Сплавные катализаторы

Никелевый катализатор, нанесенный на углекислый магний, и железный сплавной катализатор помещают в конвертор в виде последовательно расположенных слоев. Образования сажи не наблюдалось. Никелевый катализатор нагревают до температуры 650—700° С в бескислородной атмосфере [c.103]

Таблица 2.8. Физико-химическая характеристика никель-алюминиевых сплавных катализаторов с добавками

Сплавной катализатор получают следующим образом смесь 1 кг железного порошка с 25 г ЗЮг, 25 г окиси титана, 50 г перманганата калия и 50 г воды сплавляют в электродуговой печи. Сплав восстанавливается затем при 450—500° в течение 5—6 суток в потоке водорода. Полученный катализатор сильно пирофорен. [c.116]

Из 66-и упомянутых катализаторов 33 относятся к группе физически осажденных нанесенных катализаторов, 21 — к группе смешанных, три — к группе химически осажденных. Сплавные катализаторы конверсии углеводородов в рассмотренном материале не встречаются. Среди нанесенных катализаторов два изготовлены пропиткой природных носителей. Таким образом, наиболее распространены нанесенные катализаторы конверсии углеводородов (их 50% от общего количества рассмотренных катализаторов). Смешанные катализаторы данного типа встречаются значительно реже (32%). Практически отсутствуют катализаторы, относящиеся к таким трем группам катализаторов как химически осажденные, сплавные и природные. [c.16]

Каталитическое восстановление углеводов впервые было осуществлено в 1912 г. В. Н. Ипатьевым. Вначале для этой цели применялись металлы платиновой группы, но их высокая стоимость заставила исследователей начать поиски новых, более дешевых катализаторов. В этой связи учеными разных стран были изучены никелевые и медные катализаторы, полученные восстановлением их солей и нанесенные на различные носители (кизельгур, окись хрома, окись алюминия и др.). В связи с тем, что указанные катализаторы имели сравнительно невысокую активность, предпринимались попытки улучшить их качество за-счет введения различных промоторов, а также испытывались новые формы катализаторов, в частности сплавные катализаторы. Последние отличаются простотой приготовления и повышенной стабильностью. Разви- [c.22]

В табл. 2.8 и на рис. 2.3 приведены физико-химические характеристики этих сплавных катализаторов [24—25]. Анализ состава и структуры никель-алюминиевых сплавных катализаторов с до- [c.40]

Нанесенные биметаллические катализаторы могут быть подразделены на два типа сплавы и кластеры. Сплавной катализатор, состав которого хорошо определяется по фазовой диаграмме, состоит из двух взаиморастворимых металлов. Состав массы в объеме биметаллического сплавного катализатора обычно определяется методами дифракции рентгеновских лучей, поскольку во многих случаях существует почти линейная зависимость параметров решетки и состава сплава (закон Вегарда). [c.20]

Рис. 2.Л. Рентгенограммы сплавных катализаторов

Катализаторы из платиноидов на носителях, несмотря на их большую активность, имеют ряд недостатков, связанных со слож ностью их приготовления. Большие перспективы имеют исследования активности и физико-химических характеристик сплавных катализаторов на основе благородных металлов. Недавно появилась работа [40], посвященная их структуре и физико-химическим особенностям. [c.45]

Что же представляют собой медные сплавные катализаторы Рентгенографические исследования сплавов Си—А1 и идентификация рентгенограмм, по литературным данным [54, 55], показывают, что существует зависимость фазового состава катализаторов от соотношения исходных компонентов. [c.50]

Более успешным оказалось применение стационарных сплавных катализаторов в реакторе интенсивного перемешивания [41] в этом случае гранулы катализатора (2—5 мм) помещались в диффузор в специальный сетчатый стакан, а перемешивающее устрой-< тво с герметическим приводом обеспечивало интенсивную циркуляцию раствора через слой катализатора. Благодаря большим линейным скоростям циркуляции катализатор не забивался оказалось возможным подвергать гидрогенолизу в таком реакторе не только сорбит, но и прямо глюкозу. Однако максимальный выход глицерина и гликолей на никелевых промотированных катализаторах не превышал в сумме 55% высокое содержание сорбита в этом случае является существенным препятствием для разделения получаемой при гидрогенолизе смеси полиолов. [c.118]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Установлено, что при гидрировании на никелевом сплавном катализаторе при температуре ксилозных растворов 120°С наблюдается частичная реверсия (конденсация) углеводов. При повышении температуры до 130—140 °С количество олигосахаридов возрастает. Исследования, проведенные в промышленных условиях,. [c.155]

Промышленные катализаторы гидрирования представляют собой высокодисперсные металлы, обычно нанесенные на пористые носители. Высокой гидрирующей активностью отличаются металлы УП1 и I групп периодической системы элементов (никель, кобальт, платина, палладий, родий, медь и др.). В качестве носителей этих металлов наиболее часто используются окиси алюминия, кремния, цинка, хрома, активный уголь, диатомиты. Находят применение в промышленности и сплавные катализаторы [46, 55]. Готовят катализаторы пропиткой носителя растворами легкоразлагающихся соединений активного металла или же методом их совместного осаждения с носителем [56]. Как правило, перед использованием в процессе катализаторы предварительно восстанавливают. [c.411]

При- взаимодействии с водородом иа сплавном катализаторе (Ni-f-Al, Ni-[- r или Ni4- u) при 140—160 С происходит гидроге- [c.208]

Сопоставление состава полученного конвертированного газа с соответствующими данными термодинамического равновесия, рассчитанными по описанной выше методике, показывает, что содержание метана в газе, полученном на нанесенном катализаторе, выше, а в полученном на сплавном катализаторе — ниже, чем равновесная концентрация метана. Такая разница может быть объяснена различием механизма процесса на нанесенном и сплавном катализаторах. Можно предположить, что на сплавном катализаторе гомологи метана, содержащиеся в нефтезаводском газе, взаимодействуют с водяным паром, образуя метан и углекислоту, которая реагирует с водородом, содержащимся в сырье, образуя метан и воду последняя реакция не доходит до состояния равновесия. На нанесенном катализаторе, обладающем лучшими гидрирующими свойствами, водород вступает в реакцию с гомологами метана, образуя метан, который взаимодействует с водяным паром с образованием водорода и углекислоты в последней реакции также не достигается равновесия в условиях эксперимента. Таким образом, в обоих случаях не устанавливается равновесие по реакции [c.270]

Продукт синтеза на основе окиси углерода и водяного пара на Со- и Ре-катализаторах представляет собой смесь предельных и непредельных углеводородов жирного ряда и кислородных соединений. Метан образуется в незначительном количестве. Жидкая часть продукта выкипает в широких пределах, до 350° С. Анализ продукта синтеза показал, что суммарное содержание в нем кислородных соединений (спирты, кислоты, эфиры) достигает 16%, а остальное составляют углеводороды с открытой цепью. При синтезе на железомедном катализаторе при давлении 1—10 ат содержание непредельных в углеводородной части достигает 60—70 вес. %. В случае применения сплавного катализатора и ведения процесса под давлением 40 аг происходит частичная гидрогенизация непредельных, что приводит к снижению их содержания в продукте синтеза до 40—50 вес.%. [c.184]

Высокодисперсные биметаллические сплавные катализаторы могут быть в виде мелких кристаллов, для которых большинство атомов металла — поверхностные атомы. Такие системы называют биметаллическими кластерами [26]. В данном случае термин кластер предпочтительнее, чем сплав, так как многие интересные системы этой категории, включая комбинации металлов, не соответствуют свойствам сплавов [26]. Существование таких биметаллических кластеров с ограничениями взаимной растворимости в основной массе означает, что степень дисперсности металла сильно влияет на их стабильность. Следовательно, физические или химические условия, которые благоприятствуют росту кристаллов кластерных систем, могут вызывать фазовое разделение двух основных металлов. [c.21]

К недостаткам осажденных катализаторов относятся плохая теплопроводность и большой объем на единицу веса металла. Можно уменьшить объем этих катализаторов почти в три раза путем прессования их под давлением 200—409 ат, но существенного улучшения теплопроводности осажденных катализаторов не наблюдается. Значительно большей теплопроводностью и меньшим объемом обладают сплавные катализаторы. Их готовят путем сплавления Ni, Со, Fe (в отдельности или вместе) с алюминием или кремнием, или с обоими вместе. [c.398]

Впервые в 1924 г. были приготовлены сплавы никеля с алюминием или кремнием. Алюминий или кремний затем удаляются из сплава обработкой щелочью. Такие катализаторы нашли применение для гидрирования жиров. В 1937 г. сплавные катализаторы были применены для синтеза жидких углеводородов из СО и Нг. [c.398]

Весьма большое влияние на активность сплавных катализаторов оказывают чистота исходных металлов, крупность зерна катализатора, условия выщелачивания и полнота удаления из [c.398]

Влияние примеси Ре на сплавной катализатор N -00-51 (1 1 2) видно из данных табл. 119. Добавка Си или применение металлов, загрязненных медью, так же как и наличие железа в технических металлах, приводит к получению N1-00-51 катализатора пониженной активности. Отсюда не следует делать вывод, что нельзя приготовить сплавной железный катализатор. Проведенные исследования показали, что может быть приготовлен и железный сплавной катализатор, но для этого требуются соответствующее соотнощение металлов и добавка активатора. [c.399]

Влияние добавок Ре на активность сплавного катализатора [c.399]

Далее отличают катализаторы осажденные, и сплавные. В первом случае металл осаждают. из раствора, так же как при приготовлении кобальтового катализатора. Сплавные катализаторы получают сплавлением или спеканием [54]. Имеются ощелоченные и неощелоченные катализаторы. [c.113]

Разработанный метод решения проблемы построения модели зерна и модели кинетики адсорбции был использован при изучении процесса адсорбции угловодородов на многокомпонентном никелевом сплавном катализаторе СКН-35 [75]. Для квазигомо-генной модели пористой структуры СКН-35 проверяли на соответствие экспериментальным данным, полученным в проточном лабораторном реакторе, три конкурирующие модели кинетики адсорбции углеводородов С использованием м.н.к. [c.168]

В настоящее время в лабораторной практике и в химической промышленности широкое распространение получили скелетные сплавные катализаторы, частично лишенные указанных недостатков. Первые исследования в этом направлении были сделаны Ре-неем и А. А. Баггом [16, 17]. Реней разработал способы приготовления сплавов активных металлов (N1, Со и др.) и инертных элементов (А1, 51 и др.) и получал из них катализаторы путем полного удаления последних элементов с помощью щелочей или других реагентов. [c.33]

Каталитическая активность, селективность и стабильность тех ке сплавных катализаторов может заметно изменяться при изме-[ении условий проведения процесса давления, температуры, pH реды и скорости подачи сырья. Так, при исследовании [24, 31] успендированных и стационарных сплавных катализаторов на ос-юве никеля, промотированных различными добавками, установ-16НЫ следующие закономерности. С увеличением температуры от 50 до 200—220°С выход глицерина возрастает от 3 до 30—35%. Дальнейшее увеличение температуры до 240 °С понижает выход лицерина и гликолей на 30—40% от максимального значения. Очевидно, при высоких температурах (240—250 °С) происходит [c.41]

Следует отметить, что наряду с накопленным большим экспериментальным материалом и теоретическими выкладками до сих пор нет определенной теории, объясняющей механизм действия сплавных катализаторов в реакциях гидрирования и гидрогено-лиза. В последние годы для выявления более тонких закономе рно-стей процесса стали широко применяться более чувствительные методы изучения, 1В частности кинетико-цотеицио.метричеокие методы и методы математического моделирования [32, 33]. [c.42]

Первые работы по использованию благородных металлов -для гидрирования углеводов, в частности моносахаридов, относятся к 60-ым годам. Это были, в первую очередь, рутений, палладий и платина, нанесенные на различные носители [34]. В составе сплавных катализаторов благородные металлы использовались как промоторы никеля Ренея [22, 35], так как промотирование палладием, рутением, платиной и родием создает благоприятные условия для активации как водорода, так и двойных связей. Поскольку гидрирование глюкозы осуществляется в слабощелочной среде, в которой равновесие сильно смещено в сторону енольной формы, это дает основание считать, что добавление к скелетному никелю [c.42]

Определенный интерес представляют результаты электронно-графического и электронномикроскопического исследования структуры промотированных медных сплавных катализаторов. Электроннографический анализ показывает, что поверхность медных катализаторов неоднородна. На электроннограммах катализатора Си—А1—М видны кольца Си, СигО, -АЬОз и металлида СиМа, которые не подвергаются разрушению щелочью. Катализаторы из сплавов с добавками ЫЬ, Мо, Не, кроме Си, СигО, АЬОз, имеют [c.57]

Более глубокое превращение глюкозы в низшие полиолы достигнуто в этом же реакторе со стационарным сплавным медным катализатором [42], когда в качестве крекирующего агента использовалась гидроокись бария с сокатализатором — хлорным железом. Максимальный выход глицерина и в этом случае не превысил 28%. Тот же катализатор в порошкообразном виде в реакторе интенсивного перемешивания (в автоклавном режиме) может дать выход глицерина свыше 40%, как показали Ш. Хандоджаев и др. [42, с. 39—40]. Поэтому вопрос об использовании при промышленном производстве глицерина и гликолей стационарных сплавных катализаторов требует некоторой доработки и дополнительных испытаний в укрупненном масштабе. [c.118]

В 1934—1936 гг. были опубликованы интересные данные по так называемым сплавным или скелетным катализаторам. Было установлено, что сплавы никеля или кобальта с алюминием или кремнием после частичного растворения алюминия (кремния) дают весьма удобные скелетные катализаторы. Наилучшие результаты показал силав никель-кобальт-кремний. При чистых исходных материалах высший выход жидких углеводородов составлял 96 см на 1 м газа (содерл авшего 23% СО и 46% Нз), а с техническими исходными материалами —80%. Сравнение осажденных катализаторов со сплавными показывает, что первые дают более высокие выходы (на 10—20%) и обладают большей длительностью жизни. Однако, на стороне сплавных имеются другие преимущества, а именно приготовление сплавных катализаторов проще, металлический их характер делает эти катализаторы идеальной средой для отвода тепла реакции, а малый объем (в 10 раз меньший по сравнению с рав- [c.192]

В области сплавных или скелетных катализаторов большой объем работ проведен в СССР [125, 126] в результате были разработаны и опробованы активные Ni, Со и Fe катализаторы. Эти катализаторы по активности при длительной работе значительно превышают разработанные Ф. Фишером сплавные катализаторы и не уступают осажденному катализатору Со — ThOa — MgO — кизельгур. [c.557]

На состав поверхности сплавного катализатора во время работы может влиять также состав реакционной среды. Уильямс и Будар [21] обнаружили, что хемосорбция кислорода на N1—Аи-сплавах увеличивает поверхностную концентрацию никеля. Подобные результаты были получены Бартоломью и Бу-даром [22] для поверхностной концентрации железа при хемосорбции кислорода на —ре-сплавах, а также Захтлер с сотр. [23, 24] для поверхностной концентрации палладия и платины при хемосорбции СО на Р( —Аи- и Р1—Аи-сплавах. Последние авторы наблюдали отсутствие эффекта для Р1—Ки-систем. Эти исследования подтвердили, что такие характеризующие сплавы данные, как данные селективных хемоадсорбционных измерений состава поверхности в условиях окружающей среды, должны использоваться для интерпретации результатов катализа с предосторожностью. [c.151]

Нафтал1ш под давлением водорода 80—100 ат также легко превращается в присутствии сплавных катализаторов N1—А1, N1—Со—Л1 в тетралин с выходом последнего 85—90%. [c.33]

Интересным результатом этих исследований является то, что сп.тавные катализаторы менее подвержены действию сернистых соединений. Так, добавка до 0,4% тиофена к нафталину при его гидрировании в тетралин не оказывает заметного влияния на активность сплавного катализатора и не снижает выхода конечного продукта. [c.33]

Так, над сплавными катализаторами Ni—Al, Ni—Со—Al при давлении 100 ат н 200° кетоны легко превращаются во вторичные спирты, а альдегиды в первичные спирты. При этих условиях ацетон переходит в диметилкарбинол, а метилэтилкетон в метилэтилкарбинол, однако пз бензофенона не удалось получить соответствующий карбинол, а был получен дифенилметан. Ацетальдегид легко превращается в этиловый спирт, бензальде-гид в бе1-13пловый спирт, фурфурол в фуриловый спирт. [c.38]

Сплавные катализаторы готовят путем сплавления нескольких металлов с обязательным прибавлением алюминия или кремния. Обрабатывая полученный силав едкой щелочью, удаляют из пего ранее введенные алюминий или кремний остающаяся губчатая, пористая масса представляет собой активный силавной или скелетный катализатор. [c.358]

В дальнейшем последовательно излагаются данные о никелевых, кобальтовых, а затем о железных катализат0рах, приготовленных путем осаждения щелочами (осажденные катализаторы), после чего уже рассматриваются сплавные катализаторы. [c.367]