Металлы отравление

Ионы многих металлов, в том числе железа (Ре), калия (К), кальция (Са) и магния (М ), необходимы для здоровья человека. Л,о 10% наших потребностей в этих элементах удовлетворяется за счет минералов, растворенных в питьевой воде. Другие металлы, называемые тяжелыми, образованы более массивными атомами, чем металлы, необходимые для здоровья. Они также могут растворяться в воде в виде ионов. Наиболее важные тяжелые металлы свинец (РЬ), ртуть (Hg) и кадмий (Сс1). Ионы этих элементов токсичны даже в малых количествах. Они связываются с белками, из которых состоит живой организм, и приводят к их неправильному функционированию. Отравление тяжелыми металлами может приводит), к очень серьезным последствиям. Сюда относятся повреждения нервной системы, почек, печени, слабоумие и даже смерть. Свинец, ртуть и кадмий особенно опасны, поскольку они широко распространены и могут попадать в пищу или воду. По мере накопления в организме эти элементы могут стать еще более опасными. [c.72]

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]

Разумеется, существуют многочисленные другие факторы, связанные с характеристиками катализатора, которые влияют на реакции крекинга и, следовательно, косвенно оказывают влияние и па вторичные реакции. Некоторые из этих факторов подробно рассмотрены в литературе [48, 56]. К ним, в частности, относятся а) тип катализа тора б) удельная поверхность в) размер зерна г) распределение по размерам пор д) отравление серой е) отравление металлами ж) отравление азотом. Из этих факторов единственным, оказывающим непосредственное влияние на те явления, которые можно назвать вторичными реакциями, по-видимому, является отравление катализатора металлами. Отравление катализатора щелочными металлами частично ослабляет кислотный характер катализатора и тем самым снижает его активность во всех важных для промышленного процесса реакциях. Следовательно, продукты, образующиеся при крекинге на катализаторе, отравленном щелочными металлами, будут по своему характеру и составу приближаться к продуктам термического крекинга. Обычно ка катализаторах отлагаются металлы из аипарат фы установки или содержащиеся в сырье железо, никель, ванадий и медь. Известно, что при условиях, обычно существующих в системе каталитического крекинга, тяжелые металлы способны разлагать углеводороды на углерод и водород. Поэтому высказывалось предположение [39], что эта реакция просто налагается на обычные реакции крекинга. Однако, поскольку алкены обладают высокой реакционной способностью и имеются основания предполагать, что они наиболее подвержены разложению, влияние металлов можно рассматривать как ре зультат непосредственного их воздействия па вторичные реакции. Суммарный результат будет аналогичен результатам других вторичных реакций, т. е. выход кокса и легких газов увеличивается и выход бензина снижается, [c.158]

Третья возможность основана на избирательном промотировании каталитических центров целевой реакции или отравления центров реакции уплотнения, т. е. воздействии на определяющую стадию реакции. В качестве примера может служить промотирование алюмоплатинового катализатора дегидрирования парафиновых углеводородов. Введение в состав катализатора щелочных металлов приводит к снижению кислотности алюмоплатинового катализатора и обуславливает подавление в процессе дегидрирования парафиновых углеводородов реакций крекинга, изомеризации и коксообразования, идущих с участием кислотных центров, что, однако, не приводит к сохранению стабильности из-за одновременного уменьшения поверхности платины [63]. [c.41]

Механизм отравления Pt-катализатора в ходе превращений 3-метилпентана исследован с помощью изотопных методов [117]. Показано, что в ходе протекания реакций Сз-дегидроциклизации и изомеризации происходит необратимое удерживание части молекул углеводорода на катализаторе, следствием чего является селективное отравление активной поверхности катализатора. Предполагают, что реакции Сз-дегидроциклизации и изомеризации алканов протекают на участках поверхности Pt-черни, представляющих собой определенную геометрическую комбинацию атомов металла. При этом из участия в реакциях дегидроциклизации — изомеризации выводится весь активный центр, если этому предшествует хотя бы частичное блокирование атомов в ансамбле. В то же время реакция дегидрирования может успешно протекать на оставшейся незанятой части ансамбля. В соответствии с этим на рис. 42 изображены возможная схема хемосорбции 3-метилпентана при его Сз-дегидроциклизации и схема хемосорбции метилциклопентана при гидрогенолизе на грани Pt (111) [118]. Таким образом становится очевидным определенное сходство в строении промежуточных комплексов реакций Сз-дегидроциклизации алканов, гидрогенолиза циклопентанов и изомеризации алканов [63, 82, 101, 118]. [c.224]

На свойства алюмосиликатных катализаторов сильно влияют накапливающиеся в них металлы. Отравление катализатора металлами может быть двух типов. Щелочные металлы нейтрализуют [c.216]

Наиболее полное обобщение ранних исследований по токсичности металлов в отношении платины содержится в обзоре [351]. По мнению автора, наличие токсических свойств по отношению к платине, видимо, определяется структурой -слоя адсорбированного металла. Отравление платины ионами металлов включает, вероятно, образование адсорбированных комплексов, которые в некотором отношении можно рассматривать как интерметаллические соединения. Токсичность, а именно способность образования прочных адсорбционных связей, свойственна, видимо, тем металлам, у которых все пять орбит -оболочки, непосредственно предшествующих 5- и р-валентным орбитам, заняты электронными парами, по крайней мере одиночными -электронами. Согласно рассуждениям автора, сюда попадают Си, А , Аи, 5п, С(1, Hg, 1п, Т1, 2п, РЬ, В1, Мп, Ре, Со, N1. [c.162]

В воде FeS нерастворим поэтому, накапливаясь на поверхности металла, сернистое железо играет до некоторой степени роль защитной пленки, предотвращающей дальнейшую коррозию. При взаимодействии FeS с соляной кислотой пленка превращается в хлорное железо, легко растворимое в воде. Наличие соляной кислоты способствует обнажению чистого металла, и его коррозия возрастает. Поэтому содержание солей в нефтях, выделяющих при переработке H2S, особенно опасно. Следовательно, сернистые нефти необходимо предварительно полностью обессоливать. Хлориды способствуют увеличению образования сероводорода при перегонке примерно в 2—3 раза. Сероводород (HgS) крайне ядовитый газ, вызывающий отравление обслуживающего персонала и загрязнение атмосферного воздуха. [c.10]

Катализаторы изомеризации представляют собой систему металл — носитель, поэтому ввиду избирательного характера действия каталитических ядов изучалось действие соединений в модельных реакциях, характеризующих функции металлических и кислотных центров катализаторов. Состояние металлических центров характеризовала реакция дегидрирования циклогексана, состояние кислотных центров носителя — изомеризация о-ксилола, н-пентана, н-гексана, метилциклопентана. Несмотря на некоторую условность подобного разделения функций катализатора, оно оказалось весьма полезным для изучения явлений отравления. Известно, что при давлении водорода на платиновом катализаторе сернистые и азотистые соединения превращаются соответственно в сероводород и аммиак. (Концентрация сернистых и азотистых соединений в последующем изложении указана в пересчете на элементарные серу и азот.) [c.85]

Метод требует тщательной калибровки и изучения возможности отравления поверхности металла. [c.105]

Имеется много фактов, указывающих на то, что отравление алюмосиликагеле-вого катализатора, используемого при крекинге нефти, представляет собой нейтрализацию очень активных кислот на поверхности катализатора основаниями (ядами), такими, как ион или амины. Такими активными кислотами могут служить молекулы Н2О, связанные с ионами металлов на поверхности [2]. [c.532]

Известен сл чай полной и единовременной смены циркулирующего на установке катализатора вследствие отравления его металлами сырья [122]. [c.42]

В работе [90] на примере гидрирования циклопропана исследована удельная каталитическая активность ряда нанесенных и ненанесенных металлических катализаторов и определена активная поверхность металла. В качестве катализаторов использовали Ni, Со, Мо, Rh, Pt и Pd, нанесенные на А Оа, кизельгур и активированный уголь, а также Pt- и Pd-черни. Активность и поверхность катализаторов определяли методом импульсного отравления поверхностных активных центров оксидом углерода. Установлено, что наиболее активными и селективными являются Ni-катализаторы, восстановленные при 360 °С. Показано, что в присутствии Ni, Со, Мо и Rh проходит как гидрогенолиз циклопропана, так и его гидрокрекинг на Pt и Pd крекинг не протекает. По общей активности исследованные катализаторы располагаются в ряд Rh > Ni > Pd > Pt > Мо > Со, по активности в реакции гидрокрекинга получен иной ряд Ni > Со > Мо > Rh > Pt, Pd. Эти результаты показывают, что примененный метод с использованием гидрогенолиза циклопропана в качестве модельной реакции дает возможность быстро и достаточно точно определять удельную активность металлсодержащих катализаторов и поверхность металла. Полученные результаты хорошо согласуются с данными, найденными классическими методами. [c.104]

При изучении реакций D—Н-обмена в циклогексане, а также гидрогенолиза и дегидрирования циклогексана в присутствии U2 в щироком интервале температур (30— 300 °С) на порошковых Pt- и Ni-катализаторах венгерские исследователи [241] показали, что при температурах выше 200 °С начинают идти реакции дегидрирования и гидрогенолиза на Ni образуются н-гексан, толуол и бензол, на Pt — только бензол. При высоких температурах наблюдается равновесное распределение дейтерия не только в продуктах реакции, но и в исходном циклогексане. Различия в свойствах Ni и Pt связывают с тем, что на Ni в значительно большей степени образуются прочно связанные частицы, ответственные за протекание реакции гидрогенолиза и за отравление активной поверхности металла. [c.166]

В качестве возможных причин токсичности кокса для бифункциональных платиновых катализаторов рассматриваются различие структур коксовых отложений, изменение распределения кокса между металлом и носителем при изменении условий коксования, избирательное отравление металлических центров, катализирующих данную реакцию. [c.38]

В связи с использованием в процессах риформинга весьма чувствительных к отравлению различными примесями платиновых катализаторов, к сырью риформинга предъявляются жесткие требования по содержанию серы, азота, металлов, влаги и некоторых других веществ. [c.9]

МОЖЕТ БЫТЬ, ОТРАВЛЕНИЕ ИОНАМИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ СТАЛО ПРИЧИНОЙ ГИБЕЛИ РЫБЫ [c.75]

При каталитическом отравлении соединениями V—VI групп периодической системы предполагается [213] прочная адсорбция ядов с образованием координационной связи в результате перехода пары 5р-элек-троно1В от отравляющего вещества в -зону металла. Отравление ме- ( таллических катализаторов при адсорбции на них некоторых ионов металлов трактуется как образование интерметаллической связи с поверхностью за счет заполненных -электронных уровней ионов [213]. = [c.61]

В связи со второй интерпретацией кажется существенным то обстоятельство, что для двухвалентных ионов металлов отравление вследствие комплесообразования выражается гораздо заметнее, чем для одновалентных ионов, образующих, как правило, гораздо более слабые связи с лигандами. Интересно также, что для ионов с валентностью, большей двух, каталитическая активность не обнаружена. Можно было бы ожидать, что такие ионы, как, например, Ре + и Се +, из-за их высокого сродства к электрону будут легко реагировать с водородом их неспособность к реакции, возможно, является результатом чрезмерно прочных связей с лигандами (даже в случае водного комплекса). [c.364]

Для очистки катализатора от солей щелочных металлов применялась промывка его водой непосредственно в конверторах. Каталитическая активность восстанавливалась частичйо и на сравнительно короткий срок работы. Замена соды на карбонат аммония в процессе изготовления катализатора позволила значительно увеличить его стабильность вследствие уменьшения количества солей щелочных металлов. При отсутствии же в катализаторе солей щелочных и щелочноземельных металлов отравление его серусодержащими соединениями носит обратимый характер. [c.65]

Металлы — мышьяк, свинец, медь, содержание которых поел гпдроочистки очень невелико, накапливаются на катализатор риформинга необратимо. Вступая во взаимодействие с платиной металлы нарушают гидрируюш,ую-дегидрирующую функцию ката лизатора. Накопление металлических примесей приводит к посте пенному старению катализатора. Быстрое отравление катализатор может пметь место при переходе на сырье вторичного происхождения при использовании бензинов, полученных из ловушечной нефти где концентрация металлических примесей вследствие случайны причин может оказаться весьма значительной. Катализатор, отра вленный металлами, весьма быстро закоксовывается и после регене рации не восстанавливает своей активности. [c.26]

Как было отмечено ранее ( 10.4.6), при разработке гидрока — талитических процессов облагораживания и последующей глубокой переработки нефтяных остатков возникли исключительно сложные трудности, связанные с проблемой необратимого отравления катализаторов процессов металлами, содержащимися в сырье. Появи — J o ь множество вариантов технологии промышленных процессов гидрооблагораживания нефтяных остатков в зависимости от со — /держания в них металлов, прежде всего ванадия и никеля одно— и [c.242]

Для получения малосернистых бензиновых фракций, низкоза-стывающих керосиновых и газойлевых фракций и для снижения содержания в вакуумном газойле азота и тяжелых металлов особое внимание следует уделять четкости погоноразделения при перегонке нефти. При коксовании гудрона образуется большое количество многосернистого, богатого тяжелыми металлами кокса, непригодного для металлургической промышленности. В дистиллятах крекинга и коксования содержится много серы и азота, поэтому эти дистилляты надо подвергать глубокому гидрированию. При получении из сернистых нефтей ароматических углеводородов — сырья для нефтехимической промышленности — нужны специальные методы. Перед каталитическим крекингом дистиллятов вакуумной перегонки высокосернистых нефтей, содержащих азот, серу и тяжелые металлы, необходима специальная их обработка, чтобы избежать отравления катализаторов и предотвратить ухудшение качества продуктов крекинга. [c.119]

Поверхности таких металлов, как Си, Pt, N1 и W, сорбируют молекулы С2Н4 нри температурах от —70" до 200°. Эта сорбция может сопровождаться образованием С2Н0, который легко десорбируется с поверхности катализатора, и С2Н2, удерживающегося на поверхности 134, 35]. Эта реакция протекает очень медленно и может привести к отравлению катализатора. Была предложена следующая схема этой реакции [c.548]

В работе [72] показана важность сульфидирования. Индексы актив ности трех приготовленных форм катализаторов оксидной, восстановленной и сульфидированной оказались соответственно равны 25, 12 и 38. Катализатор в оксидной форме по активности занимает промежуточное положение между сульфидированной и восстановленной формами. На катализаторе в оксидной форме активные центры образуются в присутствии реакционной среды. Вероятно, количество зтих центров будет меньше, чем на катализаторе в сульфидированной форме-из-за частичного дезактивирования коксом и отравления необратимо хемосорбирован-ными серусодержащими соединениями. Большая активность оксидной формы, по сравнению с восстановленной, может бьггь объяснена тем, что соответствующие оксиды металлов менее чувствительны к отравлению, чем восстановленные. Другой возможной причиной является более легкое сульфидирование невосстановленных оксидов молибдена и кобальта (по сравнению с восстановленными) сероводородом, образующимся в результате гидрогенолиза сераорганических соединений. [c.97]

Для процесса Residfinmg компанией Exxon разработаны катализаторы RT-2 и его последующая модификация RT-3, характеризующиеся высокой гидрообессеривающей активностью и устойчивостью к отравлению металлами при сравнительно низком давлении процесса (6,9 МПа) [6]. Это катализаторы однорс -ли структуры с малыми размерами пор, которая препятствует гроннкновеншо крупных молекул остаточного сырья к активным центрам внутри пор. В качестве сырья используют мазуты с содержанием металлов 0,01%. Позже [90] бьш разработан катализатор RT-621, характеризующийся широкопористой структурой, проницаемой для высокомолекулярного остаточного сырья с плотностью 1,055 кг/м , коксуемость 25,9%, содержание металлов (ванадия и никеля) более 0,02%. [c.112]

Для повьииения эффективности процесс гидрообессеривания комбинируется с деасфапьтизацией (процесс DEMEX), Разработаны варианты деасфальтизации исходного гудрона (табл. 4.8), а также остатков от вакуумной перегонки гидрообессеренных мазута (табл. 4.9) и гудрона (табл. 4.10). Этими путями достигается эффективная защита катализатора от отравления металлами. [c.159]

Обычно же отравление катализатора непреднамеренное общим недостатком катализаторов гидрогенизации является то, что они становятся менее активными даже при хранении боз использования. Ухудшение свойств катализатора нри использовании ого может быть обусловлено образованием сульфидов, закупоркой пор катализатора углеродистыми отложениями и множеством других причин. Как правило, группы У-в (Н, Р, Аз, ЗЬ, В1) и У1-в (О, 3, Зе, Те) являются ядами гидрогепизирую-щих метал/ ов группы VIII (Ее, N1, Со и металлы платиновой группы) [106]. Вообще считают, что отравление катализатора есть результат адсорбционной блокировки активных центров его, имеются, однако, и другие объяснения отравления. Одна из новейших теорий утверждает, что гидрогенизационные катализаторы действуют благодаря промотиро-ванию растворенным водородом [7, 8, 46, 154], а яды (депромоторы) являются особенно жадными акцепторами водорода. [c.268]

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]

Следовательно, отравление катализатора — А12О3 Р оксидами углерода связано с одновременным воздействием их на функции металла и носителя. [c.90]

Высокомолекулярнйё нефтяные фракции и остатки характеризуются вь с6кк 1- одержанием асфальто-смолистых веществ и наличием примесей металлов, что приводит к повышенному коксообразованию и отравлению катализатора. В связи с этим весьма актуальными являются поиск и разработка технологий с применением катализаторов, позволяющих эффективно перерабатывать сырье такого качества. [c.5]

При низких концентрациях ионы тяжелых металлов обнаружить нелегко. Их удаление из воды затруднительно и, следовательно, очень дорого. Наиболее простой способ уберечься от отравления ими заключа( тся в предотвращении их попадания в воду. [c.72]

Ввиду того что гидрокрекингу обычно подвергают тяжелое сырье, содержащее сернистые, азотистые, а также металлорганиче-ские соединения, на I ступени процесса используют стойкие к отравлению серой катализаторы — алюмокобальтмолибденовые или алюмоникельмолибденовые. Освобожденное от катализаторных ядов сырье поступает на И ступень гидрокрекинга, где применяют активные гидрирующие и расщепляющие катализаторы, содержащие металлы VII и VIII групп, на активном оксидноалюминиевом носителе или цеолите. [c.62]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология