Термостабильность катализаторов

Вследствие разнообразия причин, вызывающих термическую дезактивацию катализаторов, часть из которых связана с самой сущностью каталитических явлений, нет возможности наметить общие пути повышения термостабильности катализаторов. Как правило, катализаторы на носителях более термостойки. Это объясняется тем, что в качестве носителей применяют высокоплавкие соединения, а нанесенные на них пленки металлов или низкоплавких окислов при повышении температуры близко к температуре плавления все же не дают явлений спекания. Однако если активные компоненты не образуют пленку на носителе, а осаждаются друзами кристаллов или сферолитами, то применение носителя может и не привести к повышению термостабильности. [c.200]

Не менее значимой эксплуатационной характеристикой катализаторов является также и механическая прочность, которая выражается устойчивостью к раздавливанию и истиранию. Непрочный катализатор не только служит источником образования большого количества пыли, но и вызывает различные осложнения при эксплуатации установки - накапливаясь в аппаратах и трубопроводах пыль затрудняет движение газовой смеси и вызывает увеличение перепада давления в системе, что в итоге может приводить к увеличению эксплуатационных затрат и к снижению эффективного использования рабочего времени. Важным показателем также является хорошая регенерируемость катализатора, т.е. способность катализатора восстанавливать свои первоначальные свойства после проведения окислительной регенерации. Регенерируемость катализатора имеет большое значение для установок риформинга с НРК по причине его многократной регенерации в процессе эксплуатации. Кроме того, регенерируемость катализатора зависит от самой технологии регенерации и от термостабильности катализатора. [c.31]

Традиционным катализатором в процессах Клауса вначале являлся боксит. На современных установках преимущественно применяют более активные и термостабильные катализаторы на основе из оксида алюминия. [c.515]

Стабилизирующие добавки. Проблема использования добавок для улучшения термостабильности катализатора не является новой. Например, в катализаторах синтеза аммиака уже в течение многих лет используется оксид алюминия — как структурный промотор. Считается, что оксид алюминия образует небольшие области между кристаллитами железа, тем самым предотвращая агломерацию [1]. Другим примером структурного промотирования является использование хромового ангидрида в никелевых катализаторах дегидрирования изопро-панола [2]. Данный тип промотирования является, по-видимому, более преобладающим в многокомпонентных катализаторах, чем это признается в настоящее время. [c.33]

Проблемы, связанные с реакциями конверсии СО и метанирования, должны обсуждаться в трех направлениях отравление и термостабильность катализаторов, отложение на них углерода. [c.232]

Термостабильные катализаторы. Катализаторы, пригодные для работы при высоких температурах, могут быть разработаны как на основе методов стабилизации нанесенного на носитель никеля, так и на основе новых каталитических веществ, обладающих высокой термостабильностью. В обоих подходах должен быть учтен опыт проведения сходных реакций на известных каталитических системах. [c.239]

Для укрепления структуры в ряд образцов зарубежных и отечественных катализаторов вводят до 10% окиси кремния. При этом увеличивается механическая прочность и термостабильность катализаторов при незначительном улучшении гидрирующей активности 25J, [c.18]

Удельные загрузки катализатора при работе сернокислотных установок на сере составляют примерно 180 л/(т-сут), при переработке пиритных концентратов — от 180 до 220—240 л/(т- сут), при использовании газов обжига цинковых и медных концентратов удельная загрузка катализатора увеличивается и составляет 250—300 л/(т-сут), иногда до 500 л/(т-сут). Для загрузки в первый слой (по ходу газа) применяются катализаторы низкотемпературных модификаций, а также термостабильные катализаторы в виде комбинированной загрузки [141]. Характеристика катализаторов, применяемых в промышленности и в опытных условиях, приведены в разд. П1.3.4. [c.156]

При этом необходим термостабильный катализатор для первого слоя и низкотемпературный для всех остальных. Отвод тепла посторонним теплоносителем после второго слоя и низкая концентрация перерабатываемого газа требуют повышенной поверхности теплообмена ( А = 5,9) и приводят к низким температурам поступающих на абсорбцию газов, что способствует появлению пленки кислоты на теплообменных поверхностях. При ухудшение работы первого слоя катализатора снижается температура газов, идущих на абсорбцию, и резко возрастает необходимая поверхность теплообмена. Так, при уменьшении степени конверсии в первом слое с 0,67 до 0,55 требуется увеличение поверхности теплопередачи на 30%. В связи с этим необходимо ежегодно менять катализатор первого слоя [4]. [c.74]

В начальной стадии активации содержание натрия в составе катализатора уменьшается до минимального значения (от 3,5 до 0,2%), происходит значительное улучшение физических свойств катализатора эффективности, объема и радиуса пор, удельной поверхности, объема пор монослоя, пористости, первоначальной активности и паротермостабильности (термостабильность катализатора увеличивается сильнее паростабильности). Дальнейшее увеличение количества активирующего раствора сернокислого алюминия хотя и снижает содержание натрия, однако отрицательно влияет на [c.95]

Окисление ЗОг при температуре 600—700°С с последующим охлаждением газа в турбине. При этом степень улавливания ЗОг будет не выше 0,8, так как равновесная степень конверсии уменьшается с повышением температуры. Кроме того, применяемые в настоящее время катализаторы прн температурах выше 600°С быстро теряют свою активность. Применение этого способа потребует разработки специального термостабильного катализатора. [c.135]

Подобную схему можно использовать для получения низкокипящих спиртов при применении термостабильного катализатора (катализатор фирмы Шелл) в этом случае гидроформилирование и гидрирование ведут в высококипящем растворителе с одним и тем же катализатором, в одном и том же реакторе. Образующийся спирт отгоняют под давлением, а катализатор вместе с растворителем возвращают в реактор гидроформилирования (рис. 14) . [c.74]

Способность катализаторов синтеза аммиака длительно сохранять активность при работе на чистом газе называют термостабильностью. Для быстрой оценки термостабильности катализаторов их обычно в течение некоторого времени подвергают перегреву до температур, превосходящих нормальную рабочую температуру, и сравнивают активности до и после перегрева. Термостабильность катализаторов зависит от их состава, скорости охлаждения расплава окислов и режима восстановления [242]. [c.58]

Необратимое дезактивирующее действие кислородсодержащих соединений возрастает с повышением температуры и давления, причем в отличие от обратимого отравления кислород и вода, по-видимому, оказывают большее влияние, челг окись углерода [242]. Скорость необратимой дезактивации зависит от химического состава катализатора [270, 271]. Механизм необратимой дезактивации кислородсодержащими соединениями изучен недостаточно. Предполагается, что в присутствии кислородсодержащих соединений, даже при постоянной их концентрации, отдельные участки поверхности могут попеременно окисляться и восстанавливаться. Попеременное окисление и восстановление должно облегчать перекристаллизацию и снижение дисперсности катализатора. В этой связи интересно отметить, что наблюдается четкая корреляция между устойчивостью катализатора к перегревам и устойчивостью к дезактивации кислородсодержащими соединениями. Более термостабильные катализаторы в меньшей степени дезактивируются кислородом [242]. [c.60]

Желательность повышенной термостабнльностн платинового катализатора риформинга в окислительной среде вытекает из условий, в которых проводится окислительная регенерация закоксовал-ИОГО катализатора. Выжиг коксовых отложении осуществляют при повышенных температурах кислородсодержащим газом, который в процессе регенерации катализатора значительно обогащается водяными парами. При таких условиях представляет определенный практический интерес возможность повышения термостабильности катализатора введением в него хлора и металлических промоторов. [c.81]

Влияние пористой структуры катализатора паровой конверсии метана на производительность контакта. Активность нанесенных никелевых катализаторов зависит от температуры прокаливания глиноземного носителя. Эта зависимость проходит через максимум, что объясняется следующим. При испытании катализатора на проточно-циркуляционной установке конверсия метана протекает в кинетической области лишь при сравнительно низких температурах (300—400 С), а при температурах выше 800 С скорость реакции определяется процессом внутренней диффузии. В образцах катализатора, полученного на основе глиноземного носителя, прокаленного при 900° С, содержится значительное количество пор до 1000 А при относительно небольшом количестве транспортных пор. Такой пористой структуре катализатора в условиях конверсии метана соответствует режим кнудсеновской диффузии. Поскольку коэффициент диффузии при таком режиме меньше коэффициента молекулярной диффузии, то активность соответствующего катализатора оказывается ниже, чем у более крупнопористого образца, полученного на основе носи-теля, прокаленного при 1000° С, в порах которого осуществляется молекулярная диффузия. Дальнейшее увеличение температуры прокаливания чисто глиноземного носителя и связанное с этим отклонение пористой структуры контакта от оптимальной приводит к уменьшению его активности. Этим же объясняется отмеченное в производственных условиях снижение активности катализатора ГИАП-3 при увеличении температуры прокаливания его носителя до 1400° С. Повышение температуры прокаливания носителя, способствующее увеличению механической прочности и термостабильности катализатора, в сочетании с применением порообразую-щих добавок, одновременно стабилизирующих пористую структуру контакта, позволяет регулировать ее таким образом, что происходящее при этом улучшение его механических свойств не сопровождается существенным понижением активности контакта. [c.116]

Результаты экспериментов с аморфными алюмосиликатами послужили основой для исследования возможности применения цеолитов в качестве катализаторов неполного окисления метана. Из исследованных катализаторов цеолитов (типы А, X и морденит) лучшие результаты были получены [110] при использовании NaY со связующим AI2O3 (15%). В этом случае максимальный выход формальдегида наблюдается при температуре примерно на 100 град ниже, чем в случае применения аморфного алюмосиликата при тех же условиях, т. е. 550—570° С вместо 650—700° С без снижения выхода СН2О. Одновременно при этом уменьшалась концентрация побочных продуктов, особенно СО. Измерение пористой структуры NaY со-связующим до работы и после длительных опытов показало дост1а-точную термостабильность катализатора. [c.169]

На термостабильность катализаторов этого типа может оказывать заметное влияние метод приготовления [62]. Катализаторы, имеющие одинаковый химический состав, могут обладать очень различной термостабильностью. На рис. 32 показано изменение активности двух таких катализаторов в зависимости от продолжительности работы. Хотя оба катализатора испытаны в идентичных рабочих условиях на газах, свободных от ядов, ясно видно, что один из катализаторов теряет активность быстрее другого. Методами хемосорбции газов и рентгеноструктурным анализом было доказано, чуо поведение худшей композиции объясняется быстрым спеканием активных компонентов. Было показано также, что падение активности вследствие термического спекания относительно незначительно для хорошо приготовленного катализатора, — разумеется, в пределе рабочих температур до 250 ""С. Различие в приготовлении заключалось в том, что хороший катализатор содержал 12% А12О3 (стабилизатор). Другой содержал только 4% стабилизирующей окиси алюминия вместе с 8% измельченной окиси алюминия. [c.136]

Добавка к двухкомпонентной гомогенной системе на основе ТЭВ соединений других металлов позволяет не только повыщать термостабильность катализатора, но и регулировать ММР полимера (ПЭ, синтезированный на тройной модифицированной системе, имеет более широкое ММР), а также размер и форму его частиц. [c.123]

Важным показателем также является хорошая регенерируемость катализатора, т.е. способность катализатора восстанавливать свои первоначальные свойства после проведения окислительной регенерации. Регенерируемость катализатора имеет большое значение для установок риформинга с НРК по причине его многократной регенерации в процессе эксмуатации. Кроме того, регенерируемость катализатора зависит от самой технологии регенерации и от термостабильности катализатора. [c.27]

Кремний. Окись кремния является наиболее распространенным модификатором катализаторов гидроочистки. При введении в состав окиси алюминия 1-5% >< 02 возрастает термостабильность катализаторов, что позволяет увеличить срок службы при высоких температурах и улучшить их регенерационные характеристики [92,98]. 1 к, введение в состав А 20з % 2 позволяет снизить депрессию удельной поверхности носителя при увеличении температуры прокаливания от 500-600 до 750-1800°С на 20-30% [93]. Повышение механической прочности и термической стабильности алшоокисного носителя достигается за счет повышения эластичности и улучшения формуекости массы при введении 5-20% алюмокремнегеля в гидрогель алшиния, введении 5102 обработкой гидроокиси алюминия перед формовкой золем кремневой кислоты, эфи- [c.31]

Термическая стабильность. Высокоэкзотермнчную реакцию метанирования можно проводить двумя принципиально разными способами. По одному низкую температуру реакции поддерживают посредством рециркуляции продукционного газа и использования трубчатых реакторов или посредством жидкого теплоносителя. Высокая термостабильность катализаторов не является главным требованием в таких системах. По другому способу реактор может работать адиабатично при температуре, зависящей от максимальной степени превращения. В таких условиях тепло реакции можно использовать в форме пара высоких параметров, что улучшает общий энергетический КПД. В процессе, предложенном Р. М. Персонс Компани, используют серию метанирующих реакторов, работающих при последовательно понижающихся температурах [15]. Первичные реакторы (температура газа на выходе 770°С) производят 40— 50% метана. Конечные реакторы конвертируют остаточный оксид углерода при значительно более низких температурах. Для этого процесса требуются катализаторы исключительно высокой термостабильности. Катализатор в начальных реакторах может быть менее активным и менее чувствительным к отравлению серой, поскольку при высоких температурах сульфиды, находящиеся как в объеме, так и на поверхности, обладают значительно меньшей стабильностью. [c.235]

Разрабатываемая технология - как результат тщательной предварительной оптимизации термодинамических параметров и создания новых эффективных катализаторов - включает в себя последовательно две основные стадии получение синтез-газа комбинированной Н2О/СО2 конверсией (тонкая регулировка состава синтез-газа, высокая конверсия за один проход, исключение потребности в кислороде или обогащенном воздухе, отсутствие азота в цикле целевых продуктов, замкнутый цикл по СОг и реакционной воде, экологическая чистота процесса) и высокоселективный по отношению к дизельной и реактивной фракциям ФТ-синтез (непосредственно в однопроходном режиме высокие выходы этих фракций с оптимальными углеводородным составом и структурой, отсутствие серы и ароматики, высокая термостабильность катализатора в реакторе с неподвижным слоем). [c.64]

Вследствие разнообразия причин, вызывающих термическую дезактивацию катализаторов, часть из которых связана с самой сущностью каталитических явлений, нет возможности наметить общие пути повышения термостабильности катализаторов. Как правило, катализаторы на носителях более термостойки. Это связано с тем, что в качестве носителей применяют высокоплавкие соединения, а нанесенные на них пленки металлов или низкоплавких окислов при повышении температуры близко к точке плавления все же не дают явлений спекания. Однако если активные компоненты не образуют пленку на носителе, а осаждаются друзами кристаллов или сферолитамп, то применение носителя может и не привести к повышению термостабильности. Таким образом, в большинстве случаев пе остается ничего другого, как следовать очевидному принципу, что при прочих равных условиях для приготовления катализатора следует применять возможно более высокоплавкие и термостойкие соединения. [c.313]

Фотоокислительные реакции, которые тормозят фотосинтез при высоких давлениях кислорода (главы ХШ и XIX), отличаются от нормального дыхания, так как на их скорость влияют изменения в концентрации кислорода между 10 и 100% (см. фиг. 73 и 74). Как показано в главе XIX, этот тип сенсибилизированного самоокисления должен локализироваться в хлоропластах, и его можно скорее отнести к реакциям, которые катализируются термостабильными катализаторами низкого молекулярного веса, чем настоящими дыхательными энзимами. [c.572]

В главе XIX мы указывали, что у голодающих листьев или у листьев, подвергшихся действию наркотиков в присутствии избытка кислорода или на очень интенсивном свету, фотосамоокисление вызывается совместным действием первичного фотохимического аппарата фотосинтеза и термостабильных катализаторов [14, 16, 23]. Мы отмечали, что это фотосамоокисление не имеет ничего общего с энзиматическим механизмом обычного дыхания (как предполагал ван дер Паув [7]). Если принять этот взгляд, то снова возникает вопрос, влияет ли освещение и на нормальное дыхание, помимо стимуляции, связанной с накоплением продуктов фотосинтеза. Предполагаемый эффект может заключаться или в прямом фотодыхании , т. е. в фотохимической активации дыхательной системы, которое начинается сейчас же, как только начнется освещение, н резко обрывается при перенесении в темноту, или в косвенной стимуляции, которая медленно начинается на свету и продолжается некоторое время в темноте. [c.576]

Термостабильность катализаторов на основе VO I3 значительно повышается при уменьшении алкилирующей опособно1сти сокатализатора. Это достигается путем замены в AIR3 одной или двух алкильных групп на атомы галогена. [c.322]

Увеличение температуры крекинга из условий теплового баланса влечет за собой, как правило, повышение и температуры регенерации катализатора, которое требует повышать термостабильность катализатора. Увеличение объемной скорости процесса можно позволить, применяя только высокоактивный катализатор. С другой стороны, не исключено влияние на выход бутиленов и свойств самого катализатора, например, изменением силы его активных центров (пример — цирконийсипикат-ные катализаторы), применением в той или иной форме стабилизации катализатора или, наконец, применением в композиции катализатора наряду с цеолитом типа Y второго узкопористого цеолита (тип ZSM) как способного селективно крекировать легкие нормальные парафиновые углеводороды, к тому же еш е снижающие в бензине октановую характеристику. [c.180]

Финская фирма Kemira выпускает гранулированные термостабильные катализаторы с drp = 4—5 мм (RHV=49 и RHV=59) и drp = 6,8—10 мм (RHV=67 и RHV=107), сохраняющие активность до 700°С [141]. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология