Окись углерода отравление катализаторов

Вещества, снижающие активность катализатора вследствие его отравления , называют каталитическими (контактными) ядами. Незначительное количество контактного яда может сильно замедлить или полностью подавить действие катализатора. Для никелевых и платиновых каталпзаторов ядами служат сероводород, соединения мышьяка, окись углерода, галогены для алюмосиликатных — вода и водяной пар, сернистые и азотистые соединения, мышьяк и соли тяжелых металлов, содержащиеся в крекируемом сырье и в применяемых реагентах. Действие каталитических ядов заключается в химической адсорбции их на поверхности катализатора, особенно на его активных центрах они как бы. обволакивают катализатор, затрудняя доступ молекул реагирующих веществ к его поверхности. [c.18]

Соединения серы, так же как органические соединения, содержащие хлор, бром и иод, являются стс кими ядами они превращают медь в сульфиды или галогениды. Во многих органических фторсодержащих соединениях фтор достаточно прочно связан, и при гидрировании не переходит в катализатор /6/. Окись углерода в водороде д ствует как временный яд при проведении некоторых процессов гидрогенизации, причем эффект отравления исчезает при устранении окиси углерода. [c.236]

В промышленности метано-паровой процесс эксплуатируется с начала тридцатых годов. Смесь водяного пара и метана пропускают при 870° и атмосферном давлении через трубчатый реактор, наполненный катализатором и обогреваемый газом. Выходящие из реактора газы состоят почти целиком из водорода и окиси углерода и содержат только 2% непрореагировавшего метана. Катализатор чувствителен к отравлению сернистыми соединениями, от которых, следовательно, надо очищать исходные углеводородные газы. После осуществления первой стадии окись углерода вместе с водяным паром пропускают при 460° над окисью железа, промотированной окисью хрома и основными окислами. При этом получают смесь водорода и двуокиси углерода после удаления последней остается водород, достаточно чистый для проведения процессов гидрирования [3]. Позже метано-паровой процесс стали проводить при повышенном давлении (6—7 ama). [c.48]

Некоторые вещества, взятые в ничтожном количестве, способны понижать или полностью подавлять активность катализатора. Такие вещества называются каталитическими ядами, а само явление называется отравлением катализатора. Типичными каталитическими ядами являются соединения серы, синильная кислота, окись углерода, ртуть и ее соединения, соединения фосфора, мышьяка и др. [c.300]

Повышение (до определенных пределов) концентрации хлора в серебре уменьшает подвижность кислорода, что приводит к снижению степени превращения этилена в двуокись углерода при сохранении той же степени его превращения в окись этилена. Увеличение количества добавки сверх оптимального может еще более упрочнить связь серебра с атомарным и молекулярным ионами кислорода, что вызовет уменьшение скорости окисления этилена и отравление катализатора. Введение незначительных количеств металлоида (сера, селен), степень заполнения поверхности которыми равна 0 = 10" —10" снижает энергию адсорбции кислорода, что увеличивает активность катализатора. При большем покрытии поверхности (0 — 0,2) активность катализатора уменьшается вследствие блокирования части его поверхности металлоидом. [c.220]

Каталитическое восстаиовление. В промышленности большее распространение получило каталитическое восстаиовление молекулярным водородом в присутствии специальных катализаторов. Этот способ дает возможность получать чистые, не загрязненные химическими восстановителями продукты, легко выделяемые из реакционной смесн. Каталитические процессы восстановления протекают в большинстве случаев легко и однозначно, однако, иногда нх не удается осуществить из-за отравления катализатора. Вещества, замедляющие реакцию, например, сероводород, окись углерода, галогенопроизводные и др., являются каталитическими ядами. [c.241]

В серии опытов 5 применяли никелевый катализатор, который для глубокого отравления обрабатывали в течение 3 час. сероводородом при 800°. Степень превращения гексана в окись углерода над этим катализатором при 800° составляла только 28% против 65% при применении неотравленного катализатора. При температуре 1000° степень превращения над отравленным катализатором составила только 67%, а над неотравленным—80%. Эти результаты подтверждают, что при повышении температуры разница в активности между отравленным и неотравленным катализаторами становится меньше. Продувкой воздухом и водяным паром при температуре 850° можно восстановить активность отравленного серой никелевого катализатора. [c.474]

Отравляющее действие [289] таких газов, как окись углерода, двуокись углерода, двуокись серы, окись азота и двуокись азота, на катализаторы, применяемые в синтезе аммиака, меньше при повышенных температурах (515°), чем при низких температурах (430°). Подобным образом, отравление адсорбцией Водорода железного катализатора, промотированного окисью алюминия [c.388]

Эйдус и Зелинский [540], установив соотношение скоростей реакций (1) — (3) как 1 4 10, нашли следующее а) окись углерода вызывает отравление катализатора Со — ТЬОг — кизельгур, т. е. образование карбида оказывает тормозящее действие на синтез углеводородов из СО и Нг б) карбид, образующийся при воздействии СО на этот катализатор, не является ни промежуточным продуктом, ни катализатором синтеза бензина. [c.204]

Активные катализаторы очень чувствительны к отравлению молекулами посторонних веществ. Особенно сильными ядами являются молекулы со свободной парой электронов, которые могут участвовать в образовании ковалентных связей с поверхностью твердых веществ. В качестве примеров таких соединений можно привести аммиак, фосфины, арсины, окись углерода, двуокись серы и сероводород. Другие яды содержат водород, кислород, галогены и ртуть. Молекулы перечисленных веществ адсорбируются в порах катализатора и экранируют часть его активной новерхности, т. е. отравляют катализатор. При этом молекулы реагирующих веществ должны транспортироваться к неотравленной части поверхности, до того как произойдет реакция, следовательно, отравление приводит к увеличению среднего расстояния, которое, должны преодолеть молекулы реагента, диффундирующие через поры. Выведенное в разделе 4.5.2.2 уравнение применимо к отравленным поверхностям. Таким образом, мы различаем два типа отравления катализаторов а) однородную адсорбцию яда и б) селективное отравление. В первом случае молекулы яда равномерно распределяются по всей поверхности во втором — действию яда сначала подвергается наиболее активная часть наружной поверхности, а затем яд постепенно распространяется вдоль пор катализатора. [c.209]

Окись углерода вызывает обратимое отравление катализаторов гидрирования в результате взаимодействия с никелем она образует поверхностный карбонил. Отравление снимается, если удалить источник СО. Примесь окиси углерода может попадать в реакционную смесь вместе с водородом. [c.212]

Обратимые отравления обусловлены действием кислорода, окиси и двуокиси углерода, паров воды, причем окись углерода и водяные пары особенно трудно удаляются. Действие этих примесей аналогично они реагируют на поверхности катализатора с водородом по реакциям [c.26]

В зависимости от способов получения и очистки азотоводородная смесь, поступающая в колонны синтеза, может содержать различные количества кислорода, паров воды, окиси и двуокиси углерода и других примесей, вызывающих обратимые отравления катализаторов. Труднее всего удалить из газа окись углерода, поэтому содержание СО в газе стремятся свести к минимуму, так как полностью очистить газ от этой примеси обычно не удается. [c.265]

Другое объяснение причин отравления катализаторов, не противоречащее первому, но дополняющее его, вытекает из электронных представлений о сущности механизма каталитических процессов (стр. 262). Если выход электронов с поверхности катализатора затруднен, скорость реакции резко уменьшается. А такие вещества, как, например, кислород или окись углерода, являются лучшими акцепторами электронов, чем азот. При наличии этих веществ в газе происходит отравление катализатора, так как перенос электронов от катализатора к атомам азота нарушается. [c.266]

Окись меди, имеющая длину связи 1,87 А, неактивна сама по себе, но действует как промотор. Другими важными особенностями процесса являются следующие 1) окись углерода может подвергаться активированной адсорбции на других катализаторах, не оказывающих влияния на реакцию окисления 2) окись углерода может окисляться на неактивных формах окиси марганца, но процесс оказывается некаталитическим 3) отравленные катализаторы имеют повышенную координацию вокруг атома металла. [c.95]

Можно отметить, что каталитические яды, токсичность которых обусловлена наличием в их молекулах кратных связей, как правило, теряют ее, если они в процессе гидрирования превращаются в предельные соединения. Так, при очистке газов для синтеза аммиака, водород которых содержит небольшие количества окиси углерода, перед пуском в главный каталитический реактор газ иногда пропускают через форконтакт, при помощи которого окись углерода превращается в неядовитый метан. Детоксикацию окиси углерода можно также провести путем ее окисления. Например, Бредиг и его сотрудники [29] при проведении своих, ставших классическими, работ по изучению влияния посторонних веществ на скорость разложения перекиси водорода наблюдали, что активность платинового катализатора, отравленного только окисью углерода, остается низкой до тех пор, пока не пройдет достаточное время для превращения яда в нетоксичную двуокись углерода. Таким образом, в случае окиси углерода детоксикацию можно провести по любому из двух путей, изображенных на схеме [c.130]

Такие вещества, как, например, кислород, окись углерода, являются лучшими акцепторами электронов, чем азот. При наличии этих веществ в газе происходит отравление катализатора, так как перенос электронов от катализатора к атомам азота нарушается. [c.282]

Одной из наиболее характерных особенностей каталитической гидрогенизации, сопутствующих этому процессу, является отравление катализаторов. Отравление обусловливается обычно нарушением одного или всех четырех первых условий работы катализатора (см. выше). Иначе говоря, яд каким-либо образом предпочтительно адсорбируется катализатором и этим подавляет или замедляет реакцию гидрогенизации. Как показали исследования последних лет, в вопросе об истолковании большого количества эмпирических данных о каталитических ядах имеются значительные достижения. Эффект избирательного отравления показывает, что различные участки поверхности катализатора обладают способностью катализировать различные реакции гидрогенизации. Известно также что при отравлении серой различные соединения, содержащие серу, представляют собой специфические яды для различных реакций гидрогенизации. Недавно были отмечены [5] особенности электронной структуры (с1-слой) переходных металлов при отравлении их каталитическими ядами, содержащими элементы группы серы, ионы металлов, или соединения с кратными связями, как, например, окись углерода. [c.150]

К веществам, вызывающим временное (обратимое) отравление катализатора, относятся кислород, двуокись углерода, окись углерода и пары воды. [c.125]

Присутствие в реакционной системе некоторых веществ, часто в совершенно ничтожном количестве, способно понижать или полностью подавлять активность катализатора. Такие вещества получили название каталитических ядов, а само явление — отравления катализаторов. Типичными каталитическими ядами некоторых катализаторов гидрирования (N1, Р1) являются соединения серы (НгЗ, С5г, тиофен, меркаптаны и т. д.), синильная кислота и некоторые ее производные, окись углерода, свободные галогены, ртуть и некоторые ее соли, соединения фосфора, мышьяка, свинца и др. Отравление катализатора в большинстве случаев происходит в результате адсорбции яда на поверхности. Таким образом, механизм отравления заключается в блокировке активных участков катализатора. Поскольку адсорбция может быть как обратимой, так и необратимой, различают обратимое и необратимое отравление. Так, платиновый катализатор отравляется СО и СЗг, однако при внесении его в чистую смесь исходных веществ (газообразных) происходит десорбция яда и активность восстанавливается. При отравлении же НгЗ и РНз платина полностью дезактивируется. На рис. ХИ, 6 показана кинетика обратимого отравления железного катализатора парами воды при синтезе аммиака. При пропускании влажного газа активность катализатора снижается примерно в 6 раз, а при пропускании сухой смеси азота с водородом активность в течение часа восстанавливается до исходной величины. [c.282]

В качестве катализатора используется активированный уголь. Во избежание отравления катализатора, разложения образующегося фосгена и образования соляной кислоты, вызывающей коррозию оборудования, окись углерода и хлор должны быть осушены от таких примесей, как водород, углеводороды, сульфиды и др. Так как реакция взаимодействия окиси углерода с хлором экзотермична, необходим тщательный контроль за температурой в реакторе во избежание распада фосгена на исходные реагенты (интенсивный распад происходит при температуре 300°) [220]. [c.65]

Наличие кислородсодержащих веществ в азото-водородной смеси вызывает обратимое отравление железного катализатора синтеза аммиака, что резко снижает его производительность. Имеются примеси, вызывающие необратимое отравление катализатора, прогрессирующее в процессе его работы. К ним относятся окись и двуокись углерода и кислород. Содержание этих примесей в азото-водородной смеси может колебаться от 50 до 5000 см 1м допустимое содержание их в газе, поступающем на синтез аммиака, 25 см 1м . В связи с этим в схемах синтеза аммиака всегда предусматривается тонкая каталитическая очистка газа от кислородсодержащих примесей (ядов). В большинстве случаев такая очистка осуществляется в одном аппарате. [c.293]

Конверсию СО проводят при избытке пара и в присутствии катализаторов. Катализаторы, применяемые в промышленности для конверсии окиси углерода, в зависимости от рабочей температуры условно разделяют на среднетемпературные (в пределах 350—550 С) и низкотемпературные (175—300°С). Основным компонентом среднете.мпературного железохромового катализатора 482 является окись железа, а низкотемпературных катализаторов— медь и ее соединения, окислы цинка, хрома, алюминия, магния и др. Активность катализатора воостапавливают газовой смесью, содержащей водород и окись углерода. Низкотемпературный катализатор на основе меди более чувствителен к отравлению сернистыми соединениями. Поэтому при работе с низкотемпературным катализатором газ, пар и конденсат должны быть более чистыми. [c.35]

Все катализаторы гидроочистки устойчивы к отравлению. Несколько снижает активность катализатора присутствие окиси углерода, которая может поступать в реактор со свежим водородсодер-жащим газом. В условиях гидроочистки нод воздействием водорода окись углерода гидрируется до метана, что увеличивает расход водорода на реакцию. [c.15]

Наряду со стиролом и водородом при дегидрировании этилбензола образуются такие побочные продукты, как метан, окись и двуокись углерода, этилен, бензол, толуол, ксилолы, изопропил-бензал, а- и р-метилстиролы, дибензил, стильбен, антрацен, флуо-рен и др. Бензол и толуол, как было доказано с помощью меченых -атомов [14], возникают непосредственно из этилбензола, а также и из стирола. Они представляют собой главные побочные продукты, в основном определяющие селективность процесса. Высказывалось немало предположений о том, что реакция образования бензола и толуола является обратимой и что добавки этих углеводородов могут увеличить выход целевого продукта. Однако на практике это приводило лищь к уменьщению производительности и отравлению катализатора сопутствующими примесями. [c.735]

Отравление катализатора крекинга весьма специфично. Если для подавляющего большинства катализаторов сернистые соединения, окись углерода, кислород и другие вещества являются ядами, то присутствие их почти не влияет на процесс крекинга. Но зато некоторые азотсодержащие соединения резко снижают активность катализатора, вызывая обратимое отравление его. Необратимо отравляютка-тализатор соединения щелочных металлов. Длительное воздействие паров воды при высокой температуре также приводит к необратимой потере активности катализатора в основном за счет уменьшения удельной поверхности его. Все технологические схемы крекинга предусматривают тщательную очистку исходного сырья от щелочных металлов. Замечено, что степень отравления различными азотсодержащими соединениями симбатна их основным свойствам. Повышение молекулярного веса азотсодержащего соединения увеличивает отравляющую способность его. Степень отравления понижается с повышением температуры. Так, присутствие 1% хинолина снижает скорость крекинга нри 575° С на 30%, а нри 500° С уже на 80%. При этом полная потеря активности катализатора наступает при содержании хинолина, покрывающего лишь 2% всей поверхности катализатора. [c.238]

Весьма реакционноспособные электроноотрицательные элементы (кислород, сера, галогены) и доноры электронной пары (окись углерода, аммиак, вода, сероводород, фосфин и т. д.), а также их производные, когда они присутствуют в виде случайных примесей в реагирующих веществах, являются сильными каталитическими ядами и делают невозможным протекание основной реакции. Эти яды могут сорбироваться или реагировать с катализатором, образуя на его поверхности окислы, сульфиды, галогениды и т. д. Если активность катализатора восстанавливается при удалении ядов из реагирующих веществ, то такое отравление является обратимым, а если не восстанавливается, то необратимым. [c.24]

Срок службы катализаторов зависит от ряда факторов, главные из которых — отравление и старение катализатора. Присутствие в реагирующей смеси некоторых веществ, часто в совершенно ничтожном количестве, способно понижать или полностью подавлять активность катализатора. Такие вещества получили название каталитических ядов, а само явление — отравление катализаторов. К типичным каталитическим ядам относятся соединения серы НаЗ, СЗа, С4Н43 (тиофен), тиоспирты, синильная кислота окись углерода, [c.429]

Дальнейшие работы показали, что кислород аналогично ведет себя и по отношению к углероду, а СО, Н , (СМ),2, НгЗ, РН и АзНд образуют такие же устойчивые пленки на поверхности платины, чем и объясняются явления отравления катализаторов. Вольфрамовая проволока адсорбирует окись углерода с образованием У(СО)г,. Так как при адсорбции окиси углерода вольфрамом молекулы располагаются ориентированно, образующийся монослой, в.ероятно. имеет строение [c.103]

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]

Селективное отравление предполагает определенные условия, а именно 1) скорость покрытия катализатора ядом изменяется в зависимости от природы активных центров [81] 2) количество яда, покрывающего катализатор, должно бьп ь меньше мономолекулярного слоя 3) сам яд не должен обладать никакой каталитической активностью и 4) во время избирательного отравления активные центры ведут себя так, как будто они образованы поверхностью, имеющей самую низкую теплоту активации. Конечно, отравление может быть также чисто механического характера, как это и было показано Мэкстедом [182] при гидрогенизации жидкой олеиновой кислоты в присутствии соответствующего металлического катализатора при температуре ниже температуры плавления продукта реакции — стеариновой кислоты. Накопление твердого продукта реакции на поверхности катализатора препятствует проникновению к поверхности реагентов (водород) задолго до того, как наступает насыщение олеиновой кислоты. Когда температуру реакции поднимали выше температуры плавления стеариновой кислоты, то отравления не наблюдалось. Сабатье и Сендерен показали, что то же самое механическое отравление дают смолистые продукты, образующиеся в процессе гидрогенизации многих органичесих веществ в паровой фазе. Аналогично, углекислый газ или окись углерода, адсорбируемые на поверхности катализатора во время процесса, также понижают его активность. Например, пленка окиси углерода на поверхности платиновой черни значительно снижает ее активность, как это сообщали Тейлор и Бёрнс [276]. [c.384]

Банкрофт [41, 43] отметил значение адсорбции при отравлении. Контактный катализ замедляется, если яд легко адсорбируется, препятствуя таким образом нормальной адсорбции реагентов на катализаторе, так как он препятствует ссприкоснсвению реагента с поверхностью. Позже Банкрофт указал [44], что отравление катализатора обязано своим эффектом заметному селективному характеру адсорбции. Это утверждение подтверждается экспериментальными данными [231], доказывающими, что окись углерода, добавленная в малых количествах к платинирсваннсму асбесту, содержащему адсорбированный водород, способна вытеснять адсорбированный водород из платины в определенных процессах каталитической гидрогенизации. Коэфициент адсорбции для платинированного асбеста оказался большим, чем коэфициент адсорбции для платиновой черни, показывая, что платинированный асбест имеет большую удельную поверхность, чем платиновая чернь. [c.393]

Подобный же результат получается при проведении реакции оистемы метан—водяной пар согласно уравнению (2) (см/, выше). К сожалению, совершенно невозможно провести эту реакцию таким путем, чтобы устранить одновременное протекание реакции (1), образующей окись углерода. Если работать при температурах порядка 500— 600° с достаточно активным катализатором, и из-бытко.м водяного пара, т можно сделать реакцию (2) преобладающей. Количество водяного пара, требуемое для подавления реакции образования окиси углерода до желаемых пределов, очень велико кроме того могут встретиться трудности вследствие отравления катализатора отлагающимся углем и необходимости пользоваться значительно большим временем контактирования По мере по- [c.311]

Сравнительные исследования степени влияния различных нежелательных примесей не проводились, поэтому точно неи.т-вестно, отравляют ли катализатор вода, окись и двуокись углерода, содержащие кислород, или же эффект отравления специфичен для жаждого нз указанных веществ. В литературе описаны только результаты исследований отравления катализатора водяным паром (табл. 96 и 97). Опубликаваны также данные об отравлении катализатора кислородом (см. табл. 95). [c.491]

Отравление катализатора, как известно, бывает временным и постоянным. Такие вещества, как кислород, окись углерода, углекислый газ и пары воды вызывают временное отравление катализатора. Последний под действием этих веществ теряет свою активность и вновь восстанавливает ее при пропускании чистой азотоводородной смеси, не содержащей указанных веществ. Постоянное отравление катализатора является необратимым. Оно наступает при действии мышьяка, фосфора и соединений серы. Восстановить активность катализатора при отравлении его этими [c.171]

Уже давно установлено, что присутствие в реагирующей смеси некоторых веществ, часто в совершенно ничтожном количестве, способно понижать или полностью подавлять активность катализатора. Такие вещества получили название каталитических ядов, а само явление назвали отравлением катализаторов. Типичными каталитическими ядами являются соединения серы (Нг5, СЗг, тиофен, меркаптаны и др.), синильная кислота, окись углерода, свободные галогены (Ь, СЬ, Вгг), ртуть и соли ртути [НдСЬ, Ня(СЫЬ], соединения фосфора, мышьяка, свинца и др. Отравленйе катализатора происходит вследствие сорбции яда на поверхности катализатора, в результате чего затрудняется доступ к ней реагирующих веществ. Поскольку сорбция может быть обратимой и необратимой, различают обратимое и необратимое отравление. Например, платиновый катализатор отравляется в присутствии СО и СЗг, однако при внесении его в чистую исходную смесь газов активность катализатора быстро восстанавливается. При отравлении же НгЗ и РНз платина необратимо и полностью дезактивируется. [c.393]

Отравление водяным паром представляет собой обратимый процесс, причем катализатор можно регенерировать путем высушивания. С другой стороны, отравление щелочью является необратимым процессом, который может заключаться в образовании соли, например манганита или кобальтита, в поверхностном слое катализатора. В этих случаях атом кобальта или марганца координирован более полно, благодаря чему активность поверхности значительно снижается. Поэтому отравленная МпОг окисляет окись углерода только стехиометрически. [c.303]

Окись углерода оказывает токсичеокое действие на организм человека. Степень отравления окисью углерода зависит от концентрации СО в воздухе и продолжительности ее вдыхания. Окись углерода является ядом для катализатора синтеза аммиака. [c.11]

Активность гетерогенных катализаторов понижается или полностью подавляется некоторыми веществами, получившими название каталитических ядов. Для катализаторов гидрирования (платина, никель) ядами являются соединения серы (сероводород, сероуглерод, тиофен, меркаптаны и др.), синильная кислота, окись углерода, свободные галогены, ртуть, соединения фосфора, мышьяка, свинца и др. Катализаторы большей частью отравляются в результате адсорбции яда на верхности и блокировки активных участков. Отравление бывает обратимым и необратимым. Так, платиновый катализатор отрав ляется окисью углерода и сероуглерода, но при внесении его в чистую смесь газообразных веществ происходит десорбция яда, и активность восстанавливается. При отравлении же платины сероводородом и фос-фином она полностью дезактивируется. [c.128]