Углерод отложение на никелевом катализаторе

Катализаторы конверсии газообразных гомологов метана с водяным паром при низких температурах.При значительных удельных расходах водяного пара низкотемпературная конверсия этана сопровождается отложением углерода на никелевом катализаторе (см. табл. 22, № 1). Получающийся в этом процессе газ содержит незначительное количество водорода и много метана (см. табл. 22, № 2). Поэтому с целью получения водорода этот газ конвертируют на отдельной высокотемпературной стадии. В результате получается газ с высоким содержанием водорода (см. табл. 22, № 3). [c.40]

Конверсия углеводородов с углекислым газом. Если требуется получить технологический газ для синтеза спиртов, искусственного жидкого топлива и других продуктов с отношением На СО = 2 1, целесообразно проводить конверсию углеводородных газов со смесью водяного пара и СО2. Как показали исследования [54—56], замена части водяного пара углекислым газом не вызывает отложения углерода на никелевом катализаторе, степень превращения метана остается приблизительно такой же, как при взаимодействии с водяным паром. [c.130]

УСЛОВИЯ ОТЛОЖЕНИЯ УГЛЕРОДА НА НИКЕЛЕВЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ [c.76]

С целью предотвращения отложения углерода на катализаторе предлагается осуществлять процесс в условиях постепенного повышения температуры по длине реактора (по ходу газа) от 600—800° С. Применение глины, модифицированной окислами щелочноземельных металлов, в качестве основы носителя никелевого катализатора обеспечивает его стабильную активность, предотвращает отло- [c.34]

Никелевый катализатор. Отложение углерода на катализаторе может быть предотвращено при постепенном повышении температуры в зоне реакции по ходу газа от 600 до 800° С [c.94]

Никелевый катализатор. Проведение процесса в две стадии предотвращает отложение углерода на катализаторе. На стадии вторичного риформинга метана применяют жаростойкий катализатор [c.97]

Конверсию метана с водяным паром можно проводить гомогенно (без применения катализатора) и гетерогенно в присутствии никелевых катализаторов, состав которых зависит от качества исходного сырья и условий процесса конверсии. Обычно катализаторы конверсии инициируют и распад метана на элементы он протекает с заметной глубиной уже в пределах 400—450° С. В случае недостаточного количества водяного пара на катализаторе может отлагаться углерод. При подаче в избытке пар реагирует со свободным углеродом и тем самым подавляется отложение кокса. [c.116]

Никелевые катализаторы оказались более активными, чем железо, для метанирования окислов углерода они значительно более селективны, что исключает проблемы отложения углерода и образования углеводородов. Большинство промышленных катализаторов метанирования содержат никель (как активную фазу), нанесенный на такую инертную основу, как окись алюминия, каолин или цемент из алюмината кальция. Некоторые композиции содержат окись магния или окись хрома в качестве промоторов или стабилизаторов. [c.147]

Кинетика реакции разложения метана на никелевом катализаторе. Каталитическое разложение метана на элементы является очень интересным объектом исследования кинетики гетерогеннокаталитических реакций. Своеобразие этой реакции состоит в том, что один из ее продуктов (углерод) накапливается на активной поверхности катализатора, влияя на его активность. Скорость реакции и отложения углерода связаны стехиометрическим соотношением, что облегчает изучение механизма отравления катализаторов отложившимся углеродом. Исследования кинетики разложения метана на никелевом, кобальтовом и железном катализаторах показали, что отложение углерода снижает их активность лишь на первом этапе науглероживания [53]. На втором этапе этого процесса отсутствует какое-либо влияние отложений углерода на активность катализаторов. В связи с этим было принято, что на активной (металлической) поверхности катализатора имеются активные каталитические центры, блокирующиеся и не блокирующиеся отложившимся углеродом АКЦ-1 и АКЦ-2. В этом случае число свободных (действующих) АКЦ-2 остается постоянным, а количество таких АКЦ-1 уменьшается в результате блокирования их углеродом по следующему закону [c.107]

Вследствие кинетических ограничений равновесие чаще всего не устанавливается, поэтому термодинамические данные должны применяться с осторожностью. Так, при испытаниях никелевых катализаторов установлено, что образование углерода в термодинамически предпочтительных условиях [17, 18] не происходит, если не присутствует некоторое количество железа. В основном отложению углерода препятствуют высокие отношения Н2/СО и присутствие водяного пара. Увеличение парциального давления водорода сдвигает равновесие в сторону, противоположную образованию углерода, тогда как вода действует через реакцию конверсии СО с образованием водорода на поверхности или посредством газификации отложенного углерода. [c.236]

Рис. 5. Отложение углерода при разложении пропана на никелевом катализаторе н на aO MgO. Продолжительность опыта 10 мин.

В значительной мере характеристики никелевого катализатора удалось улучшить при нанесении активного вещества на термостойкий носитель. Хорошо себя зарекомендовал никелевый катализатор на кизельгуре с добавкой двуокиси тория и окиси магния. Добавка последней приводит к тому, что отложение углерода значительно уменьшается. Так, на катализаторе состава N1 ТЬО кизельгур = 100 18 100 (вес.) количество отложившегося углерода составляет 0,317%, в то время как на катализаторе состава N1 ТЬОа MgO кизельгур = 100 6 [c.127]

Для комплексной очистки водородсодержащих газов от оксидов углерода методом каталитического гидрирования наиболее распространены никелевые катализаторы, более активные по сравнению с железными. В присутствии этих катализаторов процессы гидрирования СО и СОг До метана при температуре 300—400 °С и в большом избытке водорода характеризуются высокой избирательностью, что устраняет трудности, связанные с образованием углеродистых отложений. [c.336]

В процессе автотермической конверсии углеводородных газов температура катализатора сразу же после начала реакции с кислородом поднимается до 1000 С и выше, что позволяет конвертировать углеводородные газы любого состава без выделения углерода. В случае значительного уменьшения или прекращения подвода окислителей в углеводородные газы углерод выделяется на никелевом катализаторе уже начиная с 400 °С, причем в интервале 400—800 °С из-за отложения тонкодисперсного углерода в порах катализатора происходит механическое разрушение его гранул до порошкообразного состояния. При 1000 С и выше углерод отлагается в виде плотного слоя графита только на поверхности гранул и разрушения их не происходит. [c.92]

На кобальтовых и никелевых катализаторах в течение синтеза обычно не происходит заметного отложения углерода, если только синтез не производится при слишком высоких температурах. В случае железных катализаторов синтез обычно сопровождается отложением углерода. Набухание и распад зерен катализатора, сопутствующие отложению углерода, являются серьезным осложнением в синтезе над железными катализаторами. В литературе имеется очень мало указаний относительно отложения углерода в ходе синтеза. В настоящее время еще не установлено, является ли образование углерода результатом разложения окиси углерода или углеводородов. [c.422]

Конверсия гомологов метана на высокоактивном никелевом катализаторе при добавлении достаточного количества водяного пара также протекает без отложения углерода. Экспериментальные данные о конверсии этана, пропана и бутан-пропановой смеси водяным паром на никель-алюминиевом катализаторе (размер зерен 2—3 мм) при температурах 400—800° С и атмосферном давлении приведены в табл. И-13. [c.76]

Применяемая в настояш ее время технология per ламентирует некоторые требования к качеству сырья, в частности по содержанию в нем соединений серы (в газах до 100 мг/м , в бензинах до 0,3 мг/кг), отравляющих как никелевый катализатор паровой конверсии углеводородов, так и цинкмедный катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода. Присутствие в сырье непредельных углеводородов вызывает образование углеродистых отложений на катализаторе паровой конверсии углеводородов. [c.62]

Даже в условиях гидрирования над алюмомедным катализатором при 325° С наблюдались значительные отложения углерода. В этих условиях индан разлагается на 60% е образованием 57 молярных процентов толуола, 33 молярных процентов н-пропилбензола, 3-молярных процентов бензола и, кроме того, углерода и производных циклогексана. Адкинс и Дэвис [1] нашли, что тетралин и аналогичные гидроароматические углеводороды дегидрировались при нагревании над никелевыми катализаторами и в присутствии бензола в качестве акцептора водорода. Соединения серы также эффективно способствовали переносу водорода. [c.112]

Первые работы по метанированию были ограничены, главным образом, окисью углерода, но потом было обнаружено, что катализаторы, которые активны в этой реакции, также катализируют гидрирование двуокиси углерода. Очень ранние экспериментальные работы по большей части были связаны с использованием никелевых катализаторов, хотя некоторые работы были проведены на других металлах VIII группы. Впоследствии интенсивно изучались железные катализаторы, но было найдено, что они подвержены чрезмерному отложению углерода, приводящему к блокированию пор катализатора и последующей дезактивации. Кроме того, оказалось, что железные катализаторы имеют тенденцию образовывать высшие углеводороды, которые появляются в виде жидкого продукта. [c.146]

Исследование активности различных катализаторов при превращении углеводородов с водяным паром показало, что никель, кобальт, окиси щелочноземельных металлов и прежде всего доломит имеют высокую активность. Применяя низшие углеводороды при работе с указанными катализаторами, превращение можно вести без отложения углерода. При переработке углеводородов, содержащих серу, активность никелевого катализатора снижается, а активность доломита остается без изменения. Активность отравленного никелевого катализатора при превращении углеводородов с водяным паром в окись углерода и водород выше активности окисного катализатора, однако при работе с отравленным катализатором полностью предотвратить отложение углерода не удается. Регенераци- [c.474]

Каутский и Пфанненстил [137] приготовили подходящий гидрирующий катализатор из раствора соли никеля, в котором металл осаждался помощью кислородных соединений кремния, содержание кислорода в которых должно быть меньше, чем в окиси кремния, например применяют силоксен. Запатентован способ приготовления никелевого катализатсра [406] заключающийся в покрытии аморфным никелем зерен металлического никеля, употребляемого в качестве носителя. На никелевую проволоку диаметром 2 мм действуют хлором при 150° при этом наружный слой металла превращается в хлористый никель, а середина остается неизмененной. Обработка газообразным аммиаком при той же температуре ведет к образованию летучего хлористого аммония, который уходит, а хлорид металла превращается в губчатый пористый металл, отложенный на неизмененном никеле. Другой активный никелевый катализатср получается пропиткой содержащего углерод вещества раствором азотнокислого никеля с последующей сушкой, восстановлением и окислением при 800° [45]. В одном из патентов [85] рекомендуется способ приготовления высокоактивного никелевого катализатора, пригодного для процессов восстановления. Соединения металла, употребляемого в виде катализатора, восстанавливают водородсм при начальной температуре 150—250°, причем, по мере хода реакции восстановления, температура повышается до 200—450°. Кроме того, в начале восстановления вводится небольшое количество газовой смеси, состоящей в основном hs инертного газа с небольшим количеством водорода, процесс проводится дальше с газовой смесью, содержащей больше водорода, чем в начале, и заканчивается со смесью, содержащей большой процент чистого водорода. [c.274]

Каталитические циклические процессы. Уменьшить образование углерода в процессе газификации нефтяной фракции, очевидно, можно с помощью катализаторов. Еще до 1950 г. американские исследователи испытывали возможность применения для этой цели никелевого катализатора (на окиси алюминия), но избежать отложений углерода удалось лишь при работе на низших газообразных парафиновых углеводородах (пропане и бутане). В 1934 г. Эллиот и Хафф в США пытались использовать магнезитовый огнеупорный кирпич, пропитанный карбонатом натрия полнота газификации углерода нефти при этом значительно увеличивалась. Толь- [c.93]

Объясняется это тем, что в конвертируемых нефтезаводских газах содержатся значительные количества олефпновых углеводородов, при конверсии которых наблюдается повышенное отложение углерода на катализаторе. В случае применения одного высокоактивного никелевого катализатора, допускающего применение повышенных объемных скоростей, происходит его быстрое отравление. Чтобы избежать этого явления, высокоактивный никелевый катализатор смешивается с. малоактивным, в результате чего объемная скорость в трз бах снижается. [c.121]

Назначение установки — производство водорода, потребность в котором возрастает из года в год в связи с постоянным углублением процессов переработки нефти, повышением требований к качеству получаемых топлив и смазочных материалов, а также в связи с необходимостью обессеривания энергетического топлива. В качестве сырья для получения водорода методом паровой каталитической конверсии легких углеводородов могут быть использованы природные и заводские (сухие и жирные) газы, а также прямогонные бензины. Этот наиболее распространенный метод производства водорода включает три стадии подготовку сырья к конверсии, собственно конверсию и удаление из продуктов оксидов углерода [5]. Применяемая в настоящее время технология per ламентирует некоторые требования к качеству сырья, в частности по содержанию в нем соединений серы (в газах до 100 мг/м , в бензинах до 0,3 мг/кг), отравляющих как никелевый катализатор паровой конверсии углеводородов, так и цин-кмедный катализатор низкотемпературной конверсии оксида углерода. Присутствие в сырье непредельных углеводородов вызывает образование углеродистых отложений на катализаторе паровой конверсии углеводородов. [c.99]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология