Селективность Избирательность гетерогенных катализаторов

Гетерогенные катализаторы должны удовлетворять определенным требованиям технологии каталитического процесса, основные из которых следующие 1) высокая каталитическая активность 2) достаточно большая селективность (избирательность) в отношении целевой реакции 3) высокая механическая прочность к сжатию, удару и истиранию 4) достаточная стабильность всех свойств катализатора на протяжении его службы и способность к их восстановлению при том или ином методе регенерации 5) простота [c.81]

Гетерогенные катализаторы должны обладать 1) высокой каталитической активностью 2) большой селективностью (избирательностью) в отношении целевой реакции 3) простотой получения, обеспечивающей воспроизводимость всех свойств катализатора 4) высокой механической прочностью к сжатию, удару и истиранию 5) стабильностью всех свойств катализатора на протяжении его службы и способностью к их восстановлению при том или ином методе регенерации. Обеспечение этих требований достигается главным образом при разработке состава катализатора и способа его получения. [c.441]

Гетерогенные катализаторы сравнительно редко применяются в виде индивидуальных веществ и часто содержат различные добавки, получившие название модификаторов (промоторов). Модификаторы могут вызывать структурные, электронные и фазовые изменения на поверхности (в объеме) катализатора, а также влиять на прочностные и другие характеристики. С помощью модификаторов можно изменить активность, селективность (избирательность) и стабильность работы катализатора, а также улучшить механические и структурные свойства. Фазовые и структурные модификаторы стабилизируют соответственно активную фазу катализатора или пористую структуру его поверхности. [c.640]

Гетерогенные катализаторы должны удовлетворять определенным требованиям технологии каталитического процесса, основные из которых следующие 1) высокая каталитическая активность 2) достаточно большая селективность (избирательность) в отношении целевой реакции 3) высокая механическая прочность к сжатию, удару и истиранию 4) достаточная стабильность всех свойств катализатора на протяжении его службы и способность к их восстановлению при том или ином методе регенерации 5) простота получения, обеспечивающая воспроизводимость всех свойств катализатора 6) оптимальные форма и геометрические размеры, обусловливающие гидродинамические характеристики реактора 7) небольшие экономические затраты на производство катализатора. Обеспечение этих требований достигается главным образом при разработке состава и способа получения катализатора. [c.197]

Сложный состав продуктов окисления углеводородов связан с тем, что образующиеся при окислении кислородсодержащие соединения обладают обычно большей реакционной способностью, чем исходные углеводороды, и легко подвергаются дальнейшему окислению. Максимальная концентрация каждого промежуточного соединения. будет определяться скоростью его образования и расходования, зависящей от реакционной способности соединения. Повышение селективности процесса окисления во многих случаях достигается применением гомогенных и гетерогенных катализаторов избирательного действия или инициатора при радикальном механизме процесса. [c.34]

При окислительном дегидрировании молекулярный кислород, выводя из реакционной зоны водород и сдвигая равновесие реакции вправо, снимает термодинамические ограничения. Высокую селективность процесса способен, однако, обеспечить лишь гетерогенный, избирательно действующий катализатор он может существенно снизить оптимальную температуру, затормозить побочные пиролитические реакции, сократить долю процессов изомеризации углеродного скелета и миграции двойной связи. Как отмечено выше, окислительное дегидрирование катализируют соединения многих металлов, особенно ванадия, молибдена, висмута, кобальта, серебра, железа, меди. При дегидрировании парафинов в олефины и олефинов в диены наиболее эффективны висмут-молибденовые и висмут-вольфрамовые катализаторы, промотированные добавками соединений фосфора, а также разного рода ферриты. Для получения винильных производных ароматического ряда рекомендуют применять смеси окислов кобальта, вольфрама и ниобия в разных сочетаниях, окись алюминия, промотированную солями и окислами железа. [c.61]

Проблема определения спектра кислотности и установления связи между активностью и селективностью — одна из центральных в гетерогенном катализе. Возможно, что невысокая избирательность кислотных катализаторов в ряде процессов связана именно с наличием кислотных центров разной силы. [c.28]

Гетерогенные катализаторы должны удовлетворять определенным требованиям, основные из которых следующие 1) высокая каталитическая активность 2) достаточно большая селективность (избирательность) в отношении целевой реакции [c.270]

Для производства азотной кислоты необходимо возможно более полное окисление аммиака до N0 (N2O и N2 обладают инертными свойствами). Для осуществления первой реакции и подавления второй и третьей следует применять катализатор, обладающий селективным (избирательным) действием. Окисление аммиака на катализаторе — необратимый процесс, экзотермический, типично гетерогенно-каталитический, протекающий последовательно в несколько стадий 1) диффузия реагирующих веществ к поверхности катализатора 2) адсорбция кислорода 3) химическое взаимодействие молекул на поверхности катализатора 4) десорбция продуктов реакции с поверхности катализатора. Скорость окисления аммиака определяется самой медленной стадией процесса — диффузией аммиака к поверхности катализатора, т. е. процесс окр сле-ния аммиака протекает во внешнедиффузионной области. [c.207]

Среди современных проблем физической химии одно из первых мест принадлежит выяснению механизма гетерогенного катализа и разработке научных основ подбора катализаторов. Проблема селективности стоит перед исследователями уже в течение шестидесяти лет, однако до сих пор не создано сколько-нибудь удовлетворительной теории избирательности. Существующие теории катализа — электронная, мультиплетная, промежуточных соединений, а также теория кисЛотно-основного катализа — устанавливают ряд свойств твердого тела, по которым можно подбирать катализаторы, селективно ведущие процесс в отношении той или другой реакции, однако.ни одно из этих свойств нельзя считать однозначным критерием каталитической избирательности. [c.177]

Гетерогенные каталитические реакции в жидкой фазе применяются в различных областях промышленности. Они протекают при более низкой температуре, чем газофазные процессы, и более избирательно. Применение растворителей, адсорбирующихся на поверхности катализатора, и добавок, а также изменение pH позволяют значительно изменять активность и селективность катализаторов. Достигнуты зна-чительные успехи в изучении и практическом использовании многочисленных процессов гидрирования олефиновых и ацетиленовых углеводородов, ароматических соединений, жиров, непредельных спиртов и карбонильных соединений, а также некоторых процессов полимеризации и гидратации в жидкой фазе. [c.85]

В зависимости от того, находится ли катализатор в той же фазе, что и реагирующие вещества, т. е. равномерно ли он распределен в реакционном объеме, или образует самостоятельную фазу, различают гомогенный и гетерогенный катализ. При гетерогенном катализе ускорение процесса обычно связано с каталитическим действием поверхности твердого тела (катализатора). В качестве катализатора при гетерогенном катализе часто применяют переходные металлы и их оксиды. Катализаторами при гомогенном катализе обычно служат кислоты, основания, соли и прежде всего соли /-элементов (Сг, Мп, Ре, Со, N1, Си и др.). Катализаторы отличаются избирательностью (селективностью) действия. Так, на оксиде алюминия при [c.238]

Потребность в асимметрических катализаторах для таких синтезов особенно остра. Однако преимущества в селективности и активности гомогенных катализаторов, по сравнению с аналогичными гетерогенными, лишь отчасти решают задачу избирательного синтеза одного из изомеров. Содержащие хиральные центры МК, как правило, труднодоступны и соответственно дороги, а отделение их от продуктов реакции или продуктов распада самих МК сложно, а подчас невозможно. Поэтому синтез хиральных ГМК особенно важен — он решает в том числе и проблему отделения продуктов катализа от катализатора. Существуют следующие возможно- [c.479]

В качестве сырья для комбинированных окислительных процессов можно использовать как индивидуальные углеводороды, так и смеси органических веществ, ореагентами Могут служить соединения, содержащие азот, галогены, серу и другие гетероатомы. Исключительно важная роль принадлежит окислителю, функции которого эффективнее всего выполняет молекулярный кислород даже при синтезе бескислородных веществ степенью участия кислорода определяются и направление и глубина суммарной реакции. Выход и селективность образования проме ку-тОЧных и конечных продуктов в подавляющем- бoльщин tвe случаев зависят от активности и избирательности гетерогенного катализатора. Разработка эффективных приемов управления селективностью таких сложных процессов во многом предопределяется уровнем изученности их механизма, и хотя в ряде случаев здесь достигнуты большие успехи, в целом эта проблема остается наиболее актуальной. [c.5]

В последнее время показано, что на гетерогенных катализаторах окислителем углеводоролов мпжрт быть не только кислород, но и его переносчики (КЮ, ЗОг и др.). В работе [215] проведено сравнительное исследование окисления различных углеводородов молекулярным кислородом и окисью азота (табл. 114). На катализаторах мягкого окисления (закись меди, висмут к олово-мо-либденоБые системы) пропилен окисляется кислородом в альдегиды с высокой селективиостью — до 80% (об.), а взаимодействие пропилена с окисью азота на этих системах приводит к образованию нитрилов и поэтому селективность низка (10—30% об.). Нз катализаторах, в которые введен ион свинца, окисление пропилена кислородом в альдегиды протекает с низкой избирательностью (5—30% об.), а селективность образования нитрилов при взаимодействия олефина с окисью азота высока—от 60 до 90% (об.). [c.290]

В традиционных направлениях каталитического карбонилирования (гидроформилирование, гидрокарбоксилирование и гидрокарбалкоксилирование) основное внимание уделяется поиску новых высокоактивных, селективных и стабильных, прежде всего гетерогенных, катализаторов с целью интенсификации процессов и повышения их экономической эффективности. В этом отношении принципиальный успех достигнут благодаря широкому изучению каталитической активности металлов VIII группы периодической системы, особенно металлов группы платины. Значительно усовершенствованы гомогенные Со-, Ni- и Fe-катализаторы, в частности модифицированием карбонильных комплексов этих металлов фосфинами, арсинами и аминами. Модифицированные металлокомплексные катализаторы высокоактивны, избирательны и стабильны поэтому можно полагать, что в ближайшее десятилетие могут быть разработаны промышленные процессы синтеза мо-но- и дикарбоновых кислот карбонилированием моно- и диолефинов, диолов, фуранов, непредельных кислот. На повестке дня современной нефтехимической промышленности — разработка промышленного процесса получения предельных карбоновых кислот нормального строения и их эфиров карбонилированием олефинов и спиртов. Значительным достижением в этой области были работы химиков компании Монсанто, открывшие необычайно вы- [c.161]

Бёрч [1в] продемонстрировал очень тонкую избирательность катализатора Уилкинсона, выгодно отличающую его от типичных гетерогенных катализаторов, характеризующихся обычно низкой селективностью. Так, восстановление 1,4-дигидробензолов (получаемых из аренов восстановлением по Бёрчу) оказывается очень селективным процессом при использовании гомогенного катализатора, тогда как гетерогенные катализаторы [c.26]

Улучшение избирательности реакции окисления этилена в окись этилена на серебряном катализаторе возможно также за счет более точного выяснения вопросов о гетерогенно-гомоген-ном характере процесса [ 20], о роли макрофакторов в кинетике реакции [221], о роли селективно направляющих промоторов [222]. [c.349]

Рутений, так же как платина и палладий, обладает каталитическими свойствами, но часто отличается от них большей селективностью и избирательностью. В гетерогенном катализе используются металлический рутений и его сплавы. Наиболее эффективные катализаторы получаются при нанесении рутения на различные носители с сильноразвитыми поверхностями. Во многих случаях его применяют вместе с платиной для того, чтобы увеличить ее каталитическую активность. Сплав родия, рутения и платины ускоряет окисление аммиака в производстве азотной кислоты. Рутений применяют для синтеза синильной кислоты из аммиака и метана, для получения предельных углеводородов из водорода и окиси углерода. За границей запатентован способ полимеризации этилена на рутениевом катализаторе. [c.251]

Среди современных проблем физической химии одно из первых мест принадлежит выяснению механизма гетерогенного катализа и разработке научных основ подбора катализаторов. В этом плане изучение вопросов различной каталитической активности и селективности окисных контактов в модельных реакциях дегидратации и дегидрирования весьма актуально и требует глубокого всестороннего исследования. Несмотря на разнообразие имеющихся экспериментальных закономерностей и теоретических представлений до сих пор не создано еще сколько-нибудь удовлетворительной теории избирательности. Прежде всего это связано с тем, что в случае каталитических гетерогенных процессов даже самая простая реакция является сложной, состоящей из многих стадий, и требует идентификации промежуточных активных веществ на поверхности, ответственных за развитие реакции в целом. Поэтому для понимания сущности элементарных каталитических процессов важно знать состояние адсорбированных молекул и характер их взаимодействия с поверхностью. Нет также единого мнения по поводу природы центров дегидратации и дегидрирования, участия протонодонорных и электроакцепторных мест. [c.240]