Аммиак отравление катализаторо

Метод каталитического обезвреживания газообразных отходов заключается в проведении окислительно-восстановительных процессов при температуре 75—500°С на поверхности катализаторов. В качестве носителей металлов, используемых как катализаторы (платина, палладий, осмий, медь, никель, кобальт, цинк, хром, ванадий, марганец), применяются асбест, керамика, силикагель, пемза, оксид алюминия и др. На эффективность процесса оказывает влияние начальная концентрация обезвреживаемого соединения, степень запыленности газов, температура, время контакта и качество катализатора. Наиболее целесообразное использование метода— при обезвреживании газов с концентрацией соединений не более 10—50 г/м . На низкотемпературных катализаторах при избытке кислорода и температуре 200—300°С окисление ряда низко-кипящих органических соединений (метан, этан, пропилен, этилен, ацетилен, бутан и др.) протекает нацело до СО2, N2 и Н2О. В то же время обезвреживание высококипящих или высокомолекулярных органических соединений данным методом осуществить невозможно из-за неполного окисления и забивки этими соединениями поверхности катализатора. Так же невозможно применение катализаторов для обезвреживания элементорганических соединений из-за отравления катализатора НС1, НР, 502 и др. Метод используется для очистки газов от N0 -f N02 с применением в качестве восстановителей метана, водорода, аммиака, угарного газа. Срок службы катализаторов 1—3 года. Несмотря на большие преимущества перед другими способами очистки газов метод каталитического обезвреживания имеет ограниченное применение [5.52, 5 54 5.62] [c.500]

Важные сведения о природе катализаторов были получены при изучении действия ядов на каталитическую активность. Было замечено, что встречается как обратимое, так и необратимое отравление катализаторов. Так, катализатор (Ре) при синтезе аммиака обратимо отравляется кислородом. Пропускание над ним смеси водорода с азотом снимает отравление и вновь делает катализатор пригодным для дальнейшего использования. В присутствии серы этот же катализатор отравляется необратимо и не восстанавливает своей активности. [c.351]

Даже при сравнительно небольшой концентрации железа в аммиаке (0,1-1,0 мг/кг) образующиеся на платиносодержащих катализаторах контактных аппаратов отложения (они отравляют катализатор, закрывают его активные центры и внедряются в сам катализатор [1]) содержат до 20-50 % железа и его оксидов [1-3]. Столь существенное количество железосодержащих примесей, которые наиболее активно внедряются в катализатор [1], подтверждается и тем, что сами отложения характеризуются выраженными магнитными свойствами [4]. По мере же отравления катализаторов наблюдается снижение степени конверсии аммиака, такой важной эксплуатационной характеристики всего производства кислоты (рис. В.1) [2, 5], причем на довольно значительную величину (6-8 %), а это приводит к уменьшению выработки готовой продукции, перерасходу аммиака, катализатора и энергии. [c.4]

Катализатор 35-4 фирмы Ай-Си-Ай относится к тому же классу — он высокоактивен для гидрирования азота в аммиак. Этот катализатор состоит в основном из гранецентрированных кристаллов железа, стабилизированных тугоплавкими окислами, и промотирован щелочью, что придает ему устойчивость к спеканию и отравлению. В данном катализаторе очень важное значение имеет структурное распределение неметаллических компонентов. [c.31]

Бар и Петрик [31], изучая каталитическое восстановление содержащих смолы фенолов в циклические углеводороды на трехокиси молибдена при 360 — 380°, нащли, что наиболее активным катализатором является трехокись молибдена с окисью хрома и окисью бария, взятые в соотношении 1 1 10, а лучшим носителем оказался кизельгур. Склонность трехокиси молибдена к потере активности при применении ее в условиях атмосферного давления объяснялась образованием менее активной двуокиси молибдена, а не образованием при реакции высококипящих соединений. Удовлетворительная регенерация катализатора из трехокиси молибдена достигается обработкой ее воздухом, лишь в том случае, если она применялась без кизельгура в качестве носителя. Применение аммиака в процессе регенерации приводило к отравлению катализатора, а сероводород никаких преимуществ по сравнению с водородом не дал. [c.310]

Особым типом се,лективной каталитической реакции является отравление катализатора прн каталитическом синтезе аммиака кислородом или кислородсодержащими газами, такими, как СО, СО) и Н О. Все эти газы легко взаимодействуют с поверхностью железного катализатора, приводя к образованию на ней хемо-сорбированного слоя атомов кислорода [294]. Во время реакции с водородом эти кислородные атомы конкурируют с ато.мами азота. Поскольку хемосорбция кислорода происходит со значительно большей теплотой хемосорбции, чем азота, прис тствие в газовой смеси даже очень малых количеств кислорода вызывает серьезное отравление поверхности катализатора. [c.161]

Описываемое явление имеет существенное практическое значение, особенно в настоящее время, когда все большую роль играют процессы, протекающие при высоких давлениях. С ним связан вынос паров веществ (соли, 5102), содержащихся в воде паросиловых установок, и последующее их выделение (в результате понижения давления) на лопатках турбин, чем вызывается их эрозия и, как следствие, падение к. п. д. Растворимость паров воды в воздухе следует учитывать при проектировании вентиляционного и отопительного оборудования. Растворимость ртути в сжатых газах необходимо иметь в виду для внесения соответствующих поправок в эксперименты, проводимые со ртутью в качестве запирающей жидкости при высоких давлениях и температурах. Укажем еще на один пример — возможность отравления катализаторов (в частности, в колоннах синтеза аммиака) в результате попадания в них масла из поршневых компрессоров за счет повышения летучести (давления) его паров в условиях низкой температуры и сверхвысоких давлений (речь идет не о механическом уносе масла, с которым легко бороться ). [c.133]

Можно предположить, что одной из причин отравления катализатора при проведении синтеза (например, синтеза аммиака) [c.220]

В синтез-газе после конверсии окиси углерода при 280—420 °С содержится до 5—6% СО, которую необходимо удалить практически полностью, чтобы предотвратить последующее отравление катализатора синтеза аммиака. В зависимости от содержания окиси углерода и технологической схемы синтеза аммиака применяются различные методы очистки. [c.346]

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]

Было исследовано явление частичного отравления катализатора. Оказалось, что первые порции хинолина наиболее сильно дезактивируют катализатор. Степень дезактивации катализатора различными азотистыми соединениями различна. По уменьшению дезактивирующего действия азотистые соединения можно расположить в следующем порядке хинальдин > хинолин > пиррол > пиперидин >дециламин > анилин. Если рассмотреть их исключительно с точки зрения основности, то наиболее эффективным из приведенных ядов должен бы быть пиперидин. Однако в присутствии катализатора пиперидин в значительной степени распадается при температуре около 425°, Дециламин избирательно расщепляется на аммиак и децен. Хинолин и хинальдин в этих условиях не расщепляются и являются эффективными ядами. Сравнительно сильное отравляющее действие пиррола, возможно, является следствием отложения на катализаторе полимера, так как известно, что пиррол легко полимеризуется в присутствии кислот. Кроме того, на хемосорбцию азотистых оснований оказывают влияние силы ван-дер-Ваальса. Необходимо учитывать степень этого влияния так же, как размер молекулы и структуру адсорбированного вещества. Отравляющая природа азотистых оснований согласуется с общей теорией катализаторов кислотного типа, которые содержат серную и фосфорную кислоты и промотированы галогенидами алюминия и бора. Предполагают, что механизм действия этих веществ включает образование карбониевых ионов. Азотистые. соединения являются более основными, чем олефины или ароматические соединения, если основность определять, согласно Льюису, как способность отдавать электронную пару. Азотистые основания, следовательно, способны реагировать с кислотой катализатора с образованием устойчивой соли. Следствием таких реакций является отравление катализатора, который обычно действует путем обратимого образования нестойких комплексов. [c.241]

Наиболее простым является эффект отравления, или уменьшения числа активных мест на поверхности катализатора под действием примесей, которые в этом случае называют ядами. Например, несколько процентов СО, Н2О или НгЗ на поверхности железного катализатора при синтезе аммиака заметно подавляют его активность. В этом случае говорят об отравлении катализатора. Более сложным является селективное отравление (например, хлороформ на поверхности двуокиси титана подавляет дегидратацию. [c.7]

Так, в отделении медно-аммиачной очистки в производстве аммиака вышли из строя уплотнительные манжеты на рекуперационной машине. Резервную машину включили с отступлением от установленного режима — без снижения на 50% подачи газа. За время переключения рекуперационных машин очистка конвертированного -газа ухудшилась, что привело к отравлению катализатора в колоннах синтеза аммиака. В связи с этим происходило многократное изменение температуры выходящего из колонны газа это вызвало ослабление плотности между нижней крышкой колонны синтеза и трубой отвода газа из колонны. В этом узле произошла утечка азотно-водородной смеси, которая воспламенилась в воздухе от пирофорной пыли восстановленного железного катализатора, выносимого из аппарата с потоком газа. [c.251]

Как и в случае каталитического крекинга, заметный прогресс в области га был связан с широким внедрением в начале семидесятых годов катализаторов на основе цеолитов, которые более устойчивы к отравлению аммиаком, чем катализаторы на основе аморфных алюмосиликатов. Использование в двухступенчатой схеме цеолитных катализаторов позволило в ряде случаев отказаться от промежуточного фракционирования продуктов (и, следовательно, от второй печи),что дает заметную экономию как в капиталовложениях (10-20 ), так и в эксплуатационных расходах [42,45] (рис. 12 ). [c.26]

Катализаторы АП-56 и АП-64 поступают на установку в так называемом осерненном состоянии, при котором свободная металлическая платина переведена в сернистую. Это делают с целью защиты катализатора при хранении и операциях, предшествующих пуску установки (для предотвращения отравления катализатора двуокисью серы, аммиаком, окисью углерода при продувке и сушке систем), а также для подавления чрезмерной крекирующей способности исходного катализатора при пуске установки. [c.12]

Отравление катализатора в большинстве случаев происходит в результате адсорбции яда на иоверхности. Таким образом, механизм отравления- аадинег, чается в блокировке, активных участков катализатора. Посколь-, ку адсорбция может быть как обратимой, так и необратимой,-различают обратимое и необратимое отравление. Так, платиновый катализатор Отравляется СО и СЗг, однако при внесении его в чистую смесь исходных веществ (газообразных) происходит десорбция яда, и активность восстанавливается. При отравлении же НгЗ и РНз платина полностью дезактивируется. На рис. ХП, 6 показана кинетика обратимого отравления парами воды железного катализатора нри синтезе аммиака. При про-нускагши влажного газа активность катализатора снижается примерно в 6 раз, а нри пропускании сухой смеси азота с водородом активность в течение часа восстанавливается до исходной величииы. [c.300]

Основной промышленный метод производства аммиака — метод Габера, заключаюш,ийся в непосредственном соединении азота и водорода под высоким давлением (несколько сотен атмосфер) в присутствии катализатора (в качестве катализатора обычно применяют железо, содержащее молибден или другие вещества, повышающие его каталитическую активность). Используемые газы должны быть тщательно очищены для предотвращения отравления катализатора. Протекающая при этом реакция [c.304]

При гетерогенном катализе обычно каталитическим действием обладает не вся поверхность катализатора, а лишь ее незначительная часть, так называемые активные центры. В пользу этого говорят следующие факты. Есть вещества, известные под названием каталитически.х ядов, которые, попадая на поверхность катализатора, отравляют его, т. е. выводят из строя. Например, платиновые катализаторы отравляются соеди-непнями мышьяка, селена, те.члура. Соединения серы отравляют катализатор для синтеза аммиака. Отравление катализатора вызывается очень небольшим количеством каталитического ила, достаточным для адсорбции или химического взаимодействия лишь на небольшой части его поверхности. Следовательно, активной в отношении катализа является лишь часть поверхности катализатора. [c.52]

Пропускание через катализатор Р1 - А12О3 - Р, отравленный сернистыми и азотистыми соединениями, углеводорода, не содержащего серы и азота, приводило к восстановлению активности до первоначального уровня. Те же результаты были получены при обработке катализатора водородом при повышенной температуре (450-500 °С). Таким образом, в изученных условиях отравление катализатора - А12О3 - Р было обратимым. В подобных концентрациях и условиях сера является ядом для данного катализатора в реакции дегидрирования, связанной с действием металлических центров, тогда как азот не влияет на его дегидрирующие свойства. Токсичность соединений серы и азота в виде сероводорода и аммиака объясняется взаимодействием этих соединений с поверхностными атомами металла и донорно-акцепторными центрами фторированного оксида алюминия. Следует предположить, что сера образует с платиной соединения, обладающие пониженной активностью в реакции дегидрирования в данных условиях. Что касается азота, то отсутствие наблюдаемого эффекта в реакции дегидрировакия циклогексана связано с превращением аммиака (в присутствии воды) в ион аммония, экранированная структура которого делает его нетоксичным по отношению к платине. Кроме того, большая часть аммиака должна связываться кислотными центрами катализатора. Слабое влияние серы при ее массовой доле до 0,01% на изомеризацию н-гексана или н-пентана на алюмоплатиновом [c.87]

Рис. IX-]. Влияние добавок на активность железного катализатора синтеза аммиака /—отравление (РеЧ-5) 5—подложка (Ре+ -(-кварц) д—промотврованве (Fe- Al20з) (—неаддитивность каталитической активности (Fe -Mo).

Изучение влиянйя.ядов на каталитическую активность позволило получить важные сведения о природе катализаторов. Было замечено, что встречается как обратимое, так и необратимое отравление катализаторов. Так, железный катализатор, используемый в синтезе аммиака, обратимо отравляется кислородом. Пропускание над ним свежей смеси водорода с азотом снимает отравление и вновь делает катализатор активным. В присутствии серы этот же катализатор отравляется необратимо. В случае многоступенчатой реакции действие яда сначала приводит к устранению некоторых стадий. Например, гидрирование хлористого бензоила в бензольном растворе на платиновом катализаторе [c.271]

Допустим, в производстве аммиака в реакторе метанирования (СО + ЗН2 = СН4 + Н2О) для очистки азотоводородной смеси (АВС) от остатков оксида углерода по какой-то причине уменьшилась степень гидрирования СО. Соответственно, АВС, поступающая в отделение синтеза аммиака, будет содержать больше СО и меньше СН4. Синтез аммиака осуществляется в системе с рециклом (см. рис. 5.5) и поэтому уменьшение инертного компонента СН в исходной смеси приведет к снижению его накопления в цикле синтеза и, следовательно, к увеличению парциального давления азота и водорода. Последнее увеличит скорость реакции и, соответственно, степень преврашения АВС в продукт Эффект благоприятный и проявляется сразу же после такого изменения в метанировании. Но с другой стороны, СО - яд для катализатора синтеза аммиака. С увеличением содержания СО дезактивация катализатора будет происходить быстрее, что приведет к ухудшению эффективности процесса во времени, по мере отравления катализатора. [c.272]

Очистка природного газа от серосодержащих соединений. Природный газ содержит примеси серосодержащих соединений, включающие меркаптаны (КЗН), тиофен (гетероциклическое соединение С4Н45), сероуглерод ( 82), сульфиды (К23), сероводород (Н23) и др. Кроме того, на стадии извлечения газ одорируют — добавляют этилмеркаптан, обладающий сильным запахом. Одорирование придает специфический запах природному газу (метан — газ без запаха), так как в целях безопасности утечка взрывоопасного газа должна ощущаться окружающими. Несмотря на то, что содержание серы не велико (в среднем составляет несколько десятков мг/м ), в целях избежания отравления катализаторов, используемых в производстве аммиака, ее содержание не должно превышать 0,5 мг/м . Технологическая схема сероочистки показана на рис. 6.38. [c.398]

Ag l-SNHg и А 2804 4ЫНз. Первый комплекс очень летуч и легко уносится газовым потоком. Второе соединение нелетучее даже при незначительном нагревании, оно разлагается на аммиак и сульфид серебра который остается на поверхности катализатора. Поэтому такой метод должен быть эффективным лишь при отравлении катализатора хлористыми соединениями. [c.224]

Основное количество окиси углерода, содержащегося в неочищенном синтез-газе, сначала подвергают каталитической конверсии взаимодействием с водой с образованием двуокиси углерода и дополнительного количества водорода. Двуокись углерода легко можно удалить абсорбцией водой или щелочными растворителями, кмк было подробно описано в предыдущих главах однако получаемый газ все ехце содержит 2—4% окиси углерода, которую необходимо удалить практически полностью, чтобы предотвратить отравление катализатора синтеза аммиака. Хотя разработаны и некоторые другие процессы удаления небольших количеств окиси углерода, например метанирование или абсорбция жидким азотом, на протяжении многих лет важное промышленное значение сохраняет процесс абсорбции медноаммиачными растворами. [c.349]

Для получения же газообразного аммиака, с целью окисления его в азотную кислоту, смесь пара и аммиака проводится в ректификационную колонну с дефлегматором и холодильником по-лученый газ подвергается тщательному очищению прежде, чем его направляют в контактные элементы для окисления. Газ, как уже говорилось, не должен содержать фосфора, водородных соединений, серы и кремния, во избежание загрязнения и отравления катализаторов. [c.103]

Действие ускоряющих реакций катализаторов можно замед-лить и вовсе уничтожить другими веществами. Так, железо, ускоряющее превращение азота и водорода в аммиак, теряет свою каталитическую способность в присутствии незначительных коли честв соединений серы. Платина, служащая катализатором для окисления двуокиси серы в трехокись, теряет свое каталитическое свойство, когда в газах находятся соединения мышьяка кантакт-ное окисление аммиака в азотную кислоту сильно замедляется соединениями мышьяка, серы, фосфора. Поэтому говорят об отравлении катализаторов и о каталитических ядах [c.105]

Одним из лучших катализаторов в этом случае является железо с добавками небольших количеств окислов калия и алюминия, которые повышают активность и устойчивость катализатора в работе. Существуют различные методы приготовления промышленного катализатора синтеза аммиака. По одному из методов железо вместе с добавками плавят и окисляют в струе кислорода. По другому плавят железную руду (магнетит) с добавками. Приготовленную любым из методов массу дробят, просеивают и полученные зерна (гранулы) загружают в контактный аппарат для синтеза аммиака. В этом аппарате сначала происходит восстановление катализатора азотноводородной смесью, а далее синтез аммиака. Перед тем как открыть доступ в контактный аппарат, смесь азота и водорода тщательно очищают, чтобы избежать отравления катализатора. Процесс синтеза аммиака осуществляет-затуре 450—550° С и высоком давлении (200- [c.27]

Так, было исследовано влияние самого формальдегида, а также фенола, ацетальдегида и уксусной и муравьиной кислот, присутствующих в надсмольных водах производства карбамидных смол [108]. Содержание формальдегида (до 10%), фенола (до 5 мг/л) и ацетальдегида (до 6%) оказывает инициирующее действие на процесс, причем выход формальдегида возрастает на 2—5%. Большие количества фенола приводят к обратимому отравлению катализатора. Напротив, муравьиная и уксусная кислоты отравляют контакт необратимо, в частности присутствие уксусной кислоты снижает выход формальдегида на 20% и способствует повышенной зауглероженности катализатора. Аммиак дезактивирует серебряный катализатор, блокируя его поверхность образовавшимся уротропином. Содержание аммиака 6-10 % снижает выход формальдегида от 72 до 68% [НО]. [c.47]

В связи с развитием химической промышленности, использующей природный газ в качестве сырья для производства химических продуктов, важных для ародного. хозяйства (метанола, аммиака, ацетилена и др.), возникла потребность в газе с минимальным содержанием сернистых соединений, наличие которых вызывает отравление катализаторов, применяемых в производственных процессах. [c.135]

Активность катализатора сильно зависит от присутствия посторонних веществ, действие которых может быть двояким увеличивать активность катализатора или снижать ее. Вещества, не обладающие каталитической активностью, но увеличивающие активность катализатора, называются промоторами или активаторами. Так, например, катализаторы синтеза аммиака (Fe, Мо, W, Ni, Со) значительно активируются в присутствии тугоплавких оксидов AI2O3, MgO, СГ2О3. Вещества, способствующие снижению активности катализатора, вплоть до полной ее потери, называются каталитическими ядами. При взаимодействии ядов с катализатором образуются малоактивные продукты, не обладающие каталитическим действием. Это явление называете отравлением катализатора. В зависимости от стабильности образовавшихся продуктов отравление бывает обратимым и необратимым. При обратимом отравлении активность катализатора может быть восстановлена пропусканием свежих порций реакционной смеси. При необратимом отравлении требуется полная регенерация катализатора или его замена. [c.142]

Между тем существуют описания нескольких случаев отравления, которые едва ли можно приписать какой-либо иной причине, чем гетерогенность. Одним из таких примеров является отравление катализаторов синтеза аммиака кислородом, находящимся в реагентах в виде кислорода или в составе водяного пара. Альмквист и Блэк [46] нашли, что количество кислорода, способное покрыть 10—15% поверхности катализатора, уменьшает скорость реакции на 70%. Рис. 66 (стр. 293) показывает отравляющее действие газа, содержащего 0,32% водяного пара, и обратимость отравления при замене этого газа на шестидесятой минуте сухим газом [47]. Аналогично кислород ингибирует орто-пара-конверсию водорода на вольфраме [48]. [c.264]

В первую очередь необходимо отметить реакцию изомеризации углеродного скелета парафиновых (алканов) и циклоларафиновых (цикланов) углеводородов, протекающую не менее интенсивно, чем изомеризация олефинов и циклоолефинов в присутствии алюмосиликатов или активированной окиси алюминия. Кроме того, эти катализаторы осуществляют ароматизацию как путем дегидрирования гексаметиленов и дегидроизомеризации пентаметиленов, так и путем дегидроциклизации парафинов [72, 73]. Кроме реакций изомеризации и ароматизации, для этих процессов весьма характерным является гидрокрекинг высокомолекулярных углеводородов, что позволяет получать высокооктановые бензины ш сырья с большим содержанием лигроиновых фракций [19]. Б процессах риформинга под давлением водорода происходит также почти полное обессеривание используемого сырья. Применяемые катализаторы обычно позволяют работать на сырье с содержанием серы до 0,5%, однако некоторое повышение рабочего давления предотвращает отравление катализатора и при более высоком содержании серы [20]. Следует отметить, что, несмотря на затраты водорода на реакции обессеривания и гидрокрекинга, выделение водорода при ароматизации настолько значительно, что в комплекс нефтеперерабатывающих заводов, кроме установок по риформин-гу, часто входят установки по гидрогенизации и даже по синтезу аммиака [18, 27]. [c.91]

Повышенное содержание масла в ашиаке пагубно сказывается и при дальнейшей переработке аммиака. Отравление платинового катализатора окисления аммиака в окислш азота. снижает степень конверсии, по крайней мере на 0,5 , что- при нынешнем объеме производства аммиака приводит к годовому убнтку в 0,5 млн.руб. А поношенное содержание масла в ашша-ке, идущей, на нейтрализацию, увеличивает взрывоопасность [c.9]

В химической промкшгенности для очистки жидких продуктов (аммиак, спирты и др.) от взвешенных пылевидных катализаторов с целью предупреждения эрозии дроссельной арматуры, а такяе предотвращешш отравления катализаторов при дальнейшей переработке этих продуктов и получении веществ особой чистоты применяются различные методы очистки. [c.143]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология