Функции катализаторов

Однако физический смысл констант С и Е требует в данном случае определенного уточнения. Не рассматривая случаев, когда введение в систему гетерогенного катализатора изменяет направление протекающих в ней процессов, остановимся на сравнении скоростей некаталитической и каталитической реакций, когда направление процесса не изменяется и функции катализатора сводятся лишь к ускорению процесса. Очевидно, при этом необходимо принять во внимание обе константы уравнения Аррениуса С и Е), поскольку отношение констант скоростей каталитической и некаталитической реакций равно [c.303]

Кислородные соединения нефти (спирты, эфиры, перекиси, фенолы) и растворенный кислород в условиях гидроочистки переходят в воду. Повышенное содержание влаги в сырье риформинга приводит удалению галогенов из катализатора, что нарушает сбалансированное соотношение кислотных и металлических функций катализатора. В результате уменьшаются скорости реакции изомеризации, гидрокрекинга и ароматизации. Ввиду несовершенства способов анализа [c.25]

Катализаторы изомеризации представляют собой систему металл — носитель, поэтому ввиду избирательного характера действия каталитических ядов изучалось действие соединений в модельных реакциях, характеризующих функции металлических и кислотных центров катализаторов. Состояние металлических центров характеризовала реакция дегидрирования циклогексана, состояние кислотных центров носителя — изомеризация о-ксилола, н-пентана, н-гексана, метилциклопентана. Несмотря на некоторую условность подобного разделения функций катализатора, оно оказалось весьма полезным для изучения явлений отравления. Известно, что при давлении водорода на платиновом катализаторе сернистые и азотистые соединения превращаются соответственно в сероводород и аммиак. (Концентрация сернистых и азотистых соединений в последующем изложении указана в пересчете на элементарные серу и азот.) [c.85]

Межфазный катализ делает возможным или ускоряет реакции в малополярных растворителях между ионными соединениями и органическими (не растворимыми в воде) веществами. Наиболее часто используемыми катализаторами являются ониевые соли или комплексообразователи, которые могут связывать ионы щелочных металлов и таким образом переводить их в раствор. Основная функция катализатора состоит в переносе анионов реагирующей соли в органическую фазу в форме ионных пар. В апротонных растворителях они фактически не сольватированы и ничем не экранированы (за исключением, может быть, их противоионов) и, следовательно, обладают высокой реакционной способностью. [c.12]

Сернистые соединения на катализаторах риформинга превращаются в сероводород, который адсорбируется на катализаторе и подавляет (ингибирует) гидрирующую-дегидрирующую функцию катализатора. На катализаторе, дезактивированном серой, замедляются реакции образования ароматических углеводородов как из нафтенов, так и особенно из парафиновых углеводородов (дегидроциклизация). [c.25]

Для значительной части технологических процессов в стационарном зернистом слое, протекающих с движением через этот слой газа или жидкости, характерно непостоянство температур в объеме слоя кдк в пространстве, так и во времени. Поток, проходящий через слой, охлаждается или нагревается через стенки аппарата при этом в объеме слоя может идти выделение либо поглощение теплоты — стационарные во времени при проведении реакций, в которых зернистый слой имеет функции катализатора или инертной насадки, и нестационарные — в процессах адсорбции, десорбции, сушки и других с участием твердой фазы. [c.111]

Для подавления кислотной функции катализатора свежий водород и циркулирующий газ предварительно подвергают осушке на цеолитах типа МаА в адсорбере 14. Концентрация водорода в циркулирующем газе составляет 80—85 % (об.), расход водорода на процесс составляет 0,1—0,3 % (масс.) на сырье. Катализатор регенерируют каждые 3—4 мес. путем выжига кокса. [c.45]

Как показали результаты исследований, активности кислотной и гидрирующей функций катализатора находятся в сбалансированном состоянии при оптимальном содержании хлора на его поверхности. При этом для монометаллического катализатора типа АП-64 этот оптимум находится на уровне 0,6 % мае., а для полиметаллических катализаторов типа КР - на уровне О,9-1,О % мае. [c.28]

Создание катионитов, совмещающих функции катализатора и промотора, является интересным направлением. Однако, по-видимому, в настоящее время нельзя считать эту задачу решенной. При воспроизведении патентов по способам получения дифенилолпропана на катионитах, часть сульфогрупп которых этерифицирована тиоспиртами, или на катионитах, содержащих меркаптогруппы при бензольных ядрах, авторами этой книги не было замечено увеличения скорости реакции. В то же время процесс значительно интенсифицируется, если сильнокислотные ионообменные смолы использовать без предварительной обработки, но в сочетании с легколетучими алкилмеркаптанами, вводимыми в исходную смесь фенола и ацетона. [c.155]

По окончании выжига кокса проводится восстановительная регенерация катализатора водородом. При обработке катализатора водородом происходит восстановление сернистых соединений до сероводорода, что позволяет снизить содержание серы в катализаторе до 0,03—0,05 % мае. Для поддержания кислотной функции катализатора в газосырьевой поток вводят галогенсодержащие соединения (например, дихлорэтан, водный раствор НС1). [c.12]

На практике нередко встречаются ситуации, когда при постоянной подаче хлора и влаги в зоне реакции, состояние кислотной функции катализатора тем не менее меняется. Это может происходить из-за неконтролируемого поступления хлора с сырьём, выхода из строя влагомеров и т.п. В таких случаях сориентироваться помогают косвенные показатели. [c.44]

Соединения азота, переходящие в условиях риформинга в аммиак, подавляют кислотные функции катализатора, что приводит к снижению скоростей реакций изомеризации, гидрокрекинга и дегидроциклизации парафинов, дегидроизомеризации нафтенов ряда циклопентана. Конечный результат отравления катализатора соединениями азота — снижение выхода и концентрации ароматических углеводородов, снижение октанового числа бензина риформинга. Отравление азотистыми соединениями обратимо. [c.122]

Хлор в катализаторах риформинга является кислотным промотором, который помогает формировать активность кислотной функции катализатора. [c.28]

Кибернетика каталитического процесса. Катализ в широком смысле слова не сводится к одному лишь простому снижению барьера реакции, идущей без катализатора. Для катализа главное не только и не столько ускорение химических реакций, сколько целый комплекс функций управления, регулирования, программирования химических и биохимических процессов, совокупность которых естественно назвать кибернетикой каталитического процесса [81]. Высокие скорости — не обязательная и не самая существенная особенность катализа. К кибернетическим функциям катализаторов можно отнести следующие [81] 1) обеспечение многократной повторяемости этапов единственно возможного или резко преобладающего каталитического процесса ( кинетического потока ) 2) обеспечение преобладания одной или нескольких определенных реакций из числа возможных 3) обеспечение сопряжения двух или нескольких процессов 4) получение заранее заданной химической и пространственной структуры продукты реакции (табл. 7.2). [c.303]

Таблица 7.2. Кибернетические функции катализаторов в порядке усложнения [81]

При очень высокой активности гидрирующей функции, определяемой наличием высокодисперсного активного металла на поверхности носителя (как правило, оксида алюминия), наблюдается избыточный гидрогенолиз углеводородов с образованием лёгких углеводородов -С2, а также дегидрирование их с образованием полиолефинов как предшественников кокса, образующегося на поверхности катализатора. При очень слабой активности дегидрирующей функции катализатор также быстро дезактивируется вследствие образования кокса на его поверхности, т.к. в этом случае образующиеся предшественники кокса слабо гидрируются и своевременно не [c.36]

При очень высокой активности кислотной функции катализатора развивается сильный гидрокрекинг, сопровождаемый образованием кокса, и, как следствие, дезактивацией катализатора. [c.38]

Основная функция катализатора состоит в увеличении скорости образования целевого продукта химической реакции. [c.108]

Оказывает ли катализатор какое-нибудь влияние на реакцию в состоянии равновесия Нет, не оказывает. Катализатор не может изменить значения Крав , но может увеличить скорость достижения равновесия. Это и есть главная функция катализатора. Он приводит реакцию лишь к тому же состоянию равновесия, которое в конце концов было бы достигнуто без всякого катализатора. [c.194]

В кислотно-основном катализе основная функция катализатора кислоты состоит во введении в реагирующую молекулу прото-58 [c.58]

Проявление кибернетических функций катализатора в виде скрытого сопряжения возможно даже для каталитических реакций одного исходного вещества. Например, это всегда имеет место в тех случаях, когда различные молекулы этого вещества или какого-то промежуточного продукта его превращения выполняют раз- [c.304]

Кислотная функция катализатора усиливается добавлением промотора (фтора или хлора). Для углубления изомеризующей способности в настоящее время к катализаторам добавляются редкоземельные элементы (рений, иридий и [c.19]

Влияние воды. Высокое содержание воды в сырье не только ухудшает кислотную функцию катализатора (снижается активность), но и вызывает дополнительную коррозию оборудования. Для поддержания активности катализатора к сырью можно добавлять галоиды (дихлорэтан, четыреххлористый углерод, хлористый этилен). Для удаления воды из этих газов используют молекулярные сита. [c.22]

Основная функция катализатора-кислоты состоит во введении протона или положительного иона в реагирующую молекулу, а катализатора-основания — в удалении протона из молекулы или введении в нее аниона. Образующиеся таким путем заряженные комплексы нестабильны и либо реагируют с другой молекулой, либо распадаются в обоих случаях происходит регенерация катализатора. Процессы переноса протона называют прототропией, а анионов — анионотропией. [c.34]

Исследовались [51] превращения метилциклопентана в присутствии Pt/AljOa в условиях, близких к условиям риформинга (470—515°С, давление Нз 0,6—4,0 МПа). Полученные результаты объясняют [51] известной схемой последовательного дегидрирования метилциклопентана в метилциклопентен, изомеризацией последнего в циклогексен с последующим превращением его в бензол и циклогексан. При этом допускается, что а) присутствие водяного пара влияет только на кислотную функцию катализатора б) старение катализатора обусловлено главным образом снижением активности Pt-центров в) лимитирующей стадией реакции является стадия изомеризации метилциклопентена в циклогексен. [c.196]

Соединения серы и азота также являются катализаторными ядами. Соединения серы гидрируются на катализаторах с образованием сероводорода, адсорбция которого приводит к подавлению гидрирующей-дегидрирующей функции катализатора и его быстрому закоксовыванию. При непродолжительном воздействии соединении серы возможна полная реактивация катализатора. Допустимое содержание соединений серы дифференцировано для каждого типа катализатора и составляет 20 мг/кг для АП-56, 10 мг/кг для АП-64 и менее 1 мг/кг для серии КР. [c.13]

Коксообразование усиливается, если в сырье попадают высококипящие фракции, содержащие полициклические углеводороды илн парафиновые углеводороды высокого молекулярного веса, которые легко образуют олефины и диолефины уменьшается кратность циркуляции водородсодержащего газа, понижается давление или значительно увеличивается температура нарушается баланс гидрирующей-дегидрирующей и кислотной функции катализатора вследствие отравления металлических центров или повышения кислотности носителя. [c.195]

В то же время, при слабой активности кислотной функции скорость реакций с участием иона карбония, включая дегидроизомеризацию и дегидроциклизацию, недостаточно велика, что, в свою очередь, должно вести к увеличению образования углеводородов -С и к снижению выхода риформата, т.е. к снижению селективности поцесса. Активность кислотной функции катализатора риформинга в основном определяется наличием на его поверхности хлора. При этом вполне закономерно ставится вопрос какое же конкретное содержание хлора должно поддерживаться на поверхности катализаторов риформинга, как алюмоплатиновых, так и новых би- и полиметаллических. Проведенные нами исследования показали, что для алюмоплатинового катализатора АП-64 оптимальное содержание хлора находится в пределах 0,55-0,65 % мае. Потеря хлора ниже 0,55 % приводит к значительному снижению активности и стабильности катализатора, при превышении оптимума наблюдается резкое увеличение гидрокрекинга углеводородов, падение выхода риформата, быстрое закоксовывание катализатора. Для полиметаллических платино-рений-кадмиевых катализаторов (типа КР-104, КР-108, КР-110) оптимальное содержание хлора, как показали наши исследования, находится на уровне 0,9-1,0 % мае. Регулирование содержания хлора на поверхности катализатора во время его эксплуатации служит технологическим приёмом, использование которого, наряду с обычными параметрами процесса, делает возможным получение высоких выходов высокооктанового бензина или ароматических углеводородов. [c.38]

Схема реакций риформинга приведена на рис. 2.18. Реакции, записанные параллельно оси абсцисс, протекают на кислотных центрах, а параллельно оси ординат — на металлических. Схема достаточно хорошо выражает ход бифункциональных реакций риформинга, однако в ней не учтена в достаточной мере возможность протекания всех стадий одной и той же реакции на металлической, либо кислотной функции катализатора. Так, реакция [c.120]

Соединения хлора, вода или кислородные соединения (спирты) используются для регулирования кислотной функции катализатора. При чрезмерной нерегулируемой подаче указанных соеди- [c.122]

Оптимальный катализатор должен иметь высокую прочность, необходимые состав, кристаллическую структуру, микро- и макропористость. Все это может быть обеспечено путем ионного обмена и соответствующей термической обработки. Наряду с основной крекирующей функцией катализатору могут быть приданы некоторые дополнительные функции, способствующие регенерации или уменьшению отравления. [c.110]

При обработке сырья, содержащего сернистые и азотистые соединения, образуются ЗРх и N0,, которые отравляют атмосферу. Проблемы, связанные с серой, решают в основном с помощью предварительной гидроочистки или путем придания дополнительных функций катализатору крекинга. Если в его состав ввести щелочной металл, то последний будет связывать 80 в регенераторе, образуя сульфат, а в реакторе сернистые соединения будут выделяться в виде НгЗ, который можно легко извлечь из газообразных продуктов, выводимых из реактора. [c.116]

Галогены (фтор или хлор) являются необходимой составно частью катализаторов риформинга, но их содержание должно no i держиваться в определенных, строго контролируемых пределах Нерегулярное и чрезмерно большое поступление хлора (фтора в реакционную зону риформинга приводит к аномальному усиленш кислотной функции катализатора, способствует развитию реакцш крекинга и ускоряет закоксование катализатора. [c.26]

Полученные данные достаточно однозначно подтверждают выводы о быстрой дезактивации гидрокрекирующих функций катализаторов гидрообессеривания остатков. Также можно сделать вывод о том, что глубина термодеструкции в [c.58]

Кислотные свойства катализатора определяют его крекирующую и изомеризуюшую активность, а также глубину превращения сырья. Для усиления кислотной функции катализатор, как правило, промо-тируют галогеном, что способствует замедлению реакции крекинга, стабилизует высокую дисперсность платины. В качестве кислотного промотора в состав АП—56 входит фтор, остальные отечественные катализаторы промотированы хлором. [c.10]

Отечественный катализатор АКМ имеет повышенное содержание окиси кобальта, равное 4% мае. Некоторому усилению гидрирующих функций катализатора, особенно при необходимости переработки сырья с высоким содержанием азотистых соединений и полициклических ароматических углеводородов, способствовало введение в его состав окислов никеля [37,38]. В результате появилась серия аллюмоникелькобальтмолибденовых катализаторов (АНКМ). При этом суммарное количество гидрирующих компонентов в катализаторе не возросло, а в некоторых образцах снизилось за счет окислов молибдена [39,40]. При переходе с АКМ на АНКМ было отмечено [74] увеличение степени очистки от азота, но глубина удаления серы не изменилась. При этом срок службы катализатора в процессе гидроочистки легкого газойля увеличился вдвое. [c.14]

Из данных, приведенных в табл. 5, видно, что при расщеплении большинства углеводородов в присутствии алюмокобальтмолибдено-вого катализатора углеводородов С и Са образуется больше, чем углеводородов С3 и С4 (отношение С3 -[- С4 к С Сз меньше единицы). В случае никелевого и платинового катализаторов на кислых носителях это отношение больше единицы, т. е. среди газообразных продуктов преобладают углеводороды Сд и С4. Исключение составляет лишь бутилбензол, расщепление боковой цепи которого протекает как по ионному, так и по радикальному механизмам (см. выше реакции на стр. 117 сл, и 122). Следовательно, отношение (Сз - -С4)/(С1 С2) может быть надежным индикатором протекания реакций по ионному или радикальному механизму, а его большая величина будет указывать на кислотную функцию катализатора или носителя. [c.124]

Процесс образования кокса связан с протеканием реакций уплотнения на поверхности катализатора. Это обусловливает не только снижение активности катализатора, но и ухудшение селек-тивности ,пррцесса. Коксообразованию способствует понижение лабиального давления водорода и мольного отношения водород/сырье, отравление катализатора контактными ядами, нарушение баланса гидрирующей и кислотной функцией катализатора, переработка сырья с повышенным содержанием легких (С5—Се), а также присутствие тяжелых (выше Сщ) углеводородов. [c.9]

Соединения азота прёвращаются на алюмоплатиновых катализаторах в аммиак, который, адсорбируясь, понижает кислотные функции катализатора, что приводит к подавлению реакций изомеризации, дегидроциклизации и гидрокрекинга. При непродол-жйтёльномТоздействии соединении азота на катализатор возможна полная реактивация катализатора. Допустимое содержание соединении азота составляет менее 1 мг/кг сырья. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология