Катализатор синтеза углеводородов отложение углерода

Конверсия углеводородов с углекислым газом. Если требуется получить технологический газ для синтеза спиртов, искусственного жидкого топлива и других продуктов с отношением На СО = 2 1, целесообразно проводить конверсию углеводородных газов со смесью водяного пара и СО2. Как показали исследования [54—56], замена части водяного пара углекислым газом не вызывает отложения углерода на никелевом катализаторе, степень превращения метана остается приблизительно такой же, как при взаимодействии с водяным паром. [c.130]

Катализаторы синтеза углеводородов теряют активность по тем же причинам, что и катализаторы метанирования от отравления серой, отложения углерода и от термического старения. Поскольку для достижения оптимальной селективности представляется необходимой работа при низких температурах, то желательно сочетание высокой активности катализатора с продукционной селективностью. [c.257]

Платиновый катализатор весьма чувствителен к действию различных примесей газообразных и твердых (пыли) веществ. Особенно вредным является углерод, образующийся при разложении нестойких в условиях синтеза углеводородов. Катализатор отравляется необратимо под влиянием этилена, пропилена и высших олефинов и особенно при наличии в газе 0,1% ацетилена. Присутствие в газе до 0,1% сероводорода приводит к обратимому отравлению катализатора. В отсутствие сероводорода в газе катализатор, ранее отравленный сероводородом, быстро восстанавливает свою активность. Содержание окисн углерода до 8—10% не оказывает влияния на действие катализатора, а присутствие водорода в некоторой степени благоприятно сказывается на работе катализатора, предотвращая отложение углерода на его поверхности Резкое снижение активности катализатора происходит при попадании на него л<елеза, меди, свинца, а также при содержании в газе ничтожных количеств (0,00001%) соединений фосфора и мышьяка. Поэтому исходные реагенты — метан, аммиак и воздух — тш.а- [c.482]

Возрастающее значение получения бытового газа и синтез-газа из природного газа, нефти и нефтяных фракций путем термического и каталитического расщепления делает необходимым исследование реакций, протекающих при этих процессах. В настоящей работе описаны опыты по изучению активности различных катализаторов, отложения углерода на их поверхности и чувствительности катализаторов к сере при взаимодействии углеводородов с водяным паром. [c.462]

Известно, что для синтеза углеводородов может быть также применен сплавной, применяемый при синтезе аммиака, катализатор с содержанием щелочи 0,4—0,70% К2О (считая на Fe), восстановленный при температурах 450—800°, с объемной скоростью от 1000 и выше. Более поздними исследованиями Андерсона показано, что активность таких катализаторов повышается при содержании щелочи от 0,3 до 0,6 части К2О на 100 частей железа, а затем вновь понижается. Увеличение содержания щелочи в катализаторе способствует увеличению скорости отложения углерода и образованию кислородсодержащих веществ прн синтезе. [c.392]

Для синтеза ароматических углеводородов из СО и Н2 были применены катализаторы, в состав которых входили окиси хрома, молибдена и тория с добавками 5—10% поташа. Добавка поташа имеет целью уменьшение отложения углерода, хотя при этом наблюдается некоторое снижение активности катализатора. [c.419]

Опыты синтеза над катализатором с отложениями углерода показывают, что синтез над таким катализатором протекает с образованием больших количеств жидких углеводородов и [c.534]

Катализаторы на основе природных руд, содержащих железо или его окислы, после восстановления водородом при 450° С проявляли активность в процессе синтеза углеводородов при 230—300° С, 7 атм и объемной скорости 1000 ч и составе исходного газа СО На == 1 [109]. Активность различных руд, содержащих окислы алюминия, кремния, кальция, магния, титана, после восстановления при 800—1000° С и добавления поташа или буры, изучалась в работе [ПО]. Оказалось, что обработанные таким образом руды катализируют процесс синтеза углеводородов с выходом жидких продуктов до 90 г/м при 20—40 атм, 300—320° С и объемной скорости синтез-газа состава СО Нг = 1 1 — 500—1500 ч . В этих катализаторах трудновосстанавливаемые окислы, входящие в состав руд, служат структурными промоторами. Переплавка их приводит к более равномерному распределению промоторов. Катализаторы на основе природных руд обладают такой же активностью, как и плавленые контакты, но подвержены разрушению в результате отложения углерода. [c.136]

Вопрос о происхождении твердого углерода, получаемого в процессе кислородной конверсии, решали исследованием при помош,и электронного микроскопа образцов пробы углерода, уносимого синтез-газом, и углерода, отложившегося на шамоте. На рис. 2 и 3 показаны фотографии этих образцов при увеличении в 16 700 раз. На снимках ясно видна разница в структуре частиц углерода, отобранного из синтез-газа, и углерода, полученного на шамоте. Углерод, отложенный на шамоте (рис. 2), состоит из червеобразных частиц вытянутой формы различных длины и диаметра. Такой углерод получается при разложении СО [5] и углеводородов на катализаторах [6]. Совершенно иной вид имеет углерод, показанный на рис. 3. Он состоит из отдельных мелких частиц примерно одинакового размера. Такая структура является характерной для углерода (сажи), образовавшегося в результате термического разложения углеводородов при высоких температу- [c.86]

В 1935 г. в Германии фирма Рурхеми и компания Виктор провели несколько опытов, применив для синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода суспензию кобальтового катализатора в масле [86, 87]. Реактор имел форму высокой прямоугольной башни. Тепло реакции снималось нри помощи труб, охлаждаемых водою и равномерно размещенных в реакторе. Газ синтеза проходил либо противоточно, либо прямоточно с суспензией катализатора в масле. Первые результаты были многообещающими, но через непродолжительное время сильно возросло образование метана вследствие отложения катализатора на охлаждающих трубах. [c.349]

При синтезе на этом катализаторе со смесями, содержащими Н2 и СО в отношении 1 1, углеводородов 1 и Сд образуется слишком много при переходе к смесям с отношением Н2 СО = 1,5 углеводородов С и Сд образуется не больше, чем это имеет место при использовании обычных для этого процесса катализаторов. Азотированный катализатор не обнаружил заметной склонности к отложению углерода или образованию окислов при лабораторных испытаниях в течение 6 месяцев в стационарном слое (размеры гранул соответствуют 6—10 меш). Этот катализатор пока еще не испытывали в процессе с псевдоожиженным слоем. При газификации угля в кипящем слое на парокислородном дутье и соотношении весовых количеств угля, кислорода и пара, равном 1 1 0,6, получается газ синтеза 1СО + 1,5Н2 [118, 119]. Исследовательские- работы в области подбора катализаторов для процесса синтеза с циркуляцией масла показали, что некоторые железные руды после-размола до требуемого размера (20 меш), восстановления р пропитки в ва- [c.376]

На кобальтовых и никелевых катализаторах в течение синтеза обычно не происходит заметного отложения углерода, если только синтез не производится при слишком высоких температурах. В случае железных катализаторов синтез обычно сопровождается отложением углерода. Набухание и распад зерен катализатора, сопутствующие отложению углерода, являются серьезным осложнением в синтезе над железными катализаторами. В литературе имеется очень мало указаний относительно отложения углерода в ходе синтеза. В настоящее время еще не установлено, является ли образование углерода результатом разложения окиси углерода или углеводородов. [c.422]

Пластинчатые реакторы имели существенные недостатки. Для равномерного заполнения катализатором узкого пространства между пластинами, а тем более при выгрузке отработанного, да еще слипшегося в результате отложения на нем углерода и высококипящих парафиновых углеводородов, требовалось очень большое время. Кроме того, несмотря на небольшое расстояние между пластинами и относительно большую поверхность охлаждения (4000 м на 1000 м синтез-газа), теплообмен был недостаточным из-за низкой объемной скорости подачи синтез-газа (80—110 ч ). В результате возникали местные перегревы, приводящие к дезактивированию катализатора и его разрушению. [c.288]

Оптимальная температура реакции синтеза над этим катализатором находится в пределах 175—190°. При таких температурах контракция достигает 60—65%. Вначале синтез над этим катализатором дает высокую контракцию и высокий выход жидких продуктов при температуре 175°- затем по мере отложения на поверхности катализатора твердых парафинов температуру приходится повышать на 3—5°, но не выше 200°, до тех пор, пока выход жидких углеводородов и контракция не начнут уменьшаться. В том случае, когда контракция не снижается, а выход жидких углеводородов уменьшается, очевидно, часть окиси углерода идет на образование метана. Это может происходить в начале работы катализатора и показывает на слишком высокую начальную температуру, принятую для синтеза. В таких случаях температуру синтеза необходимо снизить. [c.369]

Углерод, осаждающийся на окиси тория во время синтеза, снижает активность катализатора. Отработанную окись тория, содержащую большие количества отложившегося кокса, регенерировали, пропуская через нее нри температуре синтеза воздух до полного отсутствия двуокиси углерода в выходящем газе. Этот метод регенерации возможен вследствие того, что окись тория пе утрачивает своей активности даже после пагрева до красного каления. Смешанный окиспый торпй-цинковый катализатор еще длительнее сохраняет постоянную активность и дает более высокий выход жидких углеводородов. Отложения углерода па таких смешанных катализаторах не образуются они сохраняют свой белый или светло-серый цвет даже после продолжительной работы. [c.310]

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]

Наряду с регулированием гранулометрического состава частиц катализатора Мартин и Мейер [16] предлагают вести процесс синтеза в четыре стадии. Они констатируют, что .. . использование для синтеза углеводородов техники работы с катализатором в псевдоожиженном слое связано с серьезными затруднениями, в частности благодаря Появлению отложений на катализаторе и пх губительному влиянию на ожижаемость катализатора и его механическую прочность . Они утверждают, что среднее содержание углерода на катализаторе после определенного времени пребывания в реакторе значительно меньше, осли процесс ведется одновременно в четырех реакторах с параллельными потоками газа синтеза через каждый реактор, по сравнению с работой только в одном реакторе. [c.530]

Обширный класс каталитических композиций для процессов селективного окисления углеводородов в синтез-газ включает перовскиты — смешанные оксиды щелочноземельных (редкоземельных) и переходных металлов общей формулы АВОз. В данной структуре катион переходного металла В находится в октаэдрическом кислородном окружении, а большой катион А — в окружении из 12 ионов кислорода. Плотная кубическая упаковка в данной структуре образована смешанными слоями АО т анионов кислорода и катионов А. Замещение катионов А или В катионами другого заряда ведет к образованию дефектов решетки. Каталитическая активность перовскитов, обычно связывается с теми или иными дефектами решетки, хотя полной ясности в этом отношении нет до сих пор. Использование оксида церия улучшает стойкость катализаторов типа Ni/Al20з к спеканию и зауглероживанию. Предполагается, что церий ослабляет сильное взаимодействие между никелем и оксидом алюминия, предотвращает диффузию никеля в решетке оксида алюминия и его последующую миграцию на поверхность. Без церия никель образует кристаллиты на поверхности, которые будут блокированы отложением углерода. [c.24]

Кизельгур. В Институте угля считалось, что осажденные катализаторы, содержащие кизельгур, являются непригодными для синтеза углеводородов. В некоторых опытах этого института кизельгур вводили в подщелоченные железные катализаторы с целью предотвратить отложение углерода на катализаторе, так как полагали, что уменьшение концентрации активного металла в железных катализаторах окажется столь же эффективным, как и для активных кобальтовых катализаторов. Так, образец катализатора с 40% кизельгура и 1% Kg Og (из расчета на железо) испытывали при 15 ат и 235° исходным газом состава ЗСО-1-2Н2. Кизельгур был введен во время выпаривания осадка железа на водяной бане. [c.211]

Средний выход, получавшийся при синтезе на этом катализаторе, составлял 150 з/л углеводородов от С3 до парафинов с молекулярным весом 2 ООО. Кроме того, образовывалось около 25 г/л газообразных углеводородов С1— Сз. Средний состав жидких и твердых продуктов, полученных в процессе фирмы Рурхеми , был следующий (весовые %) бепзин 35—60, дизельное топливо 3(У—35, парафин 10—30, в зависимости от давления. Фракция парафина использовалась в Германии во время второй мировой войны как сырье для производства синтетических моющих средств, мыл и смазочных материалов. Присутствие марганца и низкое содержание кизельгура благоприятствуют получению выходов высших парафинов. Рёлен сообщил в 1940 г., что кобальтовый катализатор, имевший состав ЮОСо 15Мп 12,5 кизельгур, был активен в синтезе при среднем давлении и температуре 165—170° и в продуктах синтеза содержались большие количества твердого парафина. При пятимесячном испытании средняя фракция парафина, выкипавшая выше 320°, составляла 70% общего количества жидких и твердых углеводородов. Высокие выходы парафина получались также при синтезе на катализаторах с большим содержанием окиси тория. Однако такие катализаторы были непригодны для промышленного применения по нескольким причинам, из которых 1аиболее важной было быстрое отложение углерода на катализаторе, приводившее к дезактивации. При синтезе на кобальтовых катализаторах, содержавших никель и большие количества кизельгура, получалось больше /кидких фракций. Недостатками этих катализаторов были [c.260]

В предложенных мною условиях синтез жидких углеводородов проводится на катализаторах высокой активности и селективности, имеющих, однако, склонность к усиленному образованию углерода в обычных условиях. Таким является, например, катализатор, полученный восстановлением смеси, состоящей иа 95,4 весовой части КеаОз, весовой части А12О3, 2,0 весовых частей КгО и 1,4 весовой части ЗЮа этот катализатор может непрерывно работать в течение сотен часов при высоких выходах углеводородов и выше, достигающих 200 см 1м . При этом не наблюдается сколько-нибудь заметного -отложения углерода и разрушения частиц катализатора, приводящих в дальнейшем к увеличению объема слоя катализатора, увеличению его потерь и трудностям управления процессом. При работе с этим же катализатором в сравнимых условиях, но в псевдоожиженном слое обычной плотности, уже после 100 час. работы наблюдались следующие изменения. Содержание углерода на катализаторе возросло от О до 30% и выше от веса железа, что соответствует примерло 0,8—1,0% на прореагировавшую окись углерода. Содержание в катализаторе частиц размеров от О до 20 [а возросло примерно на 350%, что повлекло за собой увеличение объема псевдоожиженного слоя на 250% и, соответственно, уменьшение плотности кипящего слоя с 865 до 220 кг/м . Такие изменения свойств катализатора и псевдоожиженного слоя делают необходимыми частую замену катализатора и изменение режима работы на ходу процесса . [c.362]

Другим способом предварительной обработки является азотирование, при котором восстановленный водородом катализатор превращают в нитриды железа посредством обработки аммиаком. В лаборатории Горного бюро США наблюдалось, что на азотированном плавленом катализаторе аммиачного типа в синтезе при 7 ат практически не образовывалось парафина. Получался продукт с низким молекулярным весом, содержавший большие количества газообразных углеводородов, особенно метана, и кислородсодержащих соединений, чем продукт, полученный на подобных же восстановленных катализаторах. Во время синтеза азотированные катализаторы, повнди-мому, стойки по отношению к окислению и к отложению свободного углерода. [c.262]

Куммер, Де-Витт и Эмметт [27] пришли к выводу, что только небольшая часть углеводородов образуется при восстановлении карбида, находящегося либо в толще катализатора, либо на его поверхности. В данном случае термин карбид относится к любому карбиду, отложенному на катализаторе при взаимодействии с окисью углерода. Эти опыты, конечно, не исключают того, что промежуточными в синтезе могут быть атомы углерода, мимолетно существующие на поверхности катализатора на той или иной стадии реакции. [c.488]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология