Адсорбция на катализаторе толуола

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]

При решении вопроса о том, какому механизму соответствует найденное кинетическое уравнение (1.9), необходимо иметь в виду, что водород может адсорбироваться на поверхности катализатора и реагировать с адсорбированными молекулами толуола в молекулярной форме либо в виде атомов или ионов. Выше отмечалось, что изомеризация углеводородов при гидрировании олефинов свидетельствует о диссоциативной адсорбции и последовательном присоединении атомов или ионов водорода к ненасыщенным связям гидрируемого соединения. Поэтому логичным будет допустить, что и при гидрировании ароматических углеводородов происходит диссоциативная адсорбция водорода и что лимитирующей стадией является присоединение первого атома или иона водорода к ароматическому кольцу. Тогда в случае лэнгмюровских изотерм адсорбции исходных веществ можно написать следующее выражение дпя скорости реакции [c.32]

Однако, если заменить в смеси нафталин бензолом (в правой части уравнения), то в реакцию перераспределения метильных групп бензол вовлечен не будет толуола не образуется. Объясняется это тем, что нафталин, обладающий большей адсорбционной способностью, занимает всю поверхность катализатора и не допускает адсорбции бензола. [c.210]

С псевдокумолом фенол начинает взаимодействовать уже при 250 °С. Толуол при такой температуре с фенолом не реагирует. Из данных табл. 4 наблюдается выраженная тенденция увеличения степени превращения компонентов реагирующей смеси при переходе от толуола к триметилбензолам. По-видимому, конечный результат процесса зависит от особенности строения ароматического углеводорода, его адсорбции на поверхности катализатора. [c.111]

Адсорбция изооктана или толуола на глиноземном катализаторе 0,02—0,08 — 2-6,3 0,2-7 — 0,032-0,23 [13] [c.180]

Нами изучена сравнительная активность разнообразных катализаторов и адсорбентов при адсорбционно-каталитической очистке дизельных топлив от сераорганических соединений [10]. Для ряда адсорбентов и катализаторов определены некоторые адсорбционно-структурные характеристики. Удельные поверхности и эффективные диаметры пор определены по изотермам адсорбции паров азота, метанола, бензола, толуола, к-гексана, к-гептана, циклогексана и ряда других углеводородов, по изотермам адсорбции органических кислот, фенола, дифенилсульфида иЗ неполярных растворителей и теплотам смачивания (табл. 1). [c.200]

На скорость гидрирования масляного альдегида оказывает влияние характер растворителя (табл. 5). В одних и тех же условиях при использовании в качестве растворителей толуола и пентан-гексановой фракции количество образующегося бутилового спирта составило соответственно 390 и 515—540 г/(л катализатора-ч). Это объясняется, по-видимому, большей адсорбцией толуола на поверхности катализатора, чем при использовании пентан-гексановой фракции. [c.121]

Этн энзимы подвергались воздействию тех же ядов, которые действуют на центры, активирующие молочную кислоту и расположенные на организмах, обработанных толуолом. Оказалось, что они ведут себя аналогично активным участкам, расположенным на стенках клеток. Между растворимым энзимом и энзимом, прочно закреплённым на стенках клеток, значительного качественного различия обнаружено не было, хотя растворимый энзим всё же не так активен. Таким образом, специфическая архитектура активного участка имеет гораздо большее значение, чем его инертная подкладка. Однако, как было обнаружено Вилльштеттером, адсорбция растворимого энзима на нейтральной, неактивной подкладке нередко повышает его устойчивость и активность это напоминает действие огнеупорных подкладок, повышающих и сохраняющих активность простых металлических катализаторов. [c.385]

Вполне вероятно, что один из компонентов (толуол или кислород) блокирует поверхность катализатора. В то же время из литературных данных известно, что окисление толуола на медьсодержащем катализаторе является реакцией нулевого порядка по отношению к кислороду [43]. Поэтому можно считать лимитирующей стадией при окислении толуола в бензальдегид адсорбцию кислорода на поверхности катализатора. [c.91]

С этой целью были проведены опыты по ароматизации гептена-1, гептена-2 и гептена-3 при 450° С и объемной скорости 1,63 час на предварительно восстановленном (при 550° С) водородом алюмохромокалиевом катализаторе (4 мл), состав и некоторые свойства которого были опубликованы [7]. Методика проведения опытов не отличалась от описанной ранее [7]. Каждый опыт проводился 75 мин. с периодическим отбором катализата. Анализ катализатов выполнялся нри помощи капиллярного газожидкостного хроматографа с пламенно-ионизационным детектором на колонках с дибутиратом триэтиленгликоля. Содержание толуола определялось на колонке длиной 10 м, гептенов — на колонке 40 м. Состав исходных углеводородов приведен в табл. 1. Поскольку крекинг углеводородов в условиях опытов был весьма невелик (всего — 2% вес.), уменьшение выхода катализата при первом отборе объясняется в основном расходом вещества на заполнение аппаратуры, адсорбцией на катализаторе и смачиванием стенок холодных частей реактора. Поэтому можно считать, что изменение состава катализата достаточно точно отражает изменение выходов продуктов реакции. [c.371]

Измерения адсорбции нз растворов менее трудоемки. Однако из-за наличия конкуренции молекул адсорбата и растворителя получающиеся зависимости имеют сложный характер, что сильно усложняет теоретическую трактовку и обработку результатов. Поэтому на практике измерения поверхности катализаторов проводят в основном путем сравнения, т. е. одновременно испытывая анализируемые и эталонные образцы в одних и тех же растворах. Так, для алюмосиликатного катализатора в качестве такого раствора чаще всего используют смесь адсорбата — толуола с изооктаном в объемном соотно-шегши 3 7. [c.87]

Теперь сопоставим другую пару реакций толуола, сводящихся к присоединению к нему водорода [реакции (4) и (5)]. В присутствии металлов VIII группы, в частности платины, толуол гидрируется до метилциклогек-сана (10) [реакция (4)]. Процесс протекает в адсорбционном слое на поверхности катализатора по достаточно сложному механизму. Суть катализа состоит в том, что при адсорбции субстратов возникает некое активированное состояние толуола и водорода, причем водород в таком состоянии может быть приближентго описан как атомарный. В таком состоянии он легко присоединяется по двойным связям С=С субстрата, адсорбированного на катализаторе, что в случае толуола приводит в конце концов к метилциилогексатту (10). [c.52]

В данной работе следует построить изотермы адсорбции толуола и определить удельную площадь поверхности катализатора статическим методом. Для определения удельной площади поверхности катализатора используют весы Мак-Бэна. Газ приводится в соприкосновение с адсорбентом и после установления равновесия отмечают показания манометра и количество адсорбированного газа при данном давлении на весах Мак-Бэна. Проведя такие измерения при различных давлениях, вычерчивают изотерму адсорбции. По изотерме адсорбции и поверхности, занимаемой адсорбированной молекулой вещества, определяют удельную площадь поверхности адсорбента. [c.429]

С целью выяснения природы каталитической активности цеолита HY в реакции окисления бензилового спирта исследовано влияние на активность катализатора различных факторов степени обмена ионов Na на Н в исходном NaY, адсорбции пиридина и воды, предварительной термообработки водородом [259]. Показано, что каталитическая активность цеолита HY, под которой подразумевается суммарный выход бензальдегида и бензойной кислоты, уменьшается на 60% при обработке цеолита водородом при 500° С в течение 15 ч. Это явление аналогично дезактивирующему влиянию высокотемпературной водородной обработки цеолита в реакциях гидрирования, о чем говорилось выше. При обмене 40-60% ионов Na в цеолите происходит заметное увеличение выхода продуктов окисления, а также бензилового эфира и толуола. Пиридин вызывает снижение каталитической активности цеолита HY, а введение в реакционную систему воды увеличивает выход бензилового эфира и снижает выход продуктов окисления. Изучено влияние температуры прокаливания цеолита HY на его каталитические свойства. Оказалось, что предварительное прокаливание при 450°С приводит к повышенной активности катализатора в образовании бензилового эфира, а выход бензальдегида увеличивается с повьпцением температуры прокаливания в интервале 500-550°С. Эти результаты указывают, по-видимому, на то, что реакция дегидратации бензилового спирта осуществляется на бренстедовских кислотных центрах, а его окисление происходит с участием льюисовских центров. [c.107]

Относительные адсорбционные коэффициенты бензола и толуола в реакциях дегидроциклизации -гексана и н-гептана при 480—490° и дегидрогенизации циклогексена при 360° на алюмомолибденовом катализаторе близки к 1, что указывает на практически одинаковую адсорбцию аренов и взятых углеводородов на активных центрах этого контакта. Опытами по дегидроциклизации гептан-толуольных смесей на алюмохромовом катализаторе установлено, что с повышением температуры в интервале 460—500 величина 2с-,н% увеличивается от 0,46 до 0,94. В этом случае зависимость lgZ н от обратной температуры графически передается прямой (рис. 1), на которую хорошо укладываются найденные значения 2с7Я8- Это позволило рассчитать величины изменения теплосодержания ЛЯ° и энтропии д 5 при адсорбционном вытеснении гептана толуолом с каталитически активных центров алюмохромового катализатора. Значения термодинамических функций процесса адсорбционного вытеснения гептана толуолом на алюмохромовом катализаторе приведены в табл. 4. [c.128]

Окисление беизальдегида в паровой фазе над ванадатом олова изучалось М э к-с те дом, констатировавшим, что окисление идет практически при той же температуре, которая характерна и для окисления толуола в бензойную кислоту. Таким образом оптимальная температура образования продукта окисления зависит в большей степени от качества катализатора, чем от природы исходного материала. Максимальный выход бензойной кислоты из беизальдегида не превосходил выхода кислоты при получении ее непосредственно из толуола. Можио было бы ожидать, что катализатор в этом окислении будет более продуктивен, чем при окислении бол е трудно окисляемого толуола. На самом же деле максимальный выход по времени на объем — величина того же порядка, что и при окислении толуола. Следовательно ограничительный фактор присущ самому катализатору (относительная скорость адсорбции и десорбции), а не реакции. Оптимальная температура катализатора (300 ) выше, чем при окислении толуола, вероятно в зависимости от относительно невысокой экзотермичиости окисления беизальдегида ). [c.510]

Высокие отборы целевых продуктов бензола, о-кси-лола и и-ксилола достигнуты на комплексах для производства ароматических углеводородов (КПА). Комплекс включает в качестве головной установку каталитического риформинга фракции 85-140 °С с непрерывной регенерацией катализатора, экстракцию риформата су ц,фояаном, деалкилирование толуола, трансалкили-рование ароматических углеводородов С7 и С и изомеризацию ксилолов. Продукты этих процессов очищают от примесей олефршовых углеводородов на активных глинах, бензол и о-ксилол выделяют четкой ректификацией, а и-ксшюл — адсорбцией на цеолитах. [c.872]

Пористые сферические частицы катализатора из окиси кремния и алюминия псевдоожижались воздухом, содержа-Ш.ИМ пары изооктана или толуола, а адсорбция их на частицах определялась непрерывным измерением концентрации паров в выходящем потоке с использованием звукового газоанализатора, Было получено хорощее качество псевдоожижеиия и ирн таких условиях было установлено, что твердые вещества можно считать полностью перемещанными и что очень незначительная часть газа проходит через слой без перемешивания. [c.135]

При адсорбции о-ксилола и толуола в смеси с кислородом методом ЭПР обнаружено, что на восстановленной водородом поверхности нанесенного катализатора (УаОз) образуется ванадиль-ная связь с кислородом. Молекула углеводорода входит в ко- [c.61]

Г. Зульфугарова [4] и ряда других авторов показано, что каталитические и адсорбционные свойства ряда природных и синтетических катализаторов зависят от химического состава, адсорбционно-структурных Свойств- и ряда других факторов. В случае природных адсорбентов эта связь я вляется довольно сложной, так как последние относятся к IV структурному т пу и, как правило, являются полиминеральными породами. Для изучения структуры волжских опок нами были использованы электронно-микроскопический и адсорбционно-структурный Методы. В лаборатории адсорбции Московского университета одним из нас были сняты изотермы адсорбции паров азота, метанола, бензола, толуола, циклогексана, н-гексана и н-ггптана на ряде волжских опок, алюмосиликатно м катализаторе и силикагеле КСК-4. Некоторые данные по величинам удельных поверхностей скелета и адсорбционной пленки, зффе.ктивным диаметром и химическому составу изученных катализаторов приведены в табл. 1. [c.25]

Исследовано жидкофазное мононитрование толуола на различных твердых кислотных катализаторах и установлено, что наибольшую активность и пара-селективность проявляет цеолит H-ZSM-5 с высоким соотношением Si/Al [75]. Нитрование протекает в каналах пор цеолита, причем пара-селективность реакции связана с размером пор цеолита. Нитрование толуола ускоряется за счет диссоциации HNO3 с образованием нитроний-катиона и за счет активации и адсорбции толуола на катализаторе, поэтому его активность зависит не только от кислотных свойств, но и от гидрофобности катализатора. [c.226]

Гидродеметилирование толуола изучали на бинарных сплавах палладия с родием, никелем [87], рением и молибденом [88]. Исследование зависимости скорости гидродеметнлирова-ния от структуры молекул метил- и диметилнафталинов показало [89], что на различных катализаторах — сплавах палладия с 2 5 и 15% (масс.) молибдена, 5% (масс.) рения или никеля — метильные группы, находящиеся в р-положении, отщепляются легче, чем находящиеся в а-положении, и а-метилнафталин не изо-меризуется в 3-метилнафталин. Эти факты были объяснены тем, что гидродеметилирование происходит при адсорбции молекул алкилнафталинов плоскостью циклов на плоских участках поверхности катализатора. По данным [90], атомы углерода ме-тильных групп в а-положении выходят из плоскости нафталинового цикла вследствие перекрывания ван-дер-ваальсовых сфер метильиой группы и атома водорода в лара-положенни. Поскольку р-метнльные группы находятся в плоскости нафталиновою цикла, при адсорбции па плоском участке поверхности катализатора более вероятен отрыв именно этих групп, а не а-групп, удаленных от поверхности катализатора. [c.116]

Определе ни е удельной поверх-воети пористого катализатора. Удельной поверхностью катализатора называется поверхность его, приходящаяся на 1 е. Упрощенно она определяется Е рассчитывается по степени адсорбции толуола из раствора его в изооктане. Навеску катализатора 1,5—2,0 г помещают в ампулу и заливают раствором толуола в изооктане. Предварительно рефрактометром определяют показатель преломления этого раствора. После трехчасового контакта с растертым в порошок образцом катализатора снова определяют показатель преломления равновесного раствора. По разности величин показателей преломления рассчитывают количество толуола, адсорбированного катализатором, и, принимая определенный размер площадки, занимаемой молекулой толуола, определяют величину удельной поверхности. [c.105]

Автор с сотр. [27] интерпретируют эти эффекты орто-дезактивации как обусловленные затруднениями в образовании а-связи на поверхности металла. Такие стерические эффекты для адсорбции толуола и л-ксилола на поверхности металла показаны на рис. 1. В первом приближении поверхность предполагается плоской с учетом очень интересного сообщения по данной проблеме Бонда [28] на этом Конгрессе. При адсорбции толуола стерические затруднения из-за метильной группы приводят к тому, что о-положение отдаляется от катализатора, а в л1-ксилоле соответствующее положение совсем не соприкасается с поверхностью. Так как при кислотном обмене замещение в о-положении проходит легко, эти данные люжно интерпретировать как результат затруднения при образовании а-связи и отсюда вытекает необходимость постулировать диссоциативный л-комплексный процесс. Фрезер и Ренауд [29], Хирота [30], Макдональд и Шеннон [26] и Мойес с сотр. [31] интерпретируют свои данные преимущественно с позиций диссоциативного процесса, в то время как Кембол и Зигель [32] предпочитают ассоциативный механизм. [c.103]

Механическая прочность на раздавливание не ниже 5 кгс на одну таблетку. Удельная поверхность катализатора, определяемая по адсорбции толуола, не ниже 100 м г. Относительная активность по сравнению с эталонным образцом ВНИИНП —не ниже 95%. [c.262]

Количество таблеток, просеянных через сита 9x9 и 5x5 мм, не более 2%. Индекс активности катализатора по эталону не менее 90%. Удельная поверхность, определяемая по адсорбции толуола, не менёе 110 ж /г. [c.262]

Учида и Имаи [9] нашли, что активность алюмосиликатов в полимеризации этилена и их кислотность повышаются при добавлении окиси никеля. Активность и селективность алюмосиликатных катализаторов, как установили Морикава и Сиразаки [10, 11], можно также повысить путем адсорбции различных катионов. Так, каталитическая активность образца, содержащего катионы никеля, значительно выше, чем у необ-мененного катализатора диспропорционирования толуола при этом уровень активности существенным образом зависит от природы и количества введенных катионов [11]. [c.121]

Применяя формулу (1.37) к тем данным табл. 5, где катализаторы одинаковые, получаем для интервала 120—130° kg— Кь — =26,6, а для интервала 150—1Й°СА,й—Кь =24,7 ккал1моль. Эти числа для теплот адсорбции, найденные из данных по влиянию давления на скорость реакции гидрогенизации толуола при разных температурах, находятся в замечательном согласии с величиной 26,65 ккал/моль, найденной независимым путем как разность энергий активации при низких и высоких температурах по формуле (1.30). [c.22]

Рассмотрим закономерности превращений алкилфенолов в присутствии алюмокобальтмолибденового катализатора, который является типичным гидрогенизационным катализатором, обладающим умеренной гидрирующей и крекирующей активностью. Структура этого окисного катализатора подробно не исследована, но методом рентгеност >уктурного анализа и электронной микроскопии установлено, что алюминий, кобальт и молибден находятся в его составе в виде катионов. Следовательно, окислы могут играть роль Льюисовских центров, а ароматические соединения, как уже отмечалось (см.стр.30),будут проявлять донорный характер по отношению к этому катализатору. Проведенный нами квантово-химический расчет взаимодействия бензола, толуола и фенола с ионами алюминия и кобальта показывает, что при хемосорбции имеет место перенос заряда от ароматического кольца соединения к катиону. При этом кольцо обедняется л-электронами (о-электронный остов затрагивается в малой степени). Это дает основание называть образующуюся на поверхности катализатора систему ароматическое соединение — катион металла я-комплексом. Отметим одновременно, что для адсорбции на металлическом никеле, как показывает расчет, должен иметь место частичный перенос электрона от атомов металла к ароматическому кольцу. Распределение этого избыточного заряда происходит по разрыхляющей орбитали ароматического соединения, что ослабляет связи в его молекуле. Следовательно, в случае восстановленного никелевого катализатора взаимодействие его с молекулой ароматического соединения аналогично по характеру нуклеофильной атаке, и можно полагать, что оно приведет к изменению закономерностей превращений алкилфенолов по сравнению с алюмокобальтмолибденовым катализатором. Это предположение находится в соответствии с экспериментальными данными. [c.146]

Тесная связь между адсорбцией и каталитической активностью была показана также и на другом примере. Фёльтер, Херман и Хайзе [13] исследовали адсорбцию в гомологическом ряду — бензол, толуол, и-ксилол и мезитилен — на кобальте, а также гидрирование этих углеводородов на кобальтовом, никелевом и родиевом катализаторах. Величину адсорбции измеряли с помощью весов Мак-Бэна. Авторы нашли, что адсорбция, выраженная в величинах адсорбционных коэффициентов, возрастает с увеличением числа метильных групп в молекуле. Каталитическая активность каждого из металлов, напротив, уменьшается с увеличением числа метильных групп (рис. 6). [c.24]

И поверхностного натяжения). В этом растворителе процесс лимитируется активацией водорода. Благодаря его ограниченной адсорбции ббльшая часть поверхности катализатора занята НБ. В концентрированных растворах НБ (50— 10%) реакция имеет нулевой порядок по восстанавливаемому мнтросоединению. Дальнейшее уменьшение концентрации НБ (ниже 10%) незначительно снижает скорость реакции и, по-видимому, не изменяет лимитирующую стадию процесса. Наоборот, в растворах толуола и этанола физико-химические свойства этих растворителей обеспечивают достаточно высокую скорость активации водорода, что обусловливает повышение скорости процесса по сравнению с восстановлением НБ в анилине. [c.17]

Природа растворителя сильно влияет на количество ПНФ, адсорбируемого катализатором. При проведении опытов в этаноле [6] количество сорбируемого ПНФ соответствует 25% от веса платинированного угля. В растворе ПФ эта величина составляет 3,5%. В отличие от протекания процесса в этаноле и ПФ, в толуоле не наблюдается сколько-нибудь заметная адсорбция ПНФ на угольной части катализатора. [c.58]

Показано, что уже при 200° С адсорбция протекает с образованием частично необратимых адсорбированных форм и появлением продуктов дегидрирования и дсзалшилирования. Адсорбированное количество газа на единицу поверхности (А) зависит при постоянном давлении и постоянной температуре от температуры предварительного прогрева катализатора (/Л). С ростом д быстро растет А, при 400° С А проходит через максимум (250° С < < 500° С), Количество газа на единицу поверхности, ие десорбирующееся при откачке (D), изменяется антибатно А и при 400° имеет плоский минимум. Величина D и удельная каталитическая активность пропорциональны. Селективность процесса, определяемая как отношение дезалкилирования к дегидрированию, в значительной степени зависит от /д. Проведены сравнительные измерения с циклогексаном, бензолом, толуолом, п-диэтИлбензолом и стиролом. А-величины для ароматических углеводородов различаются мало, по бенаол адсорбируется значительно сильнее, чем циклогекса1Г, Л-величины возрастают в указанной выше последовательности. Высказывается предположение о механизме наблюдавшихся явлений. [c.263]

В литературе имеется множество данных о том, что диспропорционирование алкилароматических соединений (АС) на цеолитных катализаторах идет по карбоний-ионному механизму, однако заключения о природе промежуточных активных ионов противоречивы. Одни авторы [1] полагают, что процесс идет с участием аренониевых ионов [АгН] , другие [2] считают, что имеет место образование бензильных катионов путем окислительного дегидрирования молекул субстрата. В [3] считают, что образование бензильных катионов происходит из первичных а-комплексов молекул субстрата с протонами поверхности. Следует отметить, что основным методом, используемым в подобных исследованиях, является метод отражательной УФ-спектроскопии ИК-спектроскопия пропускания применяется гораздо реже. Методом ИКС изучены главным образом продукты низкотемпературной адсорбции АС или комплексы в гомогенных системах. Так, в [4] приведены гомогенные Н -комплексы толуола, м-, о-, м-ксилолов. Для всех веществ отмечены очень сильные полосы поглощения (п. п.) в области 16(Х)-1618 см" . В [5] при адсорбции толуола и бензола на Нг8М-5 обнаружены поверхностные соединения с п. п. 1625-1635 см , 1540, 1450-1458 см , отнесенным к алкилбензолам и/или алкилароматическим полициклам. [c.126]

Ричардсон и Бахтиар [33] проводили исследование процесса адсорбции для системы катализатор из окисла алюминия — воздух, содержащий пары изооктана или толуола. В их опытах достигалось равновесие между выходящим газом и твердым веществом, поэтому численные значения коэффициентов массообмена не могли быть получены. Считая, что твердая и газовая фазы идеально пе-ремещаны, эти авторы предложили методику определения минимального значения коэффициента массообмена. [c.51]