Предварительная обработка кобальтовых катализаторов

Физическая структура катализаторов, которая может быть изменена соответствующими методами их приготовления, имеет решающее значение (промоторы — высокоплавкие окиси носитель для кобальтовых и никелевых катализаторов — кизельгур предварительная обработка — низкотемпературное восстановление, ограничивающее величину кристаллов, или же обработка окисью углерода железных катализаторов, способствующая увеличению поверхности путем нарушения структуры под действием углерода). [c.252]

Акти]июсть и стабильность промотированных щелочью железных катализаторов при работе ниже 7 ат можно повысить путем предварительной обработки окисью углерода с образованием карбидов железа (Хэгга и гексагонального) [2, 27g]. Благоприятный эффект предварительного карбр1Дйрования железных катализаторов, по-видимому, непосредственно связан со значительным уменьшением скорости окисления FejG водяными парами по сравнению со скоростью окисления Fe. При проведении синтеза под давлением выше 7 ат ьсе карбиды (Хэгга, гексагональный и цементит) окисляются быстрее восстановленного железа. Этот процесс сопровождается быстрым падением активности (см. рис. 2). Предварительное карбидирование кобальтовых катализаторов резко снижает их активность. Кобальтовые катализаторы по сравнению с не-карбидированными железными очень медленно окисляются водяными парами в условиях синтеза. [c.522]

Площадь поверхности железных катализаторов обычно меньше пло- щади никелевых или кобальтовых катализаторов. Площади поверхности вос- Становленных плавленых катализаторов, содержащих такие промоторы, как окись алюминия или окись магния, колебались в пределах от 5 до 15 м /г. Наличие щелочных промоторов обычно не вызывало сколько-нибудь заметного изменения площади поверхности (гл. II, табл. 25). Осажденные железные катализаторы обычно обладали гелеподобными структурами и площадями поверхности от 100 до 200 м г. Однако в результате предварительной обработки этих катализаторов газом синтеза или восстановления их водородом площади поверхности сокращались до 5—20 м 1г и гелеподобная структура исчезала. Сокращение площади поверхности происходит, повидимому, вследствие восстановления окиси железа. Это уменьшение поверхности наблюдалось уже в тех случаях, когда образцы осажденного катализатора, состоящего из окиси железа, восстанавливались только до магнетита. Значительное сокращение поверхности происходит, например, при обра- [c.458]

Химические промоторы. Эти промоторы изменяют химическую природу поверхности, увеличивая активность или избирательность катализатора. Они также могут способствовать увеличению или сохранению площади поверхности. Например, окись калия лишь незначительно влияет на площадь поверхности и активность дважды промотированного аммиачного катализатора при работе под давлением 30 атм. Однако окись калия заметно увеличивает каталитическую активность при более высоких давлениях (100 атм). Предполагается, что щелочь ускоряет десорбцию аммиака, препятствуя накоплению его в количествах, достаточных для подавления реакции при работе под высоким давлением [3]. При синтезе углеводородов из окиси углерода и водорода на железных катализаторах небольшие добавки карбоната калия вызывают заметные изменения активности катализатора и состава продуктов синтеза. При одинаковой температуре синтеза средний молекулярный вес продуктов повышается с увеличением содержания карбоната калия до 2 частей К2СО3 на 100 частей Ге. Активность катализатора возрастает с увеличением содержания карбоната калия приблизительно до 0,5 части на 100 частей железа, остается постоянной при изменении содержания от 0,5 до 1,0 части КдСОд на 100 частей Ре и уменьшается при большем содержании карбоната калия. В класс химических промоторов можно также включить промоторы, облегчающие предварительную обработку катализаторов. Например, медь добавляют к осажденным кобальтовым или железным катализаторам для повышения скорости восстановления водородом и обуглероживания окисью углерода. Поэтому катализаторы, промотиро-ванные медью, могут быть подвергнуты предварительной обработке при значительно более низких температурах. Введение меди в железные катализаторы в количествах до 20 частей меди на 100 частей железа незначительно влияет на активность катализаторов или на состав продуктов реакции. Однако введение меди в кобальтовый катализатор сокращает срок его службы [4]. [c.34]

Приготовление в 1931 — 1932 гг. активных осажденных никелевых и кобальтовых катализаторов побудило изучить железные катализаторы, приготовленные таким же способом. Было найдено, что железные катализаторы этого типа активны при 235—255°, особенно при применении особых методов предварительной обработки и условий синтеза (синтез при среднем давлении около 10—15 ат). Лаборатория фирмы Рурхеми , которая занималась интенсивным изучением кизельгуров и кизельгурсодержащих кобальтовых катализаторов, исследовала железные катализаторы, осажденные на кизельгуре. Следует отметить, что химики фирмы Рурхеми считали отсутствие кизельгура в железных катализаторах Института угля серьезным недостатком для промышленного применения последних, особенно вследствие затруднений при фильтрации. Различными германскими компаниями, занимавшимися исследованием железных катализаторов, были изучены и другие носители, например жидкое стекло, люксмасса , доломит. В результате к 1943—1944 гг. Институт угля и фирмы Рурхеми и Рейнпройсен получили высокоактивные осажденные катализаторы, которые могли быть успешно применены при температурах около 220° и низких давлениях (от 10 ат до атмосферного). [c.199]

К концу предварительной обработки температуру понижали и синтез начинали вести при 205° и 10 ат на исходном газе 2Н2-]-1СО. Кёльбель [ИЗ] считал целесообразным проводить синтез в две или лучше три ступени или же с циркуляцией обратного газа. При проведении синтеза в три ступени может быть достигнута степень превращения СО 90—95% при общей объемной скорости 150 час. 1, т. е. вдвое большей, чем применяемая в обычных промышленных условиях. В качестве примера работы такого катализатора Кёльбель привел данные испытаний, полученные в вышеуказанных условиях. Температура синтеза была поднята с 205 до 215°, но срок службы катализатора установить не удалось, так как спустя 1 200 час. опыт был прерван в результате бомбежки. Расходное соотношение Н2 СО равнялось 1,5. Выход, включая метан, достигал 159 г на 1 л газа 1СО-(-2Н2. Фракция метана составляла 5% общего продукта, т. е. меньше количества, образующегося при синтезе под средним давлением на кобальтовом катализаторе. Относительные выходы и фракционный состав продуктов синтеза, в частности, незначительный выход фракции твердого парафина, были аналогичны относительным выходам и фракционному составу, получаемым при синтезе на кобальтовом катализаторе при атмосферном давлении. Количество образующегося парафина могло быть увеличено 1) путем добавления большего [c.221]