Промоторы для железных катализаторов окись

Железный катализатор синтеза аммиака (окись алюминия или окись калия употребляют как промоторы) [c.31]

В других случаях промоторы предохраняют основной компонент катализатора от рекристаллизации. Так, промотор-окись алюминия, введенный в железные катализаторы синтеза аммиака, образует как бы межкристаллитные прослойки, препятствующие укрупнению кристаллов. [c.21]

В других случаях промоторы предохраняют основной компонент катализатора от рекристаллизации. Так, промотор — окись алюминия, введенный в железные катализаторы синтеза аммиака, образует как бы межкристаллические прослойки, препятствующие укрупнению криста.тлов. Промотирующие добавки могут изменять электронные и кислотно-основные свойства катализаторов. [c.210]

Получение С. ж. т. из окиси у г л е р о д а и водорода. Для синтеза применяют очищенную от сернистых и азотистых соединений и ароматич. углеводородов смесь окиси углерода и водорода в различных соотношениях (но не выше 1 2) содержание СО4-Н2 в газовой смеси ок. 85%. Синтез ведут в присутствии след, катализаторов кобальт-торий-магние-вого, осажденного на кизельгуре железо-медного с различными добавками промоторов сплавных железных. Теоретич. выход углеводородов при 100%-ном превращении СО 208,4 г нм газа. Практич. выход составляет до 85% от теоретического. Синтез над кобальт-торий-магниевым катализатором проводится при атмосферном давлении и под давлением 10 атм при 170—200° над железо-медным и сплавным железным катализаторами при 20—25 атм и 200— 320°. Глубина превращения окиси углерода ок. 92%. В результате синтеза при атмосферном давлении получают смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородов при синтезе под давлением, кроме того,— побочные продукты (кислородсодержащие соединения). С. ж. т., состоящие в основном из насыщенных углеводородов, наз. с и н т и н о м. [c.443]

Результаты, полученные Ларсоном и сотрудниками [79] при изучении плавленого магнетитового катализатора, иллюстрируют влияние промотора на активность катализатора. Некоторые из этих данных представлены в табл. 31. Добавка к железу трудно восстанавливаемых окислов увеличивает каталитическую активность, в то время как легко восстанавливающиеся окислы (окислы никеля и меди) уменьшают ее. Катализаторы, содержащие окись калия и трудно восстанавливаемые окислы, были заметно активнее, особенно при давлении 100 ат, чем катализаторы, содержащие только одни трудно восстанавливаемые окислы. В то же время присутствие щелочи уменьшало активность чистых железных катализаторов или железных катализаторов, содержащих легко восстанавливаемые окислы. Таким образом, трудно восстанавливаемые окислы действуют как структурные промоторы (см. стр. 38 и 54). [c.75]

Этому процессу благоприятствуют низкие температуры и высокие давления, но даже применение самых лучших катализаторов не позволяет опускать температуру ниже 400°. После удачных попыток Габера и Боша (1914 —1915) применения разных металлов в качестве катализаторов (Os, U, Fe, Ni, Mn идр.)Митташ и Ф р а HK е н бур г е р (в течение ряда лет) нашли, что наиболее стойким и активным катализатором оказывается железо с несколькими процентами КаО, Al Os и особенно— СаО в качестве промоторов. Обычно железные опилки прокаливают с окислом, после чего восстанавливают образовавшуюся окись железа. Катализатор довольно чувствителен к примесям серы, мышьяка и пр., но его дешевизна позволяет частую замену отравленного катализатора свежим. [c.483]

В одной из специфических методик стабилизатор (и обычно химический промотор) добавляют к расплавленному окислу. В данном случае исходный окисел—магнетит Рез04, стабилизатором служит окись алюминия, окись магния или двуокись кремния, а химическим промотором — окись калия (образующаяся при добавлении карбоната калия). После измельчения до желаемой степени катализатор восстанавливают водородом до металлического железа. Это классический железный катализатор [c.231]

ОКИСИ алюминия) железный катализатор с окисью углерода при различных давлениях и измеряли полную адсорбцию (включающую хемосорбцию и физический слой, расположенный выше). В каждом случае при иагревании до 0° физический слой удалялся и оставался только хемосорбированный слой, так что при повторном охлаждении до —183° и адсорбции количество поглощенного газа служило мерой физической адсорбции. Разность между полной и физической адсорбцией (см. рис. 67, две нижние кривые) давала величину хемосорбции. Таким образохм, здесь производилось два определения —объема газа, необходимого для заполнения монослоя (см. стр. 169— 170), давшее совпадающие результаты и позволившее сделать предположение, что все поверхностные атомы железа хемосорбируют окись углерода. Однако в случае одно- или дважды промотированного катализатора площадь хемосорбиро-вавшей поверхности (железо) была меньше полной поверхности, хотя обе они и превышали поверхность непромо-тированного катализатора (табл. 33). Около 60% поверхности приходилось на долю промоторов и только около [c.299]

Другие исследователи пришли к тем же выводам. Апплебей [17], обсуждая механизм, которьш окиси, в особенности окись алюминия, повышают ак тивность железных катализаторов при синтезе аммиака, указывает, что хотя одно железо и является активным катализатором, оно быстро теряет свою активность добавление промотора препятствует этому падению активности. Катализатор, приготовленный из Ре О , активнее катализатора, полученного из РбзОз. Применение окиси алюминия, как промотора, связано с изоморфизмом закись-окиси железа и Ре(АЮ2)г, последняя главным образом создает условия для промотирования, именно создает барьеры из окиси алюминия, которые препятствуют росту кристаллов или коалесценции активных центров железа. [c.370]

Каган, Морозов и Подуровская [138], изучая сорбцию аммиака железными катализаторами, содержащими окись калия и окись алюминия как промоторы, при каталитическом синтезе аммиака пришли к выводу, что окись алюминия при этом адсорбирует относительно большие количества аммиака (при высоких температурах, достигаюш их 500°, и давлении 10 —500 мм рт. столба). Относительно большое тепло адсорбции указывает на активирующее действие. Окись калия понижает адсорбцио иную способностьи энергию адсорбции аммиака окисью алюминия. Таким образом, вследствие адсорбции аммиака, окись алюминия уменьшает скорость синтеза аммиака, в то время как окись калия уменьшает это отрицательное действие окиси алюминия. Молекулы аммиака адсорбируются преимущественно активными центрами катализатора, покрывая в то же время поверхность железа и поверхность промотора. [c.370]

Двуокись тория является также активатором контактов на основе металлов группы железа, кобальта и никеля. Окислы магния, алюминия и кремния служат главным образом носителем добавки карбоната калия играют важную роль в про-мотировании железных контактов. Окись хрома применяется как носитель,а окислы марганца — как активаторы никелевых контактов. Окись цинка является одним из компонентов катализатора изосинтеза. Медь, способствующая понижению температуры восстановления железного катализатора, улучшает его свойства. Этот перечень можно было бы продолжить, но перечисленные вещества являются распространенными компонентами катализаторов синтеза углеводородов. Катализаторы на основе кобальта и никеля применяются в виде нанесанных контактов используемые в промышленности плавленые железные катализаторы не содержат носителя рутениевые контакты используются без носителя и без промоторов. [c.143]

Влияние прибавки к железным катализаторам трудно восстано-вляемых окислов, как например окиси алюминия, кремния и цинка, рекомендуемой в патентах Баденской анилиновой и содовой фабрики (BASF), исследовалось Ларсоном и его сотрудниками. Железный катализатор, работающий при 450° С с объемной скоростью 5000 при 100 ат давления, способен давать лишь от 3 до 5% аммиака в чистой азото-водородной смеси 1 3, в то время как железо, содержащее несколько процентов окиси алюминия, дает от 8 до 9% ам1миака. ак впервые показал Ларсон i , добавка к железным катализаторам двух окислов, один из которых имеет кислый или амфотерный характер, как например окись алюминия, циркония, кремния, титана и т. д., а другой является щелочным окислом, как например окись калия, повышает их активность более, чем добавление окислов одной лишь первой грзшпы. Выход аммиака в чистой азото-водородной смеси 1 3, проходящей при 100 ат давления с объемной скоростью 5000 при температуре 450° С над таким катализатором с двумя промоторами, достигает 13 или 14% против 8—9% для катализаторов с одним промотором и 3—5% для чистого железного катализатора. Более ясное представление об этих данных можно получить из табл. 13. [c.115]

Было взято много патентов и опубликовано много материала относительно методов приготовления железных катализаторов и их промотирования при помощи упомянутых выше окислов. Первоначально безводные окиси получались прокаливанием совместно осажденных гидратов окисей или смеси нитратов. Позднее были приняты методы плавления, описанные например Ларсоном и Ри-чардсоно.м По этому методу железо сначала сжигается в окись, затем окись плавится, а соответствующие промоторы растворяются [c.116]

Для улучшения физической структуры катализатора, увеличения числа активных центров и повышения устойчивости в работе к железному катализатору добавляют активаторы, или промоторы, двух типов структурообразующие (увеличивающие и стабилизирущие поверхность) и модифицирующие (увеличивающие удельную активность). К первой группе относятся окись алюминия AI2O3 и окись магния MgO ко второй группе относятся окислы щелочных металлов К2О, СаО. [c.125]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных веществ и часто содержат различные добавки, получившие название модификаторов. Цели их введения очень разнообразны повышение активности катализатора (промоторы), избирательности и стабильности работы, улучшение механических или структурных свойств. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу твердого катализатора или пористую структуру его поверхности. Так, в медь-хромитных катализаторах гидрирования окись хрома препятствует восстановлению окиси меди с превращением ее в неактивную форму. Добавление уже 1% AI2O3 к железному катализатору сильно увеличивает его поверхность, препятствуя спеканию и закрытию пор, и т. д. Некоторые модификаторы существенно повышают стабильность работы катализатора или сильно изменяют характер его каталитической активности. Например, добавка щелочей к цинк-окисному катализатору для синтеза метанола ведет к образованию высших спиртов, от этого же существенно зависит работа кобальтового катализатора при получении синтина и т. д. [c.163]

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]

Наиболее интересной особенностью результатов, помещенных в таблице, является резко выраженное влияние промоторов на величину площади поверхности восстановленных катализаторов. Почти чисто железный катализатор № 973, восстановленный при 400°, имел малую площадь поверхности, а спекание при 500° уменьшало ее более чем вдвое. Катализатор № 930, нромотированный окисью калия, имел такую же площадь, как и чисто железный катализатор. Катализаторы № 954, нромотированный окисью алюминия, и № 424, нромотированный окисью алюминия и окисью циркония, имели площади поверхности в 10 раз большие, чем катализаторы № 973 и № 930. Катализаторы № 931 и № 958, промотированные окисью алюминия и окисью калия, также имели заметно большую поверхность, чем катализаторы № 973 и № 930. Таким образом, окись алюминия и окись циркония являются структурными промоторами для этих катализаторов. [c.54]

СОСТОЯНИИ. Физическая адсорбция азота позволяет установить общую площадь поверхности. Низкотемпературная (—183°) хемосорбция СО является показателем доли поверхности, занятой атомами железа. Для приблизительно чистого железного катализатора № 973 отношение объема хемосор-бированной окиси углерода к объему физически адсорбированного азота при монослойном покрытии равно 1,13. Полученная величина не является ошибочно завышенной, так как слой хемосорбированных молекул может быть упакован более плотно, чем слой, удерживаемый физическими силами. Присутствие промоторов уменьшает эту величину, причем окись калия оказалась наиболее эффективной. Двуокись углерода хемосорбируется на окиси калия, находящейся на поверхности катализаторов. Это явление может служить основой для определения доли площади поверхности, занятой каждым компонентом катализатора. Повидимому, в свободных от щелочей катализаторах № 954 и № 424 промоторы-окислы занимают соответственно около 55 и 35% поверхности. 1,07% окиси калия покрывает около 70% поверхности катализатора № 930. В катализаторе. № 958 около 62% поверхности состоит из атомов железа, 27%—из окиси калия и оставшиеся 11%—из окиси алюминия. Оказалось, что на поверхности катализатора № 931 нет свободной окиси алюминия. Возможно, что на поверхности окись алюминия связана с окисью калия. Таким образом, концентрация промоторов на поверхности выше, чем в объемной фазе. Это явление сильнее выражено для окиси калия, чем для окиси алюминия. Такое заключение согласуется с тем наблюдением, что щелочь легко улетучивается из однократно промотированного катализатора и может быть легко экстрагирована водой из невосстановленного, однажды и дважды промотированного катализатора. [c.55]

Количество металлического железа на каталитической поверхности восстановленных и карбидированных железных катализаторов оценивали посредством хемосорбции окиси углерода (см. стр. 54, 58, 408, 409). Зависимость хемосорбции окиси углерода при —195° на катализаторах № 910 и 423 от содержания карбидного углерода показана на рис, 125. В случае восстановленного чистого РдО отношение хемосорбированиая окись углерода монослой азота резко уменьшается с ростом содержания уг,перода и приближается к весьма низким значениям при содержании в образце около 4% углерода. Для промотированного катализатора № 423 первоначальное отношение было ниже чем для катализатора № 910, благодаря накоплению промоторов на поверхности, однако в данном случае это отношение падало медленнее с увеличением содержания карбида. Для катализаторов, карбидированных окисью углерода, количество хемосорбированной окиси углерода падало практически до нуля, когда содержание углерода в образце достигало 9,5%, в то-время как для образцов, карбидированных бутаном, это наблюдалось при содержании углерода 7,8%. Таким образом, наличие карбида понижает хемосорбцию окиси углерода. Однако в случае промотированных катализаторов хемосорбция СО не приближается к нулю до тех пор, пока образец [c.419]

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]

В ряде случаев лучшим оказывается катализатор, состояпщй не из одного, а из нескольких веществ, например промышленный синтез метанола проводится при участии катализатора, в состав которого входят окислы цинка и хрома. Активность и избирательность катализатора часто изменяются при введении в его состав незначительных количеств (десятые доли процента, один-два процента) некоторых веществ. Так, активность пятиокиси ванадия при контактном окислении двуокиси серы повышается в сотни раз при добавлении к ней небольшого количества щелочи. Промышленный железный катализатор синтеза аммиака содержит в качестве таких добавок от 1 до 2% окиси алюминия и окиси калия. Он значительно активнее и устойчивее, чем чистое железо. Эти добавки называются промоторами. Причины действия промоторов различны. Промоторы способствуют увеличению и сохранению числа активных центров на единицу поверхности катализатора. Они могут образовывать с основным компонентом соединения высокой активности, образовывать высокоразвитую поверхность, препятствовать перестройке поверхности при нагревании. Часто для лучшего использования катализатора его наносят на асбест, силикагель, активную пористую окись алюминия, активный уголь и другие материалы. Они называются носителями. В ряде случаев носители действуют подобно промоторам,— они повышают активность катализатора вследствие химического взаимодействия с основным веществом и содействуют образованию и сохранению структуры. [c.78]

При жидкофазной Г, д. применяется подвижный суспендированный катализатор парофазная Г, д. проводится обычно со стационарными таблетироваиными катализаторами или катализаторами на носителях, к-рые должны обладать не только расщепляющим, но также и гидрирующим действием. В качестве катализаторов применяются железная болотная руда, окись железа, окиси или сульфиды молибдена и вольфрама, иногда с добавкой других компонентов, напр, сернистого никеля промоторами служат окиси Са и Ва носителями — окись алюминия, иногда активируемая НР, природные и синтетич, алюмосиликаты. При применении сернистых катализаторов перерабатываемое сырье иногда дополнительно осерняется для сохранения активности катализатора. [c.452]

Синтез углеводородов из окиси углерода и водорода (1954) -- [ c.37 , c.53 , c.54 , c.71 , c.75 , c.194 , c.210 , c.224 , c.225 , c.227 , c.230 , c.232 , c.235 , c.247 , c.261 , c.325 , c.346 , c.351 , c.357 , c.361 , c.365 , c.452 , c.454 , c.458 , c.459 , c.461 , c.466 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология