Получение катализаторов методом пропитки носителя

Для приготовления катализаторов широко применяют метод пропитки носителя каталитически активным веществом с последующим прокаливанием. Пропитку осуществляют погружением носителя в концентрированный раствор соответствующей соли. Например, тугоплавкий носитель, такой, как каолин, боксит или окись алюминия, погружают в концентрированный раствор нитрата никеля. После пропитки катализатор нагревают в токе азота до удаления окислов азота и образования на носителе окиси никеля. В случае необходимости катализатор подвергают действию водорода для восстановления окиси никеля до металла. Полученный катализатор, содержащий 5—15 вес.% никеля, может быть использован для превращения углеводородных газов с водяным паром в окислы углерода и водород. Если для пропитки солями никеля в качестве носителя используют кизельгур (диатомит), то при достаточной концентрации раствора соли катализатор содержит 65 вес. % никеля и 35 вес. % кизельгура после восстановления получается активный катализатор гидрирования. [c.11]

ПОЛУЧЕНИЕ КАТАЛИЗАТОРОВ МЕТОДОМ ПРОПИТКИ НОСИТЕЛЯ [c.100]

При получении катализаторов из нерастворимых солей совмещают метод пропитки и осаждения, нанося компоненты последовательно. Осадок образуется непосредственно в порах носителя. В общем случае пропитка состоит из следующих стадий эвакуация воздуха из пор, пропитка носителя раствором активных веществ, удаление избытка раствора, термическая обработка пропитанного материала. [c.130]

Эта тенденция в совершенствовании спосо( ов получения АОА не случайна, поскольку эффективность катализаторов и их специфичность зависит от таких характеристик носителя, как фазовый состав, величина удельной поверхности, объем и размер пор, распределение пор по радиусам, механическая прочность, особенно при технологии приготовления катализаторов методом пропитки носителя растворами солей активных компонентов. [c.39]

Катализаторы для исследований синтезировались на основе окиси алюминия, модифицированной с целью получения широкопористой структуры с использованием метода последовательной пропитки носителя растворами солей молибденовокислого аммония и азотнокислых кобальта или никеля. [c.119]

Еще одно доказательство важности присутствия серы получено [481, 550] при рассмотрении катализаторов на носителях различной природы носитель может влиять на состояние активного компонента и, следовательно, на его способность подвергаться осернению. Например, состояние хрома, нанесенного на носители, зависит от природы последних. На силикагеле и алюмосиликате, пропитанных раствором хромовой кислоты и прокаленных на воздухе при высокой температуре, хром находится в виде ионов СгО " , на окиси алюминия—СгО на некоторых носителях обнаруживается только трехвалентный хром [573]. Поэтому система окись хрома на носителе была выбрана для выяснения роли серы в формировании активного компонента катализаторов. Катализаторы готовились методом пропитки носителя хромовой кислоты с последующей обработкой воздухом при 450°С. Обработка окисных образцов сероводородом при 450°С приводит к получению сульфидов хрома или смеси окислов и сульфидов хрома (табл. 65). Глубина осернения окиснохромового образца сероводородом повышается с ростом содержания в нем шестивалентного хрома (рис. 85). Если катализаторы, содержащие шестивалентный хром и легко взаимодействующие с HgS, перед осернением восстановить водородом, в результате чего Сг перейдет в Сг +, степень осернения резко уменьшится по сравнению с невосстановленными образцами. [c.178]

Указанный метод состоит в том, что носитель (сорбент) растворяется в расплаве ванадатов щелочных металлов, меняя ири этом свою макроструктуру. Это было установлено при создании износоустойчивого ванадиевого катализатора КС для окисления сернистого ангидрида во взвешенном слое. Этот катализатор был получен путем пропитки носителя — алюмосиликатного катализатора крекинга — раствором солей ванадия с последующей его термической обработкой [89—94, 147—149, 153]. Как известно, алюмосиликатный катализатор крекинга — материал, имеющий вполне определенную, сформировавшуюся глобулярную пористую структуру [84, 122]. Радиус большинства иор составляет единицы и десятки ангстрем. При прокаливании пропитанного соединениями ванадия (например, КУОз) алюмосиликата, структура его изменяется следующим образом радиус иор увеличивается на 1—3 порядка при пропорциональном уменьшении удельной поверхности суммарный же объем изменяется очень незначительно. Результаты, свидетельствующие о трансформации структуры алюмосиликата, представлены на рис. 33. Данные отражают средние результаты многочисленных серий опытов. [c.86]

Как уже отмечалось, пропитывающий раствор большей частью содержит не активные компоненты катализатора как таковые, а соединения, переходящие в эти компоненты, после тех или иных химических превращений. Когда на носитель желательно нанести окислы, пропитку ведут раствором термически нестойких солей, таких как нитраты, формиаты, оксалаты, аммониевые соли, иногда применяют также разлагающиеся кислоты, например хромовую — при производстве хромосодержащих катализаторов, В ряде случаев для нанесения активного компонента приходится комбинировать методы пропитки и осаждения, например при получении катализаторов из нерастворимых солей (фосфатов, карбонатов, силикатов и др.) на инертных носителях. При этом обычно пропитывают носитель растворимой солью осаждаемого металла, сушат его и затем вносят пропитанный и просушенный носитель, содержащий осаждаемую соль, в раствор осадителя, например фосфата натрия. [c.329]

Образцы металлов, нанесенных на носитель, получают методом пропитки, обычно используемым для получения катализатора. [c.82]

Исследование кислотности катализаторов методом ИК-спект-роскопии позволяет, хотя бы качественно, охарактеризовать природу их кислотных центров. На рис. 24 приведены ИК-спектры носителя, АКМ и АНМ катализаторов [157, 158]. Для АЬОа характерно наличие изолированных поверхностных ОН-групп (3790, 3748, 3735, 3710 см ) и ОН-групп с подвижными атомами водорода (3650, 3550 см ), обладающих бренстедовской кислотностью. При нанесении молибдена подвижность ОН-групп носителя исчезает, по-видимому, в результате их взаимодействия с МоОз. В спектрах АКМ и АНМ катализаторов, полученных совместной пропиткой носителя, вновь появляются группы [c.66]

Заслуживают упоминания некоторые другие методы, обеспечивающие высокую степень дисперсности. Аэрогельный метод [26—30] получения дисперсных носителей или нанесенных металлов уже обсуждался (см. раздел 5.2.2). Использование органических комплексов переходного металла, связанных с различными металлами, является особенно ценным в приготовлении полиметаллических систем с хорошо известной структурой [64, 65]. Например, нанесенный кобальтродиевый катализатор готовили пропиткой оксида кремния раствором [СогНЬ](СО) 12 в гексане с последующим разложением и восстановлением [64]. Сильное взаимодействие между металлами определяется каталитическими свойствами биметаллических систем, которые существенно отличаются от свойств чистых металлов [64]. Данный препаративный метод полезен при изучении эффектив- [c.56]

Для катализаторов, работающих в кипящем и движущемся слоях, особую роль играет прочность к абразивному воздействию соседних частиц. В связи с этим структура, а также форма таких катализаторов в значительной степени определяются требованиями прочности. Широко распространен метод приготовления прочных к истиранию катализаторов путем коагуляции в капле, описанный подробно выше. В этом случае гранулы катализатора приобретают сферическую форму, гладкую поверхность и мало поддаются истиранию. Имеются сведения о производстве катализаторов для кипящего слоя сушкой гелевых суспензий или специальных масс в распылительных сушилках с получением микросферических частиц [45]. Наконец, при производстве катализаторов для кипящего слоя применяют высокопрочные носители типа корунда, алюмосиликагеля. Заполняя поры носителя активными компонентами путем пропитки раствором, расплавом или высокодисперсной суспензией, получают армированные катализаторы , роль носителя в которых сводится только к роли скелета, препятствующего разрушению собственно контактной массы. [c.198]

Пропитка с упариванием раствора [47, 101]. Применяют при получении сравнительно небольших количеств катализатора. При этом используют небольшой избыток раствора, который затем упаривают. Метод безотходен. По мере упаривания растет концентрация солей в растворе, соли отлагаются в тонком поверхностном слое носителя, что снижает обш,ую активность катализатора, а в некоторых случаях и его механическую прочность. [c.128]

Кроме методов адсорбции и пропитки, при получении дисперсных нанесенных платиновых катализаторов можно использовать восстановительное осаждение металла. Сложность метода заключается в том, что, если восстановление из раствора протекает легко, обеспечить равномерное распределение осажденных частиц металла на поверхности носителя весьма не просто. [c.192]

В то же время в некоторых отечественных публикациях 412 приводятся данные об успешном использовании тонкопористого катализатора со средним радиусом пор 37 Я, Существенное влияние на механические свойства, ак-тивнос- ь, селективность и стабильность катализаторов гидроочистки оказывают способы их приготовления. В качестве носителей наиболее употребляема активная окись алюминия ( Г " г -А 2°3> в чистом виде и модифицированная некоторыми добавками 4,25,42,43 ], Нане -сение гидрирующих компонентов осуществляется различными способами - от методов простой пропитки готового носителя солями активных металлов до процессов совместного осаждения компонентов с активной окисью алюминия 4,9, 10,42,44J. Предпочтение отдается, как правило, методу совместного осаждения, так как полученные катализаторы обладают в этом случае лучшими свойствами. С точки зрения сокращения потерь ценных металлов более экономичным является способ пропитки l0J, [c.23]

Второй метод получения стабилизированных пористых металлов — соосаждение он применим к железу, кобальту и никелю. Гидроокиси этих металлов и стабилизатор осаждают одновременно из водного раствора, осадок промывают, фильтруют, сушат и восстанавливают водородом. Если химическим промотором служит растворимая в воде соль калия, ее добавляют пропиткой катализатора перед восстановлением. Стабилизированный катализатор часто распределяют на носителе с низкой или средней удельной поверхностью, например на кизельгуре или низкопористых гранулированных образцах двуокиси кремния или окиси алюминия, чтобы повысить его доступность для реактантов. Носитель вводят путем суспендирования перед или в процессе соосаждения. Окислы можно также получать термическим разложением нитратов, однако этот способ применяется редко. [c.232]

Важными особенностями катализатора являются присутствие хрома в состоянии Сг(У1) и порошкообразный носитель — оксид кремния или смесь оксидов кремния и алюминия, хотя в качестве носителей можно использовать и оксиды циркония, тория или германия [1, 26]. Концентрация Сг(У1) в катализаторе может варьироваться от нескольких сотых процента до нескольких процентов, но обычно составляет 0,5—1%. Источниками ионов хрома могут служить оксиды, хроматы, бихроматы, галоге-ниды, сульфаты, нитраты хрома, а также хроморганические соединения. Как правило, хром диспергируют на носителе из водных растворов прямой пропиткой, хотя применялись и неводные растворы, сухое смешение и другие методы. Действительно, в лаборатории компании Филлипс -было показано, что для получения активного катализатора достаточно смешать порошки металлического хрома и оксида кремния или другого носителя и нагреть смесь на воздухе [27]. [c.163]

Наиб, распространенный способ получения Н.к.-пропитка носителя р-ром, содержащим активные компоненты катализатора, с послед, сушкой и прокаливанием. Для получения оксидных Н.к. обычио применяют солн, анионы к-рых разлагаются при нагр. (нитраты, карбонаты, формиаты и т. п.) для получения металлических необходимо восстановление катализатора, пропитанного раиее р-ром соли. Применяют также пропитку с осаждением на пов-сти носителя нерастворимых гидроксидов с послед, их разложением, нанесение на носитель суспензии активного в-ва, совместное прокаливание носителя и в-ва. Так, напр., прокаливанием смешанных формиатов Ni и Mg можно получить активный никелевый Н.к. гидрирования на носителе MgO. Ми. носители (SiOj, активные угли) имеют небольшие поры размером 1-10 нм, к-рые м.б. закупорены в результате отложения на них кокса во время катализа, что затрудняет диффузию компонентов каталитич. р-ции к активным центрам. Поэтому часто получают бидисперсные Н.к., в к-рых спец. методами (напр., выжиганием добавлетп. орг. в-в) создают поры размером 100-1000 нм. [c.167]

Сложный характер указанной зависимости может быть вызван как присутствием металла в носителе и различием в его состоянии, так и образованием новой фазы окиси алюминия при получении образцов методом пропитки. Соотношение фаз в образцах определяется в условиях наших опытов количеством введенной в носитель азотной кислоты в процессе нанесения металла. Для подтверждения этого предположения нами были поставлены контрольные опыты. Образцы окиси алюминия пропитывали количествами раствора азотной кислоты (4н), соответствовавшими тем, которые вносились при получении PoL- o-держащих катализаторов. Условия последующей обработки образцов были такими же, как и для серий катализаторов. Данные о зависимости конценгра1 вд ПМЦ от количества кислоты приведены на рис. 3. [c.142]

Изучали возможность увеличения механической прочности образцов ванадиевого катализатора на алюмосиликатной основе для окисления двуокиси серы во взвешенном слое. Образцы получали методом пропитки носителя активными солями (сульфат и ванадат калия). Увеличение содержания АЬОз в исходном алюмосиликате с 4 до 13% значительно повышает прочность катализатора, но снижает его активность. Изменяя продолжительность термической обработки носителя при температуре 800° С, можно в широких пределах регулировать пористую структуру ванадиевого катализатора, полученного на его основе. [c.142]

Образец СПК [5] предварительно прокаливали при 500-550°С в течение 3-4 часов, а затем измельчали для получения порошка фракции от 0.5 до 0.1 мм. Образцы катализаторов готовили методом пропитки носителя водными растворами Р(1С12 и Н2Р1С1(, из расчета 1.1 х 10 моль металла на 1 г СПК (экспериментальным путем было установлено, что данное количество является оптимальным). Приготовленные таким образом катализаторы (Рс1/СПК и Р1/СПК) сушили на воздухе, а затем прокаливали при 500°С в токе Не. [c.64]

Катализаторы автотермической конверсии. В процессах автотермической конверсии наибольшее распространение получили нанесенные катализаторы, получаемые методом экструзии. Производство катализаторов типа ГИАП-3 насчитывает 10 операций. Помол технического глинозема с частицами 5— 40 мкм смешивают с 20%-ным раствором азотной кислоты до получения однородной пластичной массы. Из шнек-пресса формовочная масса выдавливается через фильеру в виде колбасок, которые затем разрезают на кольцевидные или цилиндрические гранулы. Сформованный носитель сушат и прокаливают при температуре выше 1300 °С. Несколькими пропитками с промежуточной прокалкой при 450 °С на гранулы наносят активный компонент — никель и промоторы и окончательно прокаливают при 450 °С для превращения солей в оксиды. Свойства нанесенных катализаторов типа ГИАП-3, КСН-2 и ГИАП-8 показаны выше. Первый отечественный катализатор ГИАП-3 содержал всего 5,5—6,0% NiO, однако температура начала его восстановления была довольно низкой (225 °С). В этом катализаторе впервые был применен принцип активации и стабилизации металлического компонен- [c.73]

Размер частиц некоторых типичных катализаторов, содержащих родий, иридий, осмий, рутений и золото, приведен в табл. 4. Общая тепде щия влияния концентрации металла и температуры прокаливания такая л<е, как и для платины. Иридиевые катализаторы с 5—36% 1г, полученные соосаждением гелей гидроокисей алюминия и иридия, имеют несколько больший размер частиц металла после дегидратации и восстановления водородом, чем образцы, полученные при сопоставимых условиях методом пропитки [79]. По данным [80], при получении рутения на у-окпси алюминия пропиткой носителя раствором хлористого рутения дисперсность металлического рутения после восстановления значительно выше (средний размер частиц - 2нм), если хлорнд рутения разлагают в водороде если разложение проводить на воздухе с последующим восстановлением водородом, [c.209]

Структуру катализаторов Ni/Si02 исследовали также ван Хардевельд и ван Монтфоорт [44], используя в качестве носителя аэросил. Наибольшая дисперсность установлена у образца, полученного гомогенным (медленным) гидролизом средний диаметр частиц никеля после восстановления водородом при 620—720 К составлял 3,0 нм (для образца с 11,1% Ni). Методом пропитки с восстановлением при 620 К был получен образец со средним размером частиц никеля около 7,0 нм, если же перед восстановлением проводилось 16-часовое прокаливание на воздухе при 720 К, размер частиц равнялся 15 нм (для образца с 6,7% Ni). На рис. 16 представлено распределение частиц по разхмерам для этих образцов по данным электронно- [c.217]

Определенные резервы повышения эффективности катализаторов гидроочистки, синтезируемых способом соэкструзии, кроются в увеличении содержания активных компонентов. Если при синтезе пропиточных катализаторов увеличение содержания МоОд в интервале 1 22% дает незначительный прирост активности системы (Со)-Мо/А 20д [44,45], а дальнейшее увеличение содержания МоОд до 24-26% приводит к снижению каталитической активности [79] в результате блокировки пор носителя малоактивными объемными соединениями (Со)-Мо, то при синтезе катализаторов методом соэкструзии возрастание активности наблюдается в значительно более широком диапазоне содержаний активных компонентов (табл. 9). По данным СЗО], полученным с применением методов математическоге планирования эксперимента, максимальная гидродесульфирующая активность катализатора Со-Мо/А 20з при синтезе методом соэкструзии гидроокиси алшиния с солями активных металлов достигается при содержании СоО 8,7% и МоОд 25%. Таким образом, при подборе оптимального количества активных металлов можно получать методом соэкструзии катализаторы, не уступающие и даже превосходящие по эффективности контакты, полученные пропиткой. [c.25]

Одной из причин возрастания активности пропиточвых катализаторов гидроочистки при использовании а -окисных носителей, содержащих введенный соэкструзией Со или МС, является образование алюмината Со или Мо на стадий термообработки экструдатов. По данным [88], пропитка специально синтезированного МС ( o)A 20 водным раствором парамолибдата аммония позволяет увеличить в 1,2-2,5 раза удельную активность катализатора Со(/1/б )-Мо/а 20з по сравнению с катализатором, по/1ученным традиционной пропиткой А 2 з солями ме(ал-лов при пониженном в 1,6-3,4 раза содержании МоОд (табл. 13). Яз анализа представленных данных можно сделать вывод, что при синтезе катализаторов методом соэкструзия // (Со) - пропитка //1, Со, Мо для достижения эффекта возрастания активности в реакциях гидроочистки следует стремиться к получению на первой стадии по крайней мере поверхностных фрагментов алшинатной фазы. [c.29]

При гидродечлкилировании на широкопористом цеолите 0,5PtNaУ толуола (450 °С, 1,9 кгс/см ) ароматическая фракция содержала 68% бензола, а при этом же катализаторе на аморфном носителе — алюмосиликате типа пермутита — всего лишь 7%. Для обеспечения тонкого диспергирования платину вводили в цеолит ионным обменом. При введении платины методом пропитки в полученной ароматической фракции содержалось всего лишь 14% бензола. Низкая активность катализатора объясняется нахождением платины на внешней поверхности кристаллов, которая составляет всего 1 % от общей поверхности [87]. Для достижения максимальной активности платинового катализатора металл, находящийся в роли катиона цеолита, восстанавливаясь в токе водорода, замещается протоном. Автор [87] частично декатионировал цеолит с расчетом получения 8% декатионированных кислотных участков (от всех катионных участков). При более высоких степенях декатионирова [c.142]

Катализаторы готовят осаждением или соосаждением компонентов из растворов, их смешиванием. Полученную массу сушат, прокаливают. В результате образуется структура из слипшихся, спекшихся мелких частиц. Пространство между ними - поры, по которым диффундируют реагенты. Это - осажденные или смесные катализаторы. Таким же образом готовят инертный пористый материал - носитель. На него наносят активные компоненты, например пропиткой из раствора, из которого на внутреннюю поверхность носителя осаждаются каталитически активные компоненты (нанесенные катализаторы). Другие методы приготовления также приводят к образованию сети капилляров сложной формы. Заметим, что такие же методы используют в приготовлении твердых сорбентов - адсорбентов. Полученный пористый материал формуют в виде элементов цилиндрической, кольцеобразной или иной формы, в том числе геометрически неправильной. Размер элементов, или, как их называют, зерен промышленного катализатора, составляет несколько миллиметров (3-6 мм - наиболее распространенный). Таким образом, катализатор представляет собой пористые зерна с развитой внутренней поверхностью. [c.86]

В общих чертах основные структурные характеристики кобальтовых или железных катализаторов, нанесенных на силикагель или окись алюминия с высокой поверхностью, по-видимому, совпадают со свойствами соответствующих никелевых образцов, хотя способность к восстановлению до металлов уменьшается в ряду Ni, Со, Fe. Ионы Fe(HI), нанесенные на двуокись кремния или окись алюминия в небольшой концентрации ( 0,1%), могут быть восстановлены водородом при 970 К только до Fe(II) [107] при такой концентрации все ионы железа, вероятно, непосредственно связаны с поверхностью носителя. При более высоком содержании железа из-за окклюзии раствора становится возможным частичное восстановление до металлического железа например, в катализаторе, полученном пропиткой микросфсрической двуокиси кремния водным раствором нитрата железа(П) и содержавшем 10% Fe, после сушки при 380 К и восстановления водородом при 820 К часть (но только часть) Fe восстанавливается до металлического железа [69]. В некоторых случаях восстановление железа (П) облегчается, если при пропитке добавляют платинохлористоводородную кислоту [107]. Хотя мёссбауэровские спектры показывают, что конечный продукт состоит из биметаллических частиц железа и платины, разумно предположить, что сначала платинохлористоводородная кислота восстанавливается с образованием очень небольших кластеров платины, которые, легко хемосорбируя водород в диссоциированной форме, могут передавать атомы водорода путем поверхностной диффузии для восстановления соседних ионов железа (И). Однако этот метод неэффективен при восстановлении железа (II) из Ее -формы цеолита Y [108]. [c.222]

Некоторая часть первых исследований поверхиости катализаторов в инфракрасной области [23] была проведена на пористом стекле, и ряд последующих экспериментаторов использовали его (марка Викор) в качестве адсорбента или носителя для металлов [6, 24—26]. Лефтин и Холл [27] использовали прозрачные массивные образцы силикагеля и алюмосиликатного катализатора и прозрачную у-окись алюминия, приготовленную Пери и Ханнаном [28]. Затруднением при изготовлении этих прозрачных образцов является то, что желаемый результат, по-видимому, достигается только методом проб и ошибок. Преимуществами этих образцов перед порошками являются большая легкость в обращении с ними и меньшее рассеяние света. Кроме того, поскольку один и тот же образец может быть использован в исследовании с несколькими адсорба-тами просто с промежуточной окислительной регенерацией между циклами опытов, возможно проведение количественного сравнения. Пропитка образцов для получения металлических катализаторов на носителе ограничена количеством металла, которого можно на-— нести не более 10 вес.%. В противном случае, как это было ука-Ср зано Эйшенсом и Плискином [1], частицы металлов приобретают тенденцию к росту, что вызывает дополнительное поглощение и рассеяние спета. [c.17]

Проведенные ранее исследования показали, что катализаторы, полученные пропиткой шарикового алюмокремнегеля растворами ванадата калия, несмотря на тонкопористую структуру носителя, имеют достаточно высокую активность. Так, было установлено, что в стандартных условиях испытания активности степень превращения сернистого ангидрида достигает 88—90%. Пористость такого катализатора, определенная методом вдавливания ртути, такова, что максимальная внутренняя [c.101]

Метод введения металла ионным обменом [25, 31] более эффективен, чем пропитка. В процессе гидрокрекинга и одновременно гидроизомеризации -гексана катализатор, содержащий палладиймагниевую форму цеолита (при 390 С), вдвое активнее, чем аморфный катализатор (при 425 С), селективнее, чем платиновый катализатор, и обладает более выраженными изомеризующими свойствами, чем катализатор с aY Катализаторы PdMgH- и PdH-формы [27] по активности оказались одинаковыми Катализатор с носителем проявляет [27] синергический эффект. При двухступенчатом гидрокрекинге на различном сырье, содержащем от 5 до 100 млн азота, получают бензин и реактивное топливо. Обе формы показали устойчивость к отравлению азотистыми соединениями. Длительность эксплуатации до 1 года. При испытании в течение 40 сут. двух [24] катализаторов с целью получения бензина на цеолитном катализаторе наблюдалось повышение температуры на 0,056—0,112 °С в сут, а на аморфном — на 4,8 °С. В конце испытания температура не установилась [c.95]