Алюмосиликатный катализатор взаимодействие с NaF

Формование — один из основных технологических процессов в производстве катализаторов и адсорбентов в результате этой стадии закладываются форма, структура и качество будущего продукта. Первичное взаимодействие растворов жидкого стекла и сернокислого алюминия (или магния) при синтезе катализатора протекает в коллоидном растворе (золе) с образованием частиц различной формы и размера — микросфер, крупных шариков, таблеток и др. Схема первичного синтеза алюмосиликатного катализатора примерно выражается следующим уравнением [c.45]

В связи с изложенными результатами было целесообразно исследовать влияние температуры на реакцию взаимодействия между этиле-ном.и дейтерием на неметаллических поверхностях. Выбор в качестве твердых поверхностей природной (диатомит) и синтетической (силикагель) двуокиси кремния обусловлен тем, что они широко используются в промышленных каталитических процессах диатомит — в качестве носителя главным образом для катализаторов гидрирования (и прежде всего гидрирования окиси углерода) силикагели — как компоненты алюмосиликатных катализаторов крекинга углеводородов нефти. Естественно, что изучение особенностей взаимодействия дейтерия с этиленом на диатомите и силикагелях существенно поэтому и для выяснения механизма синтеза и крекинга углеводородов на указанных катализаторах сложного состава. Методика исследования дейтерообмена, масс-спектрального анализа продуктов, расчет спектра масс описаны в [13] и [14]. [c.451]

Катализаторы — это веш ества, способные изменять скорость химических реакций. Явление изменения скорости реакции с помощью катализатора называют катализом, а саму реакцию — каталитической. Изменение скорости реакции ири каталитическом воздействии обусловлено промежуточным химическим взаимодействием реагирующих веществ с катализатором. Молекулы веществ, активируясь на поверхности катализатора (в порах), легче реагируют друг с другом, и скорость реакции повышается во много раз. После участия в реакциях химический состав и масса катализаторов остаются неизменными. В процессах каталитического крекинга доминирующее положение в настоящее время занимают нока алюмосиликатные катализаторы, главным образом синтетические. [c.10]

По современным представлениям, коксообразование на алюмосиликатном катализаторе протекает путем постепенного отрыва атомов водорода от адсорбированных на поверхности катализатора ненасыщенных молекул [15, 252]. Карбоний-ион взаимодействует с молекулой олефина, образуя новый ненасыщенный карбоний-ион, после распада которого образуется диолефин, а после повторения процесса — триолефин и т. д. Образование карбоний-ионов зависит, в первую очередь, от кислотности катализатора. Нейтрализация кислотного центра катализатора (например, щелочными металлами) уменьшает возможность протонного обмена между катализатором н карбоний-ионом, что, в свою очередь, уменьшает коксообразование. Хотя щелочные и щелочноземельные металлы тормозят реакцию коксообразования, степень их влияния на образование кокса для различных металлов неодинакова. [c.176]

При образовании координационной связи (по схемам I и П) вода остается еще в виде молекулы, хотя затягивание ее пары электронов на d-орбиту атома кремния приводит, по-видимому, к значительной протонизации атомов водорода молекулы воды, в результате чего она обладает измененными, более кислыми свойствами. Координационно связанная вода играет, как мы показали, очень важную роль в каталитических процессах на алюмосиликатном катализаторе [16]. При адсорбции пиридина на кремнеземе и на алюмосиликатном катализаторе, несущих на своей поверхности такую координационно связанную воду, возникает ион пиридиния РуН , в то время как при взаимодействии с обычной водой и с гидроксилами поверхности кремнезема и алюмосиликатного катализатора РуН" не образуется [9, 16]. По-видимому, молекулы воды, севшие на координационно ненасыщенные атомы кремния, сами становятся протонными кислотными центрами [14]. [c.182]

Топчиева и Юн-Пин в 1953—1955 гг. изучали кинетику и механизм дегидратации этилового спирта и диэтилового эфира на окиси алюминия и алюмосиликатном катализаторе [165]. В результате работы они пришли к заключению о том, что механизм дегидратации спиртов до олефинов нельзя представить ни схемой последовательного образования олефинов через эфиры, ни схемой параллельного образования эфиров и олефинов. Точнее всего результатам экспериментов отвечает такая схема (предложенная авторами), которая предусматривает взаимодействие спиртов с активными центрами окиси алюминия или алюмосили-катного катализатора и образование нестойких поверхностных соединений типа алкоголятов алюминия [c.290]

Различие в характере зависимости обмена с окисью дейтерия и дейтерием от температуры, по-видимому, говорит о различном характере взаимодействия воды и водорода с алюмосиликатным катализатором. В случае взаимодействия с полярными молекулами воды, которые частично-распадаются на ионы, обмен идет легче, а в случае газообразного дейтерия обмен идет с нейтральной молекулой, причем осложняется необходимостью диссоциации молекул дейтерия. Переход на более высокие колебательные уровни и увеличение степени диссоциации с повышением температуры приводит к усилению обмена, но при температурах выше 600°С происходит прочная адсорбция водорода без обмена. Следует заметить, что на катализаторах при повышенных температурах водород и дейтерий равноценны по своей реакционной способности [17], [c.264]

Наши исследования о взаимодействии ксиленолов с бензолом на алюмосиликатном катализаторе указывают яа возможность перехода метильной группы йод действием алюмосиликата также из молекулы гомологов фенола в молекулу бензола. [c.300]

Н. Ворожцов, В. Н. Лисицын. Взаимодействие ксиленолов с бензолом на алюмосиликатном катализаторе. ......... [c.326]

Таким образом, па основании полученных экспериментальных данных было установлено, что при взаимодействии фенилэтилкарбинола с бензолом на алюмосиликатном катализаторе при температуре 80—90° в продуктах реакции содержатся следующие вещества 1,1-дифенилпропан, дифенилметан, пропил- [c.93]

Изучено превращение фенилэтилкарбинола, а также взаимодействие фенилэтилкарбинола с бензолом на алюмосиликатном катализаторе при температуре 80°. [c.95]

Полученные результаты показывают, что в области средних и высоких концентраций наиболее глубокое взаимодействие между компонентами достигается при приготовлении методом совместного осаждения. Аналогичные результаты для алюмосиликатных катализаторов были получены Никитиным и Обориным [19]. [c.78]

Сероводород (НзЗ) может присутствовать в нефти в свободном состоянии. При переработке сернистых нефтей наблюдается образование н выделение сероводорода в результате распада органических сернистых соединений [29, 47, 109, 111]. Образование сероводорода может происходить и при взаимодействии эпемонтариой серы с углеводородами [110]. Например, Р. Д. Обо-ленцевым и Л. И. Габдуллиной установлено [109], что при300 С в присутствии шарикового алюмосиликатного катализатора из дибутилсульфида через 2 сек образуется около О % сероводородной серы, а при 40( ° С через 1,23 сек образуется 72,6% сероводородной серы. [c.26]

Алюмосиликатный катализатор может взаимодействовать с различными солями, растворенными в небольших количествах в воде. Для промывки катализатора необходимо применять химически очищенную воду (а в отдельных случаях и паровой конденсат), иначе ионы кальция, магния и натрия, ирисутствуюшде обычно в воде, вытеснят некоторое количество ионов алюминия, введенных в катализатор при активации. Активность катализатора снижается и тем больше, чем больше вода содержит солей (чем она жестче). Для предупреждения оседания нежелательных солей на катализаторе вводят в промывную воду небольшое количество сульфата аммония (в концентрации, несколько раз превышающ.ей содержание солей в воде). Злоупотреблять этим не следует, так как катализатор излишне загрязняется ионами ЗОГ- В последней стадии промывки следует применять особенно чистую воду. [c.61]

Чувствительность катализаторов к воздействию высоких температур связана с рядом различных явлений. Прежде всего повышение температуры размораживает дефекты решетки катализаторов (как полупроводниковых, так и металлических), приближая систему к равновесию. Такое изменение дефектного состояния решетки неизбежно приводит к изменению активности катализатора в большинстве случаев к ее понижению [47 ]. Далее, повышение температуры и приближение ее к температуре плавления материала вызывает значительное ускорение самодиффузии в твердом веществе и, как следствие этого, — яв.чение спекания, приводящее к уменьшению поверхности катализатора. Как указывалось ранее, это во многих случаях приводит к понижению активности катализатора. Примеров такого рода явлений описано очень много можно указать на работу Борескова с сотрудниками но катализатору парофазного гидролиза хлорбензола [48 ] и работу Битенаж по алюмосиликатным катализаторам [49]. Еще одним следствием повышения температуры может быть превращение каталитически активных соединений в неактивные. Например, при температуре выше 500° С в смешанном катализаторе окисления нафталина во фталевый ангидрид происходит взаимодействие сульфата калия с сульфатом ванадия и образуется каталитически неактивный ванадат калия. Кро е указанных явлений, при высоких температурах может происходить растрескивание или расплавление всей массы катализатора, или носителя. [c.199]

Аморфные алюмосиликатные синтетические катализаторы. Имеется много промышленных способов получения синтетических алюмосиликатных катализаторов. Обычно аморфные алюмосиликатные катализаторы синтезируют путем взаимодействия растворов жидкого стекла N320-35102 и сернокислого алюминия А12(504)з [12—15]. Этот синтез выражается следующим уравнением [12, 14] [c.12]

Характерной чертой алюмосиликатных катализаторов (природных и синтетических) являются их кислотные свойства. Установлено, что с повышением кислотности активность катализатора возрастает. Это хороню согласуется с сбщенрин5 тым карбоний-ионным механизмом каталитического крекинга. Карбоний-ион является промежуточным продуктом каталитического крекинга и образуется в результате взаимодействия кислоты с углеводородом . Соответствие кислотных свойств катализатора к его активиссти подтверждается, в частности, тем фактом, что при нанесении на катализатор щелочных металлов или азотистых оснований его активность снижается. [c.146]

Оригинальны взгляды К. Г. Миессерова [21] на структуру п причины действия алюмосиликатных катализаторов. Он, как и многие другие исследователи, допускает существование активного гидроксила в алюмосиликатах, но считает, что очень дискуссионным является вопрос о местоположении его. К. Г. Миессеров принимает, что активность катализатора проявляется лишь на поверхности, где имеются обменные ионы А1, которые при взаимодействии с водой образуют комплексы с подвижным Н-ионом Н[А1(0Н)4 . Эти комплексы имеют следующее строение [c.323]

Синтетические катализаторы. Синтетические алюмосиликатные катализаторы можно приготовлять различными способами. Важнейшее значение имеют два процесса а) совместное осаждение или совместное получение гелей кремнезема и глинозема из смешанных растворов силиката натрия и сульфата алюминия б) приготовление гидрогеля кремнезема взаимодействием силиката натрия с серной кислотой с последующей пропиткой сульфатом алюминия и нейтрализацией аммиаком. Приготовляемый материал затем подвергают водной промывке и сушке. Весьма важно по возможности снизить содержание таких иримесей, как натрий и железо. [c.180]

Катализатор, применяемый в процессе каталитического крекинга, является одним из главных составляющих процесса, от которого зависит эффективность его проведения. На первых этапах развития процесса каталитического крекинга использовались природные глины. На смену им пришли синтетические аморфные алюмосиликаты, которые в настоящее время повсеместно заменяются на кристаллические алюмосиликаты или цеолитсодержащие катализаторы. Химический состав алюмосиликатного катализатора можно выразить формулой А12О3 48Ю2 Н2О + пИзО. Эти вещества обладают кислотными свойствами, и чем более проявляются эти свойства, тем активнее становится катализатор. Механизм реакций при каталитическом крекинге заключается в возникновении на поверхности катализатора при его контакте с сырьем промежуточных продуктов, так называемых карбоний-ио-нов, образующихся в результате взаимодействия кислотного центра с углеводородом. [c.32]

Каталитическими центрами, как указывалось ранее, в алюмосиликатных катализаторах и цеолитах могут выступать [А104р -, [АЮз] --, [А10б] - или [А10 ]Нр-полиэдры, имеющие вакантные или малозаселенные Згг-орбитали определенной симметрии, способные к заполнению электронами с молекулярных орбиталей возбужденных молекул бензола, пропилена и продуктов их взаимодействия (в некоторых случаях молекулами, находящимися в основном энергетическом состоянии), [c.69]

Каталитический акт проходит при взаимодействии возбужденных молекул углеводорода и каталитического центра. В зависимости от интенсивности предварительного возбуждения могут происходить следующие электронные переходы ст->а, я->л и п- л. При таких переходах образуются частицы с различными зарядами. УФ-излучение, вероятно, кратковременно активирует молекулы реагирующих веществ, у-излу-чение может активировать как молекулы реагирующих веществ, так и реакционные центры катализатора. Последнее предположение подтверждается тем, что в облученных -лучами жидких углеводородах количество возбужденных молекул незначительно, а возбужденные состояния в алюмосиликатных катализаторах существуют продолжительное время, и активность их в радиационно-каталитических процессах возрастает с увеличением продолжительности облучения. Механизм алкилирования может включать следующие стадии предварительно возбужденная молекула (или молекула, находящаяся в основном состоянии) бензола или олефина попадает в поле действия полиэдра, два диполя (наведенный в молекуле реагирующего вещества и по связи А1 — О полиэдра) при взаимодействии образуют промежуточное соединение, которое, возможно, удерживается в определенном положении электростатическими и вандерваальсовскими силами. На связях молекул реакционноактивного вещества с каталитическими центрами или на связях только молекул реагирующего вещества может флуктуировать энергия в форме колебательной или какой-либо другой. Роль поставщика этой избыточной энергии по сравнению со средней может выполнять твердое тело — масса катализатора, стенки сосуда и т. п. Избыточная энергия может возбуждать электроны реагирующих молекул, находящихся в адсорбированном слое, или возбуждать молекулы, находящиеся в основном состоянии. Можно представить, что электрон с верхней заполненной л -орбитали бензола (или олефина) переходит на я -орбиталь (разрыхляющую) бензола с последующим переходом на вакантную 5с -орбиталь [ЛЮ4] -тетраэдра. На этой стадии может образоваться катион-радикал и [АЮ4] -тетраэдр [c.70]

Облучение реакционной смеси УФ-светом облегчает первую стадию в указанном выше механизме. При облучении реакционной смеси и катализатора у-луча-ми электроны также могут переходить с [А104] -тет-раэдра на [5104] "-тетраэдр, что приводит к повышению акцепторной способности [А1О4] -тетраэдра к, следовательно, значительно облегчает протекание указанных ранее стадий. Различают несколько типов наведенных дефектов под действием у-лучей в алюмосиликатных катализаторах. Одни из них исчезают при нагревании катализатора до 200—250° С, другие устойчивы до более высоких температур. Для низкотемпературных процессов положительную роль играют дефекты, не отжигающиеся при нагревании и облучении реакционной смеси до 200° С. В жидкой фазе с каталитическим центром может взаимодействовать не чистая молекула бензола, а сольватокомплекс, т. е. -молекула бензола, окруженная молекулами олефина или другого алкилирующего агента в форме оболочки— сольвата. Такой комплекс может обладать более высоким запасом энергии и будет легче взаимодействовать с исходным или активированным каталитическим центром. Кроме того, такой комплекс может нести избыточную энергию за счет флуктуации энергии на одной или нескольких связях. Молекулы, входящие в сольватный комплекс, могут активировать не только этот комплекс, но и каталитические центры. [c.71]

На различия между энергетическими состояниями и, следовательно, внутренней энергии молекул на поверхности адсорбента и в газовой фазе указывает также изменение электронного спектра поглощения во времени. Так, по данным Лефтина и Холла [52], при адсорбции а-метилстирола на алюмосиликатном катализаторе появляется новая полоса поглощения при 400 нм. Появление этой полосы авторы связывают с образованием карбоксильных ионов. При менее специфических взаимодействиях адсорбата с адсорбентом влияние адсорбции на электронные спектры значительно слабее. Исследуя адсорбцию бензола и других ароматических соединений на аэросиле (одна из марок кремнеземов), Киселев и др. 1[53] наблюдали сдвиги полосы от 200 до 300 СМ (около 700 кал/моль) в более длинноволновую область УФ-спектра. [c.428]

К. В. Топчиева и Юн-Пин, изучавшие в 1953—1955 гг.. кинетику и механизм дегидратации этилового спирта и диэ-тнлового эфира на окиси алюминия и алюмосиликатном катализаторе [60]. пришли к заключению, что точнее всего результатам экспериментов отвечает предложенная ими схема,,, включающая взаимодействие спиртов с активными центрами окиси алюминия или алюмосиликатного катализатора и образование нестойких поверхностных соединений типа ал-коголятов алюминия [c.121]

Изучение ультрафиолетовых спектров молекул ароматических аминов (являющихся типичными каталитическими ядами), с одной стороны, в состоянии физической адсорбции и, с другой стороны, В состоянии прочной квазихимической связи с поверхностными активными центрами, представляет интерес в связи с исследованиями природы активных центров алюмосиликатных катализаторов. Сопоставляя изменения, наблюдаемые в спектрах адсорбированных молекул, с известными изменениями, которые испытывают спектры ароматических аминов в активных растворителях типа протонных и апротонных кислот, можно надеяться получить сведения о характере взаимодействия амина с активными центрами и о природе последних. Особый интерес представляет сравнение спектров ароматических аминов, адсорбированных на поверхности алюмосиликагеля и бентонита, яв/яюшихся катализаторами в реакциях крекинга, и на поверхности силикагеля, не являющегося таким катализатором. [c.56]

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КСИЛЕНОЛОВ С БЕНЗОЛОМ НА АЛЮМОСИЛИКАТНОМ КАТАЛИЗАТОРЕ Н. Н. В орожцов, В. Н. Лисицын [c.296]

Из этого следует, что обмен более удаленных от первоначально образовавшегося карбониевого углерода атомов водорода обусловлен перемещением карбониевого центра по цепи углеродных атомов за счет водородных или скелетной перегруппировок, что, например, имеет место в процессе взаимодействия насыщенных углеводородов с серной кислотой [4] или с алюмосиликатным катализатором [16] [c.239]

Недавно изучалось взаимодействие (+)-3-метилгексана с ОгО на алюмосиликатном катализаторе [5[. В интервале температур от —4° до 240°С продукты реакции состояли из изомерных гептанов разного изотопного состава и из рацемического и дейтерированного 3-метилгексана. [c.73]

Остхаус [51], изучая скорость взаимодействия соляной кислоты и нескольких типов моптмориллопитовых глин, нашел, что зависимость логарифма количества нерастворенных А1, Ге и Мд от времени представляет собой либо прямую линию, либо две пересекающиеся линии с различными углами наклона. На основании этих данных люжно определить соотношение и количество октаэдрических и тетраэдрических ионов металлов одного и того же типа, так как тетраэдрические ионы растворяются с гораздо меньшей скоростью. Оказалось, что реакция растворения имеет первый порядок и скорость растворения пропорциональна как количеству нерастворенных ионов, так и концентрации кислоты. Энергия активации, найденная из Аррениусовской зависимости логарифма скорости от обратной температуры, составила 17 ккал моль для октаэдрических Ре и А1 в случае монтмориллонита из Полквилла. Милликен, Облад и Миллс [52], изучая кислотную активацию бентонита, нашли, что активность катализатора крекинга не связана с какой-либо кристаллической фазой, определенной методом рентгеноструктурного анализа. Они предполагают, что при кислотной обработке в присутствии устойчивой фазы образуется новая аморфная фаза. Эта фаза образуется при взаимодействии малых фрагментов АЬОз и 8102, и ее можно выделить путем кислотной обработки кристалликов глины, которые связаны между собой кислородными звеньями. Предполагают, что эта фаза идентична синтетическому алюмосиликатному катализатору, который, согласно Милликену с сотрудниками, также состоит из смеси очень маленьких частиц окиси алюминия и окиси кремния, связанных кислородными атомами. [c.27]

Итак, алюмосиликатный катализатор представляет собой химическое соединение окисей алюминия и кремния и имеет в своем составе подвижный (протонизированный) атом водорода, способный к взаимодействию с основаниями и к ионному обмену с катионами металлов. Здесь интересно, отметить оригинальную структурную формулу активного центра алюмосиликатного катализатора, предложенную К. Г. Ми-ессеровым [20], убедительно показавшего наличие в алюмосиликатах, наряду с обменным водородом, также и катионообменного алюминия. Все же, несмотря на известные успехи в области изучения алюмосиликатных катализаторов, единого мнения о структуре их активных центров не существует. [c.15]

На основании всего сказанного можно сделать весьма важный вывод о том, что состав конечных продуктов изомеризации циклоолефинов в присутствии алюмосиликатного катализатора нередко очень далек от равновесного, что заставляет, в свою очередь, осторожно подходить к оценке температурных условий формирования нефтей по относительному содержанию в них гекса- и пентаметиленовых углеводородов. Конечно, все эти соображения справедливы лишь при том условии, что циклопарафиновые углеводороды образовались в результате реакций перераспределения водорода и реакций изомеризации, протекающих при взаимодействии некоторых циклических соединений с глинами, например, по схеме ментол-> метил изопропил цикл огексен смесь пяти- и шестичленных циклоолефинов состава СюНго (т. е. в соответствии с известной гипотезой А. В. Фроста). Если же допустить, что насыщению (непосредственно водородом) подвергались уже изомеризованные (и достигшие равновесия) смеси непредельных углеводородов или же, что условия формирования способствовали изомеризации насыщенных углеводородов, то сравнение рассчитанных равновесных и найденных концентраций, конечно, может в известной мере свидетельствовать о температурных условиях формирования этих продуктов. Не вдаваясь в подробности анализа этих величин, все же считаем необходимым отметить, что многочисленные исследования индивидуального состава нефтей (бензиновых фракций) определенно говорят о том, что соотношения отдельных компонентов в них не всегда являются равно- [c.65]

Таким образом, в изданных к настоящему времени монографиях работы последних 5—7 лет не рассмотрены. Вместе с тем именно за эти годы инфракрасная спектроскопия поверхностных соединений и адсорбционных комплексов развилась особенно сильно и выявились перспективы ее количественных применений в комплексе с другими методами. Эти особенности развития инфракрасной спектроскопии авторы старались учесть в настоящей книге, посвященной исследованиям методом инфракрасной спектроскопии химии поверхности и адсорбции окислами кремния и алюминия, аморфными алюмосиликагелями, а также кристаллическими пористыми алюмосиликатами — цеолитами. Таким образом, в книге рассмотрено сравнительно небольшое число окислов — окись кремния и алюминия, а также некоторые их аморфные и кристаллические соединения. Эти адсорбенты — аэросилы, аэросилогели (силохромы), силикагели, пористые стекла, алюмогели, алюмосиликатные катализаторы и различные катионированные и декатионированные цеолиты — весьма важны как для изучения взаимодействий при молекулярной адсорбции и хемосорбции, так и для практического использования в аналитической и препаративной хроматографии, в адсорбционных разделениях, в частности в осушке, в катализе и многих других важных областях технологии. [c.8]

Адсорбция воды алюмосиликатными катализаторами исследовалась спектральными методами в работах [18, 31]. При дегидратации поверхности алюмосиликагеля откачкой при 25—200° С наблюдался рост интенсивности полосы поглощения 3745 см- и уменьшение интенсивности полос поглощения валентных (3500 см ) и деформационных (1633 см ) колебаний адсорбированных молекул воды (рис. 123) [18]. Наибольшее изменение спектра пр оисходит после откачки образца при 150—200° С. При этом рост интенсивности полосы поглощения валентных колебаний свободных гидроксильных групп 3745 см прямо указывает на молекулярное специфическое взаимодействие адсорбированных молекул воды с поверхностными гидроксильными группами за счет образования с ними водородной связи. [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология