Промоторы структурообразующие

Обнаружено, что добавление к катализатору вещества, которое само по себе может и не обладать каталитическим действием, приводит иногда к значительному увеличению эффективности процесса. Такие вещества называют промоторами или активаторами. Например, железный катализатор синтеза аммиака содержит в качестве промоторов А Оз и К2О в количестве нескольких процентов. Здесь АЬОз является структурообразующей добавкой, а К2О — активирующей. [c.765]

Мы ограничимся двумя промоторами структурообразующими и промоторами модифицирующими. [c.177]

При длительном воздействии температуры происходит рекристаллизация металлов, приводящая к изменению удельной поверхности катализатора или числа активных центров. Механические и термические воздействия приводят также к постепенному разрушению частиц катализатора. В ряде случаев для повышения устойчивости катализаторов к рекристаллизации в его состав вводят небольшие добавки веществ — структурообразующих промоторов, снижающих скорость рекристаллизации. [c.244]

Различают структурообразующее промотирование и модифицирование. Структурообразующие промоторы стабилизируют активную фазу катализатора по отношению к нагреванию или другим воздействиям они препятствуют термической рекристаллизации (укрупнению кристаллов) катализатора. Модифицирующие промоторы (модификаторы) изменяют строение и химический состав активной фазы. В зависимости от концентрации одни и те же добавки могут оказывать как промотирующее, так и отравляющее действие. [c.429]

К промоторам и активаторам примыкают стабилизаторы (структурообразующие промоторы), тормозящие спекание и рекристаллизацию и тем самым повышающие устойчивость катализаторов к высоким температурам, а иногда и к действию ядов. Последний случай нередко имеет место при нанесении активной фазы на носитель с высокоразвитой поверхностью (силикагель, активный уголь и т. д.), адсорбирующий отравляющие примеси. Весьма эффективна защита активной фазы от отравления в случае цеолитных катализаторов. Повышающие термическую устойчивость стабилизаторы, тормозящие процессы спекания и снижения удельной поверхности, обычно представляют собой тугоплавкие оксиды алюминия, кремния, циркония, тория и т. д. Примером является добавка оксида алюминия к железному катализатору синтеза аммиака. [c.306]

Диспергирующее действие промоторов. Количественная теория действия диспергирующих (структурообразующих) промоторов не была развита. С целью решения данной задачи мы предложили геометрическую модель смешанного (промотированного) металлического катализатора. Согласно этой модели катализатор представляет собой систему, образованную множеством относительно крупных сферических частиц металлического катализатора и сравнительно мелких сферических частиц промотора (окисла металла). Данная система считается нестабильной (склонной к агрегированию металлических частиц) до тех пор, пока содержащиеся в ней металлические частицы в недостаточной мере экранированы частицами промотора. Скорость укрупнения частиц выражается уравнением [c.98]

Значительно многообразнее причины снижения активности твердых катализаторов. Твердые катализаторы претерпевают как физические, так и химические изменения. При длительном воздействии температуры происходит рекристаллизация металлов, приводящая к изменению удельной поверхности катализа тора или числа активных центров. Для повышения устойчивости катализаторов к рекристаллизации в его состав вводят небольшие добавки веществ — структурообразующих промоторов, снижающих скорость рекристаллизации. Механические и термические воздействия приводят также к постепенному разрушению гранул катализатора. Химические изменения катализаторов вызваны хемосорбцией на их поверхности примесей к сырью или продуктов их разложения. Примеси, отравляющие катализатор, называются ядами. В процессах нефтепереработки ими обычно являются соединения серы, азота и других гетероатомов, а также металлорганические соединения, содержащиеся в сырье. При каталитической переработке углеводородов на поверхности катализатора постепенно накапливается кокс. Отложения кокса, покрывая активную поверхность катализатора, прекращают доступ к ней молекул сырья. Удаление коксовых отложений с поверхности катализатора Осуществляют [c.328]

В связи с изложенным представляется сомнительной перспектива выделения критерия эффективности структурообразующего промотора путем поиска удовлетворительных корреляционных зависимостей между его эффективностью и свойствами. Трудность решения задачи в том, что эффективность промотора определяется комплексом его свойств. [c.48]

Рассмотрены имеющиеся в литературе критерии эффективности структурообразующих промоторов. Эффективность промотирующего влияния окислов ПА группы объяснена с позиций их электронного строения. Библиогр. 15, рис. 5. [c.156]

В этих двух примерах мы имеем дело со структурообразующими промоторами. Так, можно назвать вещества, которые, будучи добавлены в небольших количествах к катализатору, делают его структуру более устойчивой Очевидно, что примеры такого механизма старения, [c.42]

Критерий, позволяющий отличить оба типа промоторов, состоит в следующем. Электронный промотор обязательно изменяет суммарную энергию активации исследуемой реакции, структурообразующий же промотор не влияет на ее величину., [c.180]

Окись хрома Сг.рз очень часто применяется в качестве структурообразующего промотора. Не исключено, однако, что определенные промежуточные его соединения (хромит цинка) или локальные твердые растворы могут приводить к электронному промотированию. [c.187]

Дяя получения катализатора, оптимального при различных условиях протекания реакции, необходимы различные соотношения структурных и электронных модификаторов. Так, промышленный катализатор, характеризующийся высокой активностью и устойчивостью при температуре его работы, не превышающей 550 С, должен содержать некоторый избыток структурообразующих промоторов, а количество щелочных компонентов не должно превышать необходимое для получения максимально активного катализатора (см. рис. 1 и 3). В то же время в состав катализатора, характеризующегося повышенной термической устойчивостью, требуется вводить значительный избыток структурных добавок при малом содержании щелочных компонентов. В соответствии с этим принципом были разработаны и внедрены в промышленность среднетемпературный катализатор синтеза аммиака СА-1 и новый высокотемпературный катализатор типа ГК-ЗВТ, предназначенный для работы в колонках продуцирующего предкатализа. [c.335]

Здесь автор говорит только о структурообразующих промоторах. Однако на границах раздела между фазами возможно и модифицирующее, т. е. измен.чющее активность, действие промоторов. В примечании редактора на стр. 162—165 гл. V приведены сведения о типах действия промоторов.— Прим ред. [c.298]

Наблюдавшееся некоторое увеличение ф для железных катализаторов при введении структурообразующих добавок трудно объяснить аналогичным образом. Скорее можно думать, что на металлической часта поверхности катализатора, промотированного одной структурообразующей добавкой, например окисью алюминия, остаются небольшие количества прочно связанного кислорода, которые и обусловливают увеличение ф по сравнению с железом. Это предположение подтверждается тем, что железные контакты с добавкой окиси алюминия значительно труднее и медленнее восстанавливаются из окислов, чем непромотированное, дважды промотированное и промотированное одной окисью калия железо 119]. При совместном промотировании двумя или несколькими промоторами поверхность аммиачного катализатора становится очень сложной, и работа выхода для такой поверхности определяется одновременно многими факторами концентрацией и соотношением различных форм щелочного промотора, содержанием остаточного кислорода на поверхности и т. д. Поэтому величина работы выхода будет изменяться в зависимости от приготовления, восстановления и предварительной обработки образцов. Интересно, однако, что несмотря на наличие большого числа посторонних примесей в катализаторах промышленного типа и независимо от метода предварительной обработки катализаторов [7] уменьшение ф при введении модифицирующих добавок четко наблюдается для всех исследованных аммиачных катализаторов." [c.188]

Промотированные катализаторы можно отнести к типу смешанных катализаторов, так как они содержат в своем составе, кроме основной активной фазы, небольшие количества различных веществ (промоторов), из1меняющих активность, селективность и стойкость катализатора. Различают два основных вида промоторов структурообразующие и модифицирующие. Первые увеличивают время жизни микрокристаллической структуры активной фазы катализатора, которая в условиях его работы проявляет тенденцию к рекристаллизации (укрупнению кристаллов). Указанное действие промоторов можно обнаружить, если сравнить удельные поверхности промотиро-ванного й непромотированного катализаторов. Модифицирующие промоторы изменяют строение и химический состав активной фазы, входя в кристаллическую решетку этой фазы и создавая в ней новые активные центры. [c.146]

С двуокись углерода с парциальным давлением 3 ат будет реагировать с окисью цинка и снижать прочность катализатора. При более высоких температурах можно без риска работать с более высоким парциальным давлением СО3. Действие Н О и СОа на окись цинка сходно с термическим спеканием, но происходит при более низких температурах (гл. 1). Структурообразующие свойства окиси цинка будут ослаблены, если условия реакции приблизятся к условиям возможного образования карбоната цинка. Используемая в катализаторе форма окиси алюминия не должна реагировать с рабочим-газом, но должна иметь хорошие стабилизирующие свойства. Инертность А12О3 не создает проблем. В катализаторе Ай-Си-Ай 52-1, в котором окись цинка и окись алюминия являются субмикроскопи-ческими структурными промоторами, окись алюминия не только уменьшает термическое спекание меди, но также затрудняет реакцию спекания окиси цинка и увеличивает стабильность катализатора, в условиях реакции. [c.139]

При разработке новых катализаторов часто возникает проблема подбора эффективного структурирующего промотора, обеспечивающего возможность получения активного компонента катализатора в вьтсокодиспер-сном состоянии (структурообразующая функция), и сохранения этой структуры в условиях его применения (стабилизирующая функция). Выбор оптимального структурирующего промотора из большого числа применяемых для этих целей трудновосстановимых окислов металлов затрудняется из-за отсутствия обоснованных критериев их эффективности. [c.45]

Промоторы можно разделить на две основные группы структурообразующие и модифицирующие. Структурообразующие промоторы действуют в относительно больших концентрациягч. Так, гидрирование фенола в циклогексанол над никелем идет лучше в присутствии 20% раствора соды разложение перекиси водорода над окисью железа идет с максимальной скоростью при добавке 2% окиси алюминия, добавление нескольких процентов АЬОз к Рез04 увеличивает после восстановления железа активность этого катализатора в реакции синтеза аммиака почти [c.220]

Механизм действия структурообразующих промоторов состоит в закреплении неравновесной структуры катализатора — сохранении пересыщения (избыточной свободной энергии). Промотор препятствует рекристаллизации, стабилизирует неоднородную поверхность, увеличивает удельную поверхность. Например, при синтезе аммиака, после восстановления магнетита Рез04, катализатор (железо) имеет вид губки, состоящей из зерен железа, покрытых тонкой пленкой АЬОз, препятствующей сращиванию кристалликов. Трудновосстанавливаемые окислы, вводимые в восстанавливаемую окись, стабилизируют структуру образующегося металла. [c.221]

Катализаторы гидроочистки, как правило, готовят с использованием в качестве активного комповевта соединений Мо, с добавлением в качестве второго активного компонента (промотора) соединений Со или fii. Наиболее распространенным структурообразующим компонентом является окись алюминия. Параметры пористой структуры катализаторов, определяющие степень использования активного вещества, особенно при переработке тяжелых и остаточных видов сырья [18], и механическую прочность гранул,подбирают путем варьирования способа получения окиси алкшиния, формовки и последующей термообработки. Эти приемы детально описаны в [19]. В настоящей главе рассмотрены возможности регулирования качества катализаторов гидроочистки путем замены окиси алтаиния на другие структурообразующие компоненты, варьирования способов введения активных компонентов в каталитическую систему, введения модификаторов и изменения условий активизации. [c.5]

Примеров структурообразующего промотирования, изученных так же хорошо, как только что рассмотренный, мало. Однако та же окись алюминия является промотором по отношению к никелю, кремнезему, окиси тория, окиси хрома СГ2О3. Можно сказать, что вообще трудновосстановимые окислы, вводимые, в восстанавливаемую окись, стабилизируют структуру образующегося металла. [c.179]

Структурообразующее промотирование представляет интерес и для окислов. Мы уже говорили в гл. III, разд. 8 [30], что ZnO — активный катализатор синтеза метилового спирта, но его активность быстро падает в результате рекристаллизации при температуре синтеза. Чаще всего в качестве структурообразующего промотора здесь вводят окись хрома в большом избытке (ZnO СГдОд близко к 2 1) совместно Осаждают гидраты окисей или карбонаты цинка и хрома и прогревают при 400°. [c.179]

Достоверно установлено, что окись алюминия — структурообразующий промотор в отсутствие окиси алюминия К3О оказывает скорее даже вредное действие, но добавление КаО к Ре—А12О3 повышает активность, несмотря на определенное понижение общей удельной поверхности. Вот результаты исследования синтеза аммиака при 450° и 100 ат [147] [c.182]

Катализатор СА-2 (ТУ-6-03-394—79) предназначен для работы при высоких температурах в колоннах синтеза аммиака — при температурах выше 475 °С, а в колоннах продуцирующего предкатализа — до 600 °С. Не уступая 1катализатору СА-1 по активности, он превосходит его по термоустойчивости, что обеспечивается увеличением содержания в нем структурообразующих промоторов и введением V2O5. [c.354]

Основным компонентом невосстановленных образцов является магнетит Рез04, обладающий структурой шпинели. Элементарная ячейка магнетита включает 32 иона кислорода, расположенных в узлах решетки, и 24 иона железа в междоузлиях (8 ионов Fe в тетраэдрических междоузлиях, по 8 ионов Fe и Fe в октаэдрических междоузлиях) [7]. При введении в Рбз04 умеренных количеств различных окислов кристаллическая структура магнетита сохраняется, но изменяются параметры его кристаллической решетки и магнитные свойства, т. е. образуется твердый раствор [8]. После восстановления образцы имеют структуру а-железа независимо от природы добавок. Добавляемые окислы обычно имеют слабокислые или амфотерные свойства (структурные промоторы), а также резко выраженные основные (химические промоторы). Для структурных промоторов характерна относительно хорошая растворимость в магнетите и заметное структурообразующее действие, способствующее формированию развитой пористой структуры в восстановленных образцах. При этом удельная поверхность образцов составляет 10-Н 20 м /г, а удельная поверхность собственно железа — до 5 mVf [5, 9]. Типичным представителем структурообразующих добавок является окись алюминия. [c.108]

Для улучшения физической структуры катализатора, увеличения числа активных центров и повышения устойчивости в работе к железному катализатору добавляют активаторы, или промоторы, двух типов структурообразующие (увеличивающие и стабилизирущие поверхность) и модифицирующие (увеличивающие удельную активность). К первой группе относятся окись алюминия AI2O3 и окись магния MgO ко второй группе относятся окислы щелочных металлов К2О, СаО. [c.125]

Структурообразующие промоторы стабилизируют активную фазу катализатора, например, по отношению к нагреванию или каким-либо другим воздействиям. По-видимому, их роль сводится к увеличению срока жизни микрокристаллической фазы катализатора, неустойчивой вследствие термодинамически самопроизвольной термической рекристаллизации (укрупнения) кристалликов катализатора. Хорошо изученным примером подобного действия промотора является промотирование окисью алюминия железного катализатора синтеза аммиака. Активность катализатора, приготовленного восстановлением Рез04 при 550 °С и 100 атм, быстро уменьшается при проведении процесса. Добавление небольшого [c.284]

Для придания катализаторам большей избирательности, повышения их термической стойкости, механической прочности и активности их часто применяют не в виде чистых веществ, а в форме многокомпонентных систем смешанных, на носителях, промотированных катализаторов. У смешанных катализаторов (обычно смесь двух и более окислов, например А12О 3 и ТНО г, А 2О 3 и Сг 2О 3) активность катализаторов часто есть функция состава. Промоторами называются вещества, которые не обладают каталитическими свойствами, но добавление которых к катализатору значительно увеличивает его активность. Промоторы либо стабилизируют активную фазу катализатора к нагреванию и другим воздействиям (препятствуют самопроизвольному укрупнению кристаллов катализатора), или изменяют строение и химический состав активной фазы. Их роль, вероятно, сводится к синтезу на поверхности катализатора центров новой химической природы. В первом случае говорят о структурообразующем промотировании, [c.127]

При увеличении содержания окиси калия до 1,25% наблюдается почти линейное уменьшение ф для катализаторов, дальнейший рост концентрации окиси калия не изменяет ф. В соответствии с классификацией промоторов, предложенной С. 3. Рогинским [13], принято считать, что окись калия является модифицирующим промотором и увеличивает удельную каталитическую активность аммиачного катализатора, тогда как окиси алюминия приписывают роль структурообразующей и стабилизирующей добавки. Трижды и четырежды промотированные катализаторы, по данным А. Нильсена [14] и С. С. Лачинова, Л. Д. Кузнецова и др. 15], несколько активнее дважды промотированных, причем предполагается, что окись кальция является модифицирующей, а окись кремния — структурообразующей добавкой. Если считать, что понижение Ф для катализаторов с несколькими промоторами обусловлено присутствием в них окиси калия, то из того факта, что трижды промотированный катализатор имеет самое низкое ф, а содержание окиси калия в нем меньше (0,7%), чем в катализаторах с добавкой одной окиси калия, а также в катализаторе Fe4-Al20s+K20 [c.187]

Измерение работы выхода электрона (ф) железных аммиачных катализаторов с различными промоторами показывает, что модифицирующие npoMojopH (КгО, СаО) понижают, а структурообразующие (AI2O3, SiOa) несколько увеличивают работу выхода электрона железа. Обсуждаются возможные причины увеличения и уменьшения работы выхода катализаторов. Уменьшение ф при введении окислов щелочных металлов, по-видимому, обусловлено восстановлением части щелочного промотора до металла. Именно эта часть щелочного промотора, вероятно, благоприятно влияет на катализ при высоких давлениях. Наблюдаются характерные зависимости между работой выхода электрона катализаторов, содержащих щелочные промоторы, и каталитической активностью в синтезе аммиака при давлении 300 ат. Это дает основание предполагать, что в определенных условиях скорость синтеза аммиака при высоком давлении лимитируется образованием отрицательно заряженных форм, по-видимому, хемосорбированного азота. [c.353]