Селективность полифункционального катализатора

И в селективности никелевых алюмосиликатов, содержащих слишком мало или слишком много окиси алюминия. Во всех случаях катализаторы, имеющие пониженное количество катионообменного водорода (например, катализаторы, содержащие 2 или 80% окиси алюминия), имеют явную тенденцию к метанообразованию. Говоря другими словами, оптимальная селективность полифункционального катализатора (минимум метанообразования) совпадает с максимальной обменной способностью последнего. [c.130]

СЕЛЕКТИВНОСТЬ ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КАТАЛИЗАТОРОВ [c.308]

Статья Вейса посвящена полифункциональному катализу, т. е. сложным гетерогенно-каталитическим процессам, в которых отдельные стадии катализируются различными веществами или разными центрами поверхности. Хотя общие представления о смешанных катализаторах и о сложных процессах имеются уже сравнительно давно, разработка теоретических вопросов в этой области началась и у нас, и за рубежом лишь недавно. В настоящее время это направление теоретических и прикладных работ — одно из важных и многообещающих. Поэтому представляет значительный интерес сделанная Вейсом попытка в известной мере систематизировать материал, более точно сформулировать ряд понятий, выявить некоторые кинетические и термодинамические закономерности и рассмотреть с этих позиций отдельные конкретные процессы. В этой статье освещаются вопросы о промежуточных соединениях и квази-промежуточных продуктах, о переносе вещества в многостадийной реакции, о селективности полифункциональных катализаторов, термодинамике стадийных процессов. Из отдельных процессов рассмотрены изомеризация и гидрокрекинг парафиновых углеводородов, реформинг нефтяных фракций, дейтероводородный обмен у углеводородов. [c.5]

Д. Селективность полифункционального катализатора [c.23]

Условия предварительной обработки влияют не только на активность, но и на селективность и стабильность цеолитсодержащих катализаторов [305]. В реакциях кислотно-основного типа активность цеолитсодержащих катализаторов можно регулировать термопаровой обработкой. В случае би- или полифункциональных катализаторов, в которых цеолит играет роль инертного носителя, обработку проводят в условиях, обеспечивающих оптимальную активацию всех компонентов 1[200], т. е. получение активной металлической фазы в высокодисперсном состоянии. Металлцеолитные катализаторы процессов нефтепереработки гидрирования, получаемые ионными обменами, вначале дегидратируют в токе воздуха, азота или водородом до содержания остаточной воды менее 0,2%, а затем восстанавливают водородом при атмосферном или повышенном давлении. [c.156]

Если промея уточный продукт В, образуюш ийся при многостадийной реакции, под действием двух катализаторов X и Y может превращаться в два продукта С и D в соответствии со схемой (III), то это означает, что катализатор Y влияет на реакцию, нри которой монофункциональный катализатор X осуществляет превращение реагента А в продукт С. Введение катализатора У частично прерывает нормальный путь использования промежуточного соединения В и приводит к образованию дополнительного продукта D. Следовательно, схема (III) изображает многостадийную реакцию, при которой в результате применения двух катализаторов образуется два конечных продукта. Будет эта многостадийная реакция нетривиальной или нет зависит от величины константы равновесия К (= kj,Jk vi). Если значение К велико, то реакция оказывается тривиальной и степень превращения в продукты С и D в случае двух отдельных каталитических реакционных зон столь же велика, как если бы катализаторы были смешанными. Если К достаточно мала, то реакция является нетривиальной и смешанный катализатор дает лучшие результаты,чем применение катализаторов X и У в виде отдельных зон. Как показывают результаты, приведенные на рис. 8, еще более эффективен составной катализатор, в одной таблетке которого содержится и компонент X и компонент У. Рассмотрим теперь влияние такой селективности на свойства полифункционального катализатора. [c.308]

Работы Гиндина и сотр. [20] и Вейсса [4, 19, 21] показывают, каким образом селективность влияет на полифункциональные катализаторы. Метилциклопентан можно дегидрировать при атмосферном давлении и 500° до метил-циклопентена и метилциклопентадиена. Если при тех же физических условиях, кроме нанесенного платинового катализатора, используется также алюмосиликатный катализатор, то часть метилциклопентена перехваты- [c.309]

Гидрокрекинг — каталитический процесс переработки нефтяных дистиллятов и остатков при умеренных температурах и повышенных давлениях водорода на полифункциональных катализаторах, обладающих гидрирующими и кислотными свойствами (а в процессах селективного гидрокрекинга — и ситовым эффектом). [c.783]

Основное отличие между случаем селективности, рассмотренным в этом разделе, и описанной выше простой многостадийной реакцией состоит в том, что в данном примере один компонент, который генерирует частицы, становящиеся промежуточным продуктом при полифункциональном катализаторе, может сам генерировать частицы определенного продукта со значительным выходом. Так как взаимодействие между систе- [c.26]

Практически все оксидные ароматизирующие катализаторы полифункциональны. На них наряду с ароматизацией парафинов протекают реакции крекинга, изомеризации, диспропорцио-нирования, коксообразования, снижающие селективность процесса. Поэтому оксидные катализаторы не применяются в промышленных процессах ароматизации углеводородов. [c.237]

Обработку полифункциональных цеолитных катализаторов проводят в условиях, обеспечивающих оптимальную активацию всех компонентов. Металлцеолитные контакты, полученные ионным обменом, сначала дегидратируют в токе азота, воздуха или водорода до содержания остаточной воды менее 2%, а затем восстанавливают водородом при атмосферном или повыщенном давлении. Миначев и сотр. [136], исследуя влияние условий обработки катализатора 0,5%Р(1-СаУ на его активность и селективность в реакции изомеризации н-гексана, нашли оптимальные условия активации 5-часовая обработка воздухом при 380° С и 10-часовое восстановление водо- [c.179]

Активность, селективность и стабильность металлцеолитных катализаторов в, значительной степени определяются химическим составом и структурой цеолитного компонента, который в ряде случаев обусловливает их уникальные свойства. Каталитические функции металлцеолитных систем зависят от способа приготовления, модифицирования и условий использования один и тот же катализатор может действовать как моно- или полифункциональный в зависимости от характера реакции и условий эксплуатации. Дальнейший прогресс в этой области связан с применением новых методов исследования, синтезом цеолитов новых типов, разработкой различных способов их направленного модифицирования. [c.213]

ДИНАМИКА СЕЛЕКТИВНОГО И ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО КАТАЛИЗА 305 Аналогично у поверхности катализатора [c.305]

Возможности использования цеолитов в катализе велики и далеко еще не исчерпаны. Об этом свидетельствует непрерывное обновление катализаторов, увеличение количества ускоряемых ими реакций, разработка новых процессов. Нельзя сказать, что здесь нет никаких проблем, одни лишь успехи. Полифункциональность и в известной степени универсальность каталитического действия цеолитов, ответственная за протекание побочных реакций и дезактивацию катализаторов, остро ставят задачу изыскания путей направленного изменения активности, селективности и в особенности повышения стабильности цеолитных катализаторов. [c.15]

Если катализаторы полифункциональны или многокомпонентны, то математические зависимости между количеством поглощенного яда, изотермой отравления и селективностью реакции по целевому продукту могут быть весьма разнообразны и заранее трудно предсказуемы. [c.98]

В патентах и литературных работах нет сведений о способах и технических режимах изготовления промышленных катализаторов-гидрокрекинга. Вместе с тем непрестанный рост требований к качеству моторного топлива вызывает необходимость в более широком развитии гидрогенизационных процессов, в первую очередь гидрокрекинга [851, осуществление которого требует использование многокомпонентных, высокоэффективных и селективных катализаторов. В каждом конкретном случае (в зависимости от типа сырья и целевого продукта) должны синтезироваться катализаторы с заданным сочетанием функций. Преимущества катализаторов такого типа заключаются именно в их полифункциональных свойствах. [c.117]

Улучшение селективности катализаторов основных процессов нефтепереработки и нефтехимии является в настоящее время одной из наиболее актуальных проблем. Сущность этой проблемы состоит в том, что практически все катализаторы превращения углеводородов полифункциональные, т. е. имеют на поверхности целый набор центров, каждый из которых ответствен за протекание одной или нескольких реакций, одновременно реализующихся при переработке углеводородного сырья. Поэтому при решении общей проблемы селективности должно быть выяснено, какие именно центры принимают участие в протекании той или иной реакции для того, чтобы владеть далее методами создания на поверхности катализаторов узкого участка спектра активных центров, соответствующего контролирующей полосе для данной реакции. [c.4]

Полифункциональность свойств поверхности твердых катализаторов, используемых в современной нефтеперерабатывающей промышленности. Это не позволяет выделить и изучить какое-либо одно из направлений в чистом виде . Иными словами, селективность применяемых ныне катализаторов весьма невелика. Кроме того, она может существенно меняться при переходе от одного катализатора к другому, хотя и близкому по своим физико-химическим свойствам. [c.78]

Приготовления об активности, селективности и стабильности моно-и полифункциональных катализаторов в ряде реакций рассмотрены некоторые особенности кинетики и механизма реакций изомеризации н-парафинрв и цикланов и др. приведены новые результаты, полученные при исследовании свойств цеолитов, содержащих различные металлы. [c.157]

Сульфиды и оксиды молибдена и вольфрама с промоторами являются бифункциональными катализаторами (с п — и р — прово — дикостями) они активны как в реакциях гидрирования-дегидри— рования (гомолитических), так и в гетеролитических реакциях гидрогенолиза гетероатомных углеводородов нефтяного сырья. Однако каталитическая активность Мо и W, обусловливаемая их дырочной проводимостью, недостаточна для разрыва углерод — угл зродных связей. Поэтому для осуществления реакций крекинга углэводородов необходимо наличие кислотного компонента. Следовательно, катализаторы процессов гидрокрекинга являются по существу минимум трифункциональными, а селективного гидрокрекинга — тетрафункциональными, если учесть их молекулярно — ситовые свойства. Кроме того, когда кислотный компонент в катализаторах гидрокрекинга представлен цеолитсодержащим алюмосиликатом, следует учесть также специфические крекирующие свойства составляющих кислотного компонента. Так, на алюмоси — ЛИР ате — крупнопористом носителе — в основном проходят реакции первичного неглубокого крекинга высокомолекулярных углеводо — ро ов сырья, в то время как на цеолите — реакции последующего бо/ ее глубокого крекинга — с изомеризацией среднемолекулярных углеводородов. Таким образом, катализаторы гидрокрекинга можно отвести к полифункциональным. [c.227]

На основе синтез-газа на полифункциональных катагшзаторах или на основе метанола на кислотных катализаторах с высокими конверсиями и селективностью близкой к 100% получается диметиловый эфир (ДМЭ). Димети ювый эфир используется как компонент дизельных топлив, как пропеллент, как растворитель и пр. Метанол и ДМЭ являются также сырьём для производства высокооктановых экологически чистых топлив. [c.70]

НИИ лропилена получали 20 г акролеина на 1 л катализатора в час при селективности 50% это значительно усложняло и удорожало производство. На смену таким катализаторам пришли сложные полифункциональные системы, на которых при практически полном превращении исходного углеводорода с высокой селективностью образуются ценные кислородсодержащие соединения (табл. 1 и 2). [c.10]

Значение хроматографии для подбора. Чем сложнее процесс и чем больше требования к полифункциональности и селективности катализаторов, применяющихся для его осуществления, тем меньшую помощь в подборе способна оказывать теория катализа в ее современном состоянии. Поэтому, наряду с работами над дальнейшей разработкой теории, большое значение приобретает усовершенствование экспериментальных методов изучения каталитических св011ств и закономерностей подбора, необходимых для получения более полной и быстрой информации. С этой точки зрения следует особенно подчеркнуть большие возможности хроматографии газов и паров. Она позволяет обнаруживать и исследовать каталитические явления при очень малых степенях превращения быстро устанавливать полный состав продуктов реакций получать исходные ве-)цества в особо чистом состоянии изучать адсорбцию компонентов реакций на катализаторах во время реакций и, наконец, проводить экспрессное изучение кинетики каталитических процессов, удельных поверхностей и других важных характеристик процесса и катализатора [7]. В изучении механизма сложных контактных реакций особенно эффективна радиохроматография [8]. Очень перспективно исследование реакций в хроматографическом режиме [9], позволяющее обходить термодинамические запреты, и т. д. [c.16]

Нанесенные металлические катализаторы широко прш 1еняются в химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности [1]. Достаточно перечислить важнейшие процессы, в которых они используются, и их огромное практическое значение станет очевидным синтез аммиака конверсия углеводородов с водяным паром в синтез-газ риформинг гидрокрекинг гидроочистка гидро-деалкилирование дегидроциклизация изомеризация парафинов и цикланов гидроизомеризация олефинов, диенов и ароматических углеводородов изомеризация этилбензола в ксилолы восстановление разнообразных органических соединений окисление синтез Фишера—Тропша и др. Исследование металлсодержащих контактов представляет большой интерес для теории катализа, создания новых полифункциональных каталитических систем и разработки новых каталитических процессов. Свойства таких катализаторов, как известно, существенно зависят от состояния и дисперсности металлического компонента [2—6]. И не случайно, когда были синтезированы и стали доступны кристаллические алюмосиликаты (цеолиты), их способность к ионному обмену и иысикая обменная емкость, наличие кристаллической структуры с однородными порами молекулярных размеров были использованы для получения катализаторов-, содержащих высокодиспергированные металлы, обладающие молекулярно-ситовой селективностью и полифункциональным действием. Уже первые исследования, выполненные Рабо и др. [7, 8], Вейсцем и др. [9, 10], показали большую перспективность металлцеолитных систем для катализа, нефтепереработки, нефтехимии. Интерес к этим системам особенно возрос после опубликования результатов изучения внедрения атомов платины в цеолитную структуру, ее дисперсности и установления высокой стойкости к отравлению серой ионообменного катализатора 0,5% Р1-СаУ [И]. [c.154]

Цеолиты яв.тяются эффективными катализаторами алкили-рования ароматических соединений олефинами [41—48], спиртами [45, 46], галоидалкиламн [23, 46] ( табл. 6). В этих реакциях цеолитные и цеолитсодержащие катализаторы существенно превосходят аморфные алюмосиликаты по активности, селективности и стабильности. Нами разработаны новые катализаторы, на которых из бензола и этилена можно получать вторичный бутилбензол [49—51]. Причем возможны два варианта осуществления процесса с получением вторичного бутилбензо-ла (ВББ) и бутенов либо ВББ и этилбензола. На примере синтеза ВББ из бензола и этилена впервые показано, что полнфунк-циональными свойствами, т. е. способностью ускорять одновременно различные реакции или реакционные стадии (здесь — димеризацию этилена и алкилирование бензола олефинами), могут обладать однокомпонентные катализаторы — никелевые формы цеолитов тина фожазита. Полифункциональность этих цеолитов обусловлена наличием в них ионов N1 +, которые, с одной стороны, создают активные центры димеризации С2Н4, а с другой,— разлагая молекулы воды, генерируют протоны. [c.9]

Сорбционная способность катализатора по отношению к различным веществам или функциональным группам является важным показателем, учет которого при выборе контакта является мощным средством повышения селективности реакции. Металлические катализаторы, особенно платина, палладий, никель, не имеют специфической способности к адсорбции полярных соединений и функциональных групп, и на их поверхности легче протекает адсорбция реагента по углерод-углеродным связям. Поэтому ненасыщенные кетоны, карбоновые кислоты и некоторые производные ароматических углеводородов гидрируются на металлических контактах главным образом по углерод-углеродным связям с сохранением полярной группы (гидрирование ненасыщенных жиров и кислот, получение циклогексанола из фенола и др.). Наоборот, окисные катализаторы, имеющие полярную крисд аллическую решетку, обладают специфической сорбционной способностью к полярным группам органических веществ. Полифункциональное соединение при адсорбции на поверхности окисного катализатора оказывается ориентированным по полярной группе, в связи с чем ненасыщенные и ароматические альдегиды, кетоны, карбоновые [c.561]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология