаростойкого стекла. Р. э. и их соединения широко применяются в химической промышленности для производства пигментов, лаков и красок в нефтяной промышленности в качестве катализаторов, в производстве специальных сталей и сплавов как газопоглотители (см. Иттрий. Лантаноиды). [c.212]
В последние десятилетия широкое распространение получила анионно-координационная полимеризация в присутствии комплексных катализаторов Циглера — Натта. Этот метод используется в промышленном синтезе стереорегулярных полимеров. Кроме того, этот метод является единственным для полимеризации а-олефинов (пропилена, бутена-1 и др.). В состав катализаторов Циглера — Натта входят металлоорганические соединения I—П1 групп и хлориды IV—VH групп с переходной валентностью. Наиболее часто используются металлоорганические соединения алюминия и хлориды титана. Так как алкильные производные алюминия обладают электроноакцепторными свойствами (алюминий на четыре валентные орбиты имеет три электрона), а металлы переходной валентности являются электронодонорами (имея на -орбитах неспаренный электрон), они легко образуют координационные связи. Такие комплексные катализаторы нерастворимы, и их строение точно не установлено, но па основании данных, полученных при изучении строения растворимых комплексных катализаторов, предполагается, что они представляют собой биметаллический комплекс с координационными связями. При изучении структуры растворимого комплексного катализатора, полученного из дициклопентадиенилхлорида титана и диэтилалюмииийхлорида методом рептгеноструктурного анализа, было установлено, что он имеет следующее строение [c.89]
Фирма Файрстон сообщила о разработке диенового каучука, представляющего собой полибутадиен неуточненного состава, получаемый, по-видимому, с применением лития пли литиевых соединений в качестве катализатора [9, 20]. Фирма Гудрич-Галф кемикалс опубликовала сообщение о разработке и промышленном осуществлении синтеза полибутадиена (аме-ринол СВ), состав которого не раскрывается [69]. Поскольку бутадиен высокой чистоты вырабатывается промышленностью в больших количествах и г/ис-полибутадиен, но-видимому, обладает ценными свойствами как каучук для производства покрышек, вполне можно ожидать, что в недалеком будущем начнется крупное промышленное производство этого нового каучука. [c.203]
В химической промышленности в процессе производства акрилнитрила и акролеина широко используются висмутмолибденовые катализаторы. Кроме того, небольшие добавки соединений висмута входят в состав красок, улучшая их сушильные свойства, а также синтетических вулканизированных резин. [c.13]
Немономинеральный состав перерабатываемых продуктов обусловливает возможность каталитического воздействия отдельных рудных и нерудных (породообразующих) минералов на осуществляемые процессы. Во многих продуктах обогащения содержатся обладающие ионообменными свойствами минералы — минеральные иониты, каталитическая активность которых, как и вообще неорганических ионитов, не только доказана, но и широко используется в промышленной практике. Они относятся к современным эффективным катализаторам, например, цеолиты и минералы с цеолитоподобной структурой, минеральные сульфиды, фосфаты, самородные металлы, оксиды, гидроксиды. [c.57]
Как уже было замечено, в результате стандартной основно-катализируемой реакции алкоксилирования получаются неионогенные ПАВ с широким распределением по гомологам. Доказательств в пользу того, что такой состав имеет негативное воздействие на их свойства (например, эмульгаторов) нет. Не смотря на это, были предприняты попытки модификации данного процесса в целях получения более узкого распределения, предполагая, что в определенных областях применения такие неионогенные ПАВ будут лз чше подходить. Например, используя смеси детергентов на основе этих веществ, при высыхании спрея будет наблюдаться меньшее растекание капли спрея, из-за более низкой концентрации свободных спиртов и лет Д1ИХ низкомолекулярных гомологов. Технология пол) чения неионогенных ПАВ с узким распределением по гомологам была разработана с использованием новых катализаторов, содержащих кальций [55], соединения кальций/стронций в комплексе с алкоксилированными спиртами, неорганическими кислотами и алкоксидом титана [56], обоженный гидроталькит [57], металлический гидроксид, содержащий ионы магния [58] (последние два используются в промышленном синтезе в Японии). [c.32]
Смотреть страницы где упоминается термин Состав и свойства промышленных катализаторов: [c.221] [c.9] [c.107] [c.138] [c.203] [c.193] [c.100] [c.47] [c.144] [c.113] [c.662] Смотреть главы в: