Катализатор синтеза углеводородов железный

Попытки подбора катализатора синтеза углеводородов каталитическим восстановлением окиси углерода на основе более дешевых и менее дефицитных катализаторов, чем кобальт и никель, предпринимались уже давно. Было установлено, что для этой цели имеется возможность использования железных катализаторов, приготовленных определенными методами. [c.112]

Экспериментальные данные свидетельствуют и о том, что в присутствии многих катализаторов синтеза углеводородов повышение давления и понижение температуры способствуют образованию кислородсодержащих соединений. Так, значительное повышение-давления при синтезе на железных и кобальтовых катализаторах (соответственно выше 10 и 25 атм) приводит к образованию карбонилов этих металлов, а также кислородсодержащих органических продуктов [443]. [c.241]

В настоящее время наиболее перспективными катализаторами синтеза углеводородов из СО и Н.2 считаются кобальтовые системы. Преимуществами их по сравнению с железными катализаторами являются более высокая стабильность и селективность по жидким и твердым углеводородам. Предложенная нами двухцентровая модель активных центров этих катализаторов, обеспечивающая образование первичных ненасыщенных интермедиатов, позволяет направленно регулировать их свойства. Модель предусматривает наличие кобальта в нульвалентном состоянии и в катионной форме и их электронном взаимодействии с носителем. Кислотно-основные свойства носителя обуславливают в значительной степени последующие превращения ненасыщенных интермедиатов. Подобный подход привел к разработке систем, селективных в отношении синтеза жидких либо твердых углеводородов — основных целевых продуктов синтеза. [c.10]

В случае применения железных и железо-медных катализаторов синтез углеводородов происходит с образованием двуокиси углерода [c.349]

Исследование железных катализаторов синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода. [c.135]

Рентгенографические исследования железного катализатора синтеза аммиака [9] и кобальтового катализатора синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода [И] не обнаружили значительных изменений параметров решеток активных компонентов по сравнению с чистыми веществами. Однако в катализаторах, в которых происходит образование твердых растворов или новых соединений, наблюдалось заметное изменение параметров решетки (см. катализаторы синтеза метанола, стр. 117—118). [c.38]

Обуглероживание железных катализаторов синтеза углеводородов насыщенными углеводородами является оригинальным и простым методом получения карбидов. Эта реакция не является высоко экзотермической, и ее осуществление не сопровождается серьезными затруднениями при регулировании температуры в слое катализатора. В результате обуглероживания катализатора № 423 -бутаном при 300° исследуемый образец содержал 4,3 6,9 и 7,5% углерода после 1,3 9 и 18 час. соответственно. Обработка бутаном в течение более длительного периода или при более высоких температурах не приводила к заметному увеличению содержания углерода выше 7,5%. Обработка окисью углерода образца, обуглероженного бутаном до содержания углерода 7,5%, также не приводила к сколько-нибудь заметному изменению количества карбида. Авторы предположили, что это неполное обуглероживание могло быть обусловлено тем, что внешние слои были полностью покрыты карбидом, полученным при обработке бутаном, и, следовательно, на поверхности катализатора отсутствовало свободное железо. Обуглероживание окисью углерода при 200° до содержания 1 % углерода в образце заметно уменьшило скорость последующего обуглероживания бутаном. [c.418]

III. СИНТЕЗ УГЛЕВОДОРОДОВ НАД ЖЕЛЕЗНЫМИ КАТАЛИЗАТОРАМИ [c.112]

Для проверки предположений о том, что синтез углеводородов из СО и Нг идет через попеременное образование и восстановление карбида металла, в железный катализатор вводили значительное количество активного карбида железа. Опыт показал, что не более 10% всего продукта образуется через карбид (Эммет). [c.372]

Идет параллельно ряд таких реакций, в результате которых образуется смесь углеводородов. Большую роль играет здесь тип применяемого катализатора, температура и давление, при которых происходит реакция. Для получения жидких углеводородов применяют кобальтовые, никелевые, железные и другие катализаторы, которые в виде окисей металлов наносят на кизельгур. Синтез проводят при температуре 170—330° С и давлении от 1 до 30 ат. Окись углерода образуется при воздействии водяного пара на уголь при высокой температуре. Получающийся при этом газ содержит также углекислоту и водород. Чтобы использовать такой газ для синтеза углеводородов, к нему еще добавляют водород. [c.284]

Синтез углеводородов из СО и Н2 относится к типу гетерогеннокаталитических реакций и осуществляется преимущественно на осажденных никелевых, кобальтовых и железных катализаторах или на плавленом железном катализаторе. Синтез-газ, поступающий на установку, должен быть обя- [c.106]

Реакция синтеза углеводородов из СО и экзотермична. Для технологических расчетов в среднем можно принять, что на 1 кг образующихся жидких продуктов выделяется примерно 17 МДж тепла. При проведении процесса в адиабатических условиях выделение такого количества тепла приведет к повышению температуры до 1500°С. Это недопустимо, так как катализаторы синтеза могут работать только при значительно более низких температурах никелевые и кобальтовые катализаторы при 170-205 С, железные при 200-3 25°С, рутениевые при 160-225°С. [c.107]

Синтез углеводородов можно проводить при атмосферном и повышенном давлениях. В присутствие никелевых катализаторов процесс нельзя проводить при давлениях, намного превышающих атмосферное. Это связано с тем, что с ростом давления резко усиливается образование легколетучих карбонилов никеля, обладающих очень высокой токсичностью и коррозионной активностью. В присутствии кобальтовых и железных катализаторов давление может быть повышено до 2 МПа. Рутений при атмосферном давлении обладает невысокой активностью и лишь при давлении более 10 МПа его удельная производительность достигает такой же величины, как у кобальтовых и железных катализаторов при 0,1-2 МПа. [c.107]

Данные о работе промышленных установок по синтезу углеводородов из СО и Нг в газовой фазе на стационарном катализаторе показывают, что существующие установки различаются давлением (атмосферное и.ти среднее), катализаторами (кобальтовые, железные, железомедные), числом ступеней (одна или несколько), наличием или отсутствием рециркуляции, производительностью по исходному газу, составом и выходом продуктов, а также использованием различных технологических приемов регенерации ката- [c.112]

Основные показатели синтеза углеводородов в жидкой фазе приведены в табл. 7.2. Из таблицы видно, что синтез в таких условиях в присутствии железного катализатора приводит к образованию главным образом углеводородов бензиновой фракции. [c.115]

Для синтеза углеводородов при 300 ат и больших (выше 1000) объемных скоростях очень хорошие результаты дает оплавленный железный катализатор с 1% буры. [c.685]

Активность кобальтовых и железных катализаторов синтеза из окиси углерода и водорода оценивается по выходу углеводородов на 1 синтез-газа, а активность окиси алюминия — по константе скорости дегидратации этилового спирта до этилена при определенной температуре. Помимо активности свежеприготовленного катализатора, часто необходимо знать их каталитическую стабильность после регенерационных операций или кратковременного нагрева до высоких температур. В частности, для алюмосиликатных катализаторов определяют индекс стабильности, под которым понимают индекс активности катализатора после шестичасовой его обработки паром при 750° С. При определении стабильности не ограничиваются подсчетом выхода целевой фракции до 200° С, а определяют также выход газа и его плотность и выход остатка после 200° С. Так как активность гетерогенных катализаторов решаюш им образом зависит от величины и состояния их поверхности, то в ряде случаев контроль их качества проводится по величине удельной поверхности (в м г), которая определяется методом адсорбции толуола или других, чаще всего красящих веществ. [c.305]

Продукты, получаемые при синтезе над железными катализаторами, богаты кислородными соединениями и непредельными углеводородами, что позволяет рассматривать процесс синтеза не как источник получения топлив, а как источник получения цепных химических полупродуктов и продуктов. [c.553]

В послевоенный период работы были продолжены по нескольким направлениям. В ИОХ АН СССР изучали осажденные кобальтовые катализаторы с добавками оксидов некоторых металлов (МпО, ТЬОг, 2гОг и ТЮг). Ряд этих катализаторов получил в настоящее время практическое применение при синтезе углеводородов под давлением около 1 МПа. В Институте нефти (теперь Институт нефтехимического синтеза АН СССР) с 1947 г. под руководством А. Н. Башкирова разрабатывали плавленые железные катализаторы синтеза углеводородов при среднем давлении (1 МПа). Были изучены закономерности [c.282]

В зависимости от свойств применяемых катализаторов синтез углеводородов происходит по одному из следующих путей 1) при атмосферном давлении на никелевых контактах при низких температурах образуются парафины и олефины, а при температурах выше 200° С образуется главным образом метан 2) при давлениях от 5 до Ъатм и температуре около 190° С на кобальтовых катализаторах происходит образование парафинов и олефинов они образуются также на железных катализаторах при давлениях от 20 до 30 атм и температурах 200—250° С и выше 3) в области высоких давлений (от 100 до 1000 атм) и низких температур в присутствии рутениевых катализаторов образуются высокомолекулярные парафиновые углеводороды. [c.129]

Двуокись тория является также активатором контактов на основе металлов группы железа, кобальта и никеля. Окислы магния, алюминия и кремния служат главным образом носителем добавки карбоната калия играют важную роль в про-мотировании железных контактов. Окись хрома применяется как носитель,а окислы марганца — как активаторы никелевых контактов. Окись цинка является одним из компонентов катализатора изосинтеза. Медь, способствующая понижению температуры восстановления железного катализатора, улучшает его свойства. Этот перечень можно было бы продолжить, но перечисленные вещества являются распространенными компонентами катализаторов синтеза углеводородов. Катализаторы на основе кобальта и никеля применяются в виде нанесанных контактов используемые в промышленности плавленые железные катализаторы не содержат носителя рутениевые контакты используются без носителя и без промоторов. [c.143]

Измерения величины поверхности были применены также при приготовлении катализаторов синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода. Андерсон и его сотрудники [41] из Горного бюро в настоян ее время проводят сравнительное исследование величины поверхности восстановленных и невссстановленных кобальтовых и железных окисных катализаторов с их активностью после восстановления. Работа находится в начальной стадии,так что еще рано делать окончательные выводы, тем более что на свойства этих катализаторов могут влиять многие другие факторы, кроме величины поверхности. Тем не менее измерения величины поверхности позволят контролировать одну из независимых переменных, которая иначе осталась бы неизвестным осложняющим фактором. [c.350]

Экспериментальные данные свидетельствуют и о том, что в присутствии многих катализаторов синтеза углеводородов повышение давления и понижение тe шepaтypы способствуют образованию кислородсодержащих соединений. Так, значительное повышение давления при синтезе на железных и кобальтовых катализаторах (соответственно [c.392]

Количественный анализ катализаторов методом диффракции рентгеновских лучей сложен и не очень точен по следующим причинам а) диффузный фон, образующийся как из-за особенностей аппаратуры, так и из-за различного рода неупорядоченности в кристаллитах б) расширение линий в) различие в отражениях от различных фаз вследствие различий в рассеивающей силе составляющих атомов г) различия в интенсивности рассеивания, определяющиеся размерами единичной ячейки и степенью асимметрии д) случайная интерференция линий е) флюоресцентное излучение от образца и трудности, присущие методам измерения интенсивности линий. Применение в качестве стандарта кристаллического образца с диффракционными линиями, близкими к линиям определяемой фазы, смягчает влияние некоторых из указанных факторов. Интенсивность рассеянного рентгеновского излучения, вызванного наличием данной фазы, с поправкой на различные. эффекты, указанные выше, линейно зависит от ее концентрации, но четкость диффракционной картины зависит от величины и упорядоченности кристаллитов. Большие кристаллиты дают резкие интенсивные диффракционные линии, в то время как маленькие кристаллиты дают широкие размытые линии. В некоторых случаях вещества с очень маленькими кристаллитами, например голи аморфной окиси железа, дают очень широкие диффракционные линии, которые с большим трудом можно отличить от фона беспорядочно отраженного рентгеновского излучения [8]. Поскольку многие катализаторы приготовляются методами, обусловливающими образование относительно аморфных структур с сильно развитой поверхностью, их рентгенограммы получаются слабыми и расплывчатыми и даже качественный анализ по рентгенограммам представляет большие трудности. Смесь малых количеств кристаллического вещества с большим количеством почти аморфг ного вещества может дать диффракционную картину только кристаллического вещества. Интенсивность диффракпионных линий увеличивается с ростом порядкового номера атомов, образующих кристаллическую решетку. В отработанных железных, кобальтовых или никелевых катализаторах синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода обычно нельзя установить характеристическиа линии углерода, даже если он присутствует в значительных количествах. Однако углерод, присутствующий в виде карбидов, можно обнаружить, поскольку расстояния между отражающими плоскостями из атомов металлов в карбидах обычно отличаются от этих расстояний в чистом металле. [c.37]

В этом разделе рассмотрены данные по адсорбции на железных катализаторах синтеза аммиака и данные по адсорбции (и объе1лу пор) на кобальтовых и никелевых катализаторах синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода. [c.52]

Более поздние данные о результатах электронографического и рзнтгеиоструктур-ного исследований железных катализаторов синтеза углеводородов из СО и На до син- [c.246]

Исследования Джека приведи к созданию интересного метода приготовления перкарбида железа (Хэгга) без избыточного отложения углерода , а также к разработке метода предварительной обработки железного катализатора, приводящего к образованию сплошных фаз со своеобразной структурой и составом. Нитриды и карбонитриды железа обладают замечательными свойствами в качестве катализаторов синтеза углеводородов из СО иН (см. стр. 464). [c.421]

В настоящее время новые установки синтеза углеводородов гидрированием окиси углерода по Фишеру — Тропшу работают над железным катализатором вместо кобальтового и под давлением 10—25 ат.. Новые высокопроизводительные процессы синтеза над стационарным железным катализатором (разработанные совместно фирмами Рурхеми и Лурги) или на взвешенном в масле железном катализаторе (фирма [c.9]

Первым катализатором для синтеза углеводородов была смесь окислов железа и цинка, которую использоейли при атмосферном давлении и 370° на смеси СО Н2 = 1 3. В последующем железный катализатор не применялся. [c.74]

Степень разветвленности углеводородов, получаемых синтезом над железным (псевдоожиженным) катализатором. (По данным Брунера.) [63] [c.123]

Гидрирование окиси углерода с образованием спиртов и углеводородов выше Gj представляет собой относительно медленную каталитическую реакцию. Андерсон [27с] рассчитал, что молекула окиси углерода живет на поверхности кобальтового катализатора около 5 мин., прежде чем она прореагирует. Все активные катализаторы синтеза содерн ат железо, иикель, кобальт или рутений в качестве основного гидрирующего компонента. Эти четыре металла в условиях синтеза медленно, но с измеримой скоростью образуют карбонилы металлов, что, по-видимому, имеет определенное значение. Оптимальная температура синтеза для никеля и кобальта находится в пределах 170—205°, для железа 200—325° и для рутения 160—225°. Допустимое максимальное давление для синтеза на никелевых катализаторах составляет примерно 1 ат, на кобальтовых — около 20 ат. При более высоком давлении активность этих катализаторов резко падает (по мере повышения давления). Железные катализаторы, приготовляемые плавлением магнетита, проявляют активность под давлением 20—100 ат i, в то время как осажденные железные катализаторы выше 20 ат ослабевают I27d]. Рутениевые катализаторы относительно неактивны при давлении ниже 100 ат, но их активность быстро растет по мере его повышения до 300 ат [27е]. При оптимальных давлениях (О—1 ат для Ni 1—20 ат для Go, 1—20 ат для осажденных Fe-катализаторов, 20—100 ат для плавленых Fe-катализаторов и 100—300 ат для Ьи) коэффициент давления (показатель п в уравнении скорость = коистат та х давление") составляет около 0—0,5 для Ni и Go и близок к единице для Fe и Ru. [c.521]

На групповой состав углеводородов синтеза в сильной степени влияют вторичные реакции. Олефины, образующиеся при синтезе, могут тотчас же гидрироваться в насыщенные углеводороды. Катализатор синтеза одновременно вызывает смещение двойной связи от крайнего атома С к середине молекулы. При этом цис-и тракс-изомеры образуются в почти эквимолекулярных количествах [368, 369, 379, 381, 382]. Примерно 40—50% об. от фракции Се—С полученной над железным катализатором, составляют олефины с прямой ценью [383]. В незначительной степени образуются также нафтеновые и ароматические углеводороды. Парафиновые углеводороды 04—0 представлены всеми возможными моно-и диметилизомерными структурами, за исключением неонентана. С ростом молекулярного веса доля неразветвленных молекул постепенно падает, но даже во фракции Сц, содержится еще очень много углеводородов с прямой цепью. [c.595]

Общ( с содержание олефинов во фракции Сз — С, полученной при синтезе на железном катализаторе, составляет около 80%. Количественное соотношепие бутилен-1 бутилеп-2 равно примерно 85 15. Во фракции Сз содержится 88% ненасыщенных углеводородов, в том числе около 73% к-нентепов, причем соотношепие пентен-1 пентен-2 составляет около 90 10. [c.688]

Метод псевдоожиженного слоя очень удобен простотой аппаратурного оформления, возможностью проведения гетерогенных реакций псевдогомогенно и возможностью регулирования режима процесса количеством катализатора. Такие катализаторы, называемые флюидными, были впервые применены для каталитического крекинга в виде взвешенных в нефтяных парах тонкораспыленных алюмосиликатов, но вскоре были разработаны аналогичные катализаторы и для других реакций. Для конверсии метана в водяной газ (СО+2Н2) применяют тонкораспыленную смесь СиО с РСаОд или СиО с добавками никеля на А1,0з. Для окисления этилена в окись этилена рекомендован флюидный катализатор из серебра на А12О3 с промотерами из ВаОз или СиО. Для синтеза углеводородов из СО и На описаны флюидные железные катализаторы разного состава, дающие при больших объемных скоростях высокие выходы углеводородов. [c.60]

Железные катализаторы получают в разнообразных условиях. Очень активные катализаторы образуются, например, нагреванием железного порошка, полученного разложением пентакарбонилжелеза с добавкой 1—1,5% NaBOj, в токе водорода при 850°. Этот катализатор при 330° и 15 ат иа смеси СО Н.,= 1 1,2 дает 130 г жидких и твердых углеводородов на 1 м газа. Предварительная обработка синтгазом (газовая смесь, идущая на синтез) повышает активность и длительность работы катализаторов. Для гайдрокол-про-цесса (стр. 698) катализаторы приготовляют из дешевых природных железных руд с присадками щелочей. Достаточно активны для синтеза углеводородов и железные катализаторы типа аммиачных. [c.684]

Гайдрокол-процесс [17]. В США в 1946 г. был разработан новый процесс синтеза углеводородов и спиртов на базе природного газа с применением псевдоожиженных железных катализаторов. Из природного газа предварительно извлекают С4 и высшие углеводороды, после чего сжигают его рассчитанным количеством кислорода [c.698]

Алкиламины можно получать из окиси углерода, водорода и аммиака При условиях, практически весьма близких к условиям синтеза углеводородов по Фишеру-Троншу. Установлено, что амины С4—Са, получаемые этим способом, состоят главным образом из первичных аминов [15]. Алкены, окись углерода и аммиак способны взаимодействовать в присутствии железных или кобальтовых катализаторов с образованием смесей. аминов со сравнительно высокими выходами [12, 59, 67]. Эти реакции приводят к образованию смесей продуктов, охватывающих сравнительно широкий интервал изменения молекулярных весов, и не представляют большого промышленного интереса. [c.237]

Термостойкость К. особенно важна для первых по ходу реагента слоев К. в экзотермич. р-циях, когда выделение тепла может вызвать рекристаллизацию и дезактивацию К. Для предотвращения рекристаллизации К. наносят на термостойкие носители. В процессах с большим тепловым эффектом применяют теплопроводные носители для устранения местных перегревов. Напр., К. глубокого окисления углеводородов наносят иа нихромовую проволоку. В состав К. включают также добавки, предотвращающие рекристаллизацию вследствие разъединения кристалликов К. Такова роль AljOj в составе железного катализатора синтеза NH3. [c.338]

Для синтеза углеводородов используют гл. обр. никелевые, кобальтовые и железные катализаторы. Те из них, в к-рых активным началом является N1 применяют в произ-ве метана из СО и Н2, содержащихся в газах синтеза ЫНз, металлургич. и разл. хим. произ-в Получают их осаждением из р-ров солей N1 на носитель (А12О3, алюминат К, 5102 или др.) с послед, прокаливанием и восстановлением Н2, а также сплавлением, спечением или напылением металла. Катализаторы активны при атм. давлении и 200- 300 °С. [c.343]