Никель как катализатор при окислении с паром

Наблюдаемое торможение реакции конверсии этана на начальных этапах процесса мы объясняем понижением активности катализатора в лобовом слое вследствие поверхностного окисления никеля при воздействии на него реакционной среды, а последующее развитие процесса — прогрессирующим восстановлением активной поверхности контакта в более глубоко расположенных его слоях. С целью количественной проверки этих представлений была произведена обработка кинетических данных (получены на проточно-циркуляционной установке) на основе механизма данной реакции, включающего стадию окисления металлической поверхности катализатора водяным паром [c.122]

В зависимости от содержания никеля в катализаторах и способа пассивации - с добавками кислорода (0,5-1,0 О2) или без добавок - их температуру поддерживают на уровне 700- 760 °С. Окисление паром до исчезновения водорода на выходе из шахтного реактора ведут не менее 6-8 ч. [c.127]

Катализатором окисления в органическом элементном анализе обычно служит платина [5.2]. Платиновую сетку (иногда маленькие кусочки платины) или платиновый порошок, нанесенный на твердый носитель, например асбест, помещают на пути потока газа, прошедшего зону первичного окисления, для дополнительного окисления стабильных продуктов. В качестве катализаторов используют также палладий, никель или УзОв на пористом оксиде алюминия или на кварцевом порошке. Окисление часто ускоряется, если в кислороде присутствуют пары воды [5.3], хотя в этом случае исключается возможность определения водорода. [c.130]

Особенно подходящими для окисления окиси углерода в двуокись углерода являются катализаторы [387], получаемые хлорированием водного раствора солей кобальта или железа с последующим подщелачиванием. Полученный осадок промывают водой и активируют нагреванием до 300°. Кобальтовый катализатор для окисления аммиака получается путем осаждения соли кобальта таким количеством щелочного осадителя, например, углекислого аммония, что осаждается лишь часть кобальта. Осадок отделяют и раствор используют для приготовления катализатора путем превращения кобальта в нитрат и разложения последнего нагревом [26]. Для окисления аммиака предложена в качестве катализатора смесь, состоящая из 85% окиси кобальта и 15% окиси алюминия, полученных путем нагревания в токе водорода, что Ведет к соединению реагирующих веществ, из которых получается гранулированный катализатор [27]. Указывалось, что окисление окиси углерода кислородом в виде сухой газовой смеси, при температуре ниже 20°, успешно проходит в течение длительного времени на катализаторе, полученном Фразером [162]. По этому способу соединения кобальта или никеля окисляют в присутствии воздуха или водяного пара при температуре несколько ниже 250°. Например, 211 г азотистого кобальта растворяют в 200 см холодной воды и обрабатывают при 10° 100 г едкого натра, к которому добавлено 34,5 г хлорноватистокислого натрия полученный осадок отфильтровывают, промывают, высушивают и нагревают. [c.278]

Фиг. 35 показывает как согласно этой теории активность мультиплета ослабляется или даже полностью теряется под влиянием отравляющего действия тиофена, которое ведет к увеличению расстояния между активными центрами. На этой фигуре А — атом никеля, который является адсорбционным центром молекулы метана / 2 и — атомы никеля, являющиеся центрами реакции, притягивающими молекулы водорода, и Р — адсорбционный центр (промотор — окись металла) для молекулы воды IV. Каталитическая реакция, для которой изображается отравляющее действие,—это каталитическое окисление метана водяным паром с применением никеля в качестве катализатора [c.398]

Окисление метана водяным паром до окиси углерода и водорода или углекислого газа и водорода температура 1300°, количественная конверсия температура уменьшается при смешанных катализаторах Никель с окисью алюминия кобальт с окисью алюминия 2159 [c.189]

Окисление метана водяным паром до окиси углерода и водорода температура выше 700° для удаления окиси углерода смесь газов пропускают над тем же самым катализатором при 400—500° и окисляют окись углерода водяным паром до углекислоты (промышленный процесс) Смесь угля с железом или никелем (700°) 2057 [c.189]

В присутствии окиси хрома [413, 414 и хроматов магния [416—418, 420—421], меди [416—418, 420], железа [416, 417], никеля 416] ускоряются главным образом реакции полного окисления парафинов, цикланов, олефинов. Окись хрома, нанесенная на окись алюминия, катализирует окислительную конденсацию олефинов Сз—С4 и парафинов С4— j с SO2 в тиофен [119]. Индивидуальная окись хрома [442] слабо, а окись хрома в составе железо-хромовых окисных катализаторов [442—456], промотированных добавками щелочных и щелочноземельных металлов [457—459], более активно ведут процесс конверсии СО в СОг в присутствии водяных паров. [c.581]

Непосредственно после окисления все катализаторы имеют очень малую активность. Далее в процессе конверсии метана с водяным паром происходит восстанов-леиие окислов никеля до металла, и активность катализатора в зависимости от его состава восстанавливается полностью или частично. [c.117]

Необратимое отравление, как следует из самого названия, в общем случае не дает возможность осуществить регенерацию. Примером необратимого отравления катализатора является отравление соединениями серы восстановленного никелевого катализатора. Даже в этом случае были попытки регенерации катализатора. В работе [9.1] показано, что адсорбция НзЗ на никелевом катализаторе, нанесенном на подложку, фактически является обратимой со степенью покрытия, зависящей от отношения Р(Н28)/Р(Н2). Однако вопреки фактической обратимости отравленные катализаторы трудно регенерировать. Пары воды не влияют на хемосорбционное равновесие [9.2], ио обработка паром при температурах 600—650°С может удалить серу из непромотированного катализатора путем полного окисления никеля. В случае обычного никелевого катализатора, промотированного щелочными металлами, обработка паром переводит серу в сульфат щелочного металла. Так как последний устойчив, то регенерация катализатора этого типа затрудни- [c.204]

Окисление никеля во всем объеме катализатора и, как следствие, потеря активности последнего могут произойти из-за прекращения или снижения подачи сырья при сохранении подачи водяного пара в реактор. Оксид никеля при 700-800 °С взаимодействует с оксидом алюминия, присутствующим или преобладающим в носителе, с образованием алюмината никеля (шпинели) по реакции [c.136]

В жидкой фазе пропионовый альдегид окисляется в присутствии незначительных количеств гидроокисей щелочных металлов как катализаторов [23]. Пропанол при окислении азотной кислотой переходит в пропионовую кислоту с выходом более чем на 80% [24]. Описано [25] окисление пропанола кислородом воздуха в присутствии солей меди, никеля и кобальта. С окисью меди возможно дегидрирование пропанола в пропионовый альдегид и окисление в пропионовую кислоту с 90% выходом. Возможно образование пропионовой кислоты при пропускании пропанола или пропионового альдегида к водяного пара над катализатором Си—1Ип—Сг на пемзе при 250— 280° С [26]. [c.171]

Гросскопфом [31] описан колориметрический метод определения водорода в газах, основанный на образовании воды при взаимодействии с кислородом. Исследуемый газ пропускали через трубку, содержащую последовательно слой гопкалита, предназначенный для поглощения содержащихся в газе паров воды, слой металлического катализатора (платина, палладий или никель), способствующего окислению водорода до воды, и, наконец, керамическую мембрану, пропитанную смесью диоксида селена с моногидратом серной кислоты и активированную парами углеводородов. На присутствие паров воды указывало изменение цвета такой мембраны от исходного желтого до красного. По ширине окрашенной в красный цвет зоны можно определять содержание от О до 5% водорода (или паров воды) при использовании 0,5 л образца исследуемого газа. [c.356]

В 30-х годах было показано преимущество некоторых шпинелей как катализаторов окисления СО по сравнению с соответствующими оксидами [42]. Помимо высокой каталитической активности многие шпинели проявляют большую стабильность в условиях окислительного процесса. Например, в окислительных реакциях устойчивость структуры сложных кобальтсодержащих шпинелей выше, чем у простой шпинели С03О4. В среде этилена с кислородом при 250 °С С03О4 легко превращается в СоО с выделением кислорода, а кобальтит никеля в этой же смеси лишь частично разлагается на соответствующие оксиды [43]. В среде паров бензина с кислородом при 400 °С С03О4 также разрушается, а хромит кобальта остается неизменным [44, с. 379-384]. [c.55]

Одновременно с этими исследованиями авторами работы и Андриановой вместе с сотрудниками Института электрохимии АН СССР [20] было выполнено примыкающее к этому направлению работ исследование катализа на полупроводниковых системах, представлявших собой порошки металлов, поверхность зерен которых покрыта сплошной пленкой фталоцианина того же металла толщиной 10" — 10 см. Синтез таких полупроводниковых систем осуществлялся высокотемпературной обработкой порошков металлов парами фталонитрила. Порошки железа, никеля, кобальта и меди, обработанные фталонитрилом, оказались, по данным Т. И. Андриановой, высокоактивными катализаторами окисления кумола при практической неактив-ности самих металлов в этой реакции и существенно более низкой активности фталоцианинов соответствующих металлов (рис. 2). Аналогичный результат был получен для системы железо — фталоци-анин железа в реакции разложения перекиси водорода. Таким образом, металлическая подложка, неактивная в рассматриваемых случаях, существенно повышает активность фтало-цианиповой пленки, чехлом покрывающей поверхность металлических зерен. Полученные в работе результаты были объяснены эффектом, предсказанным электронной теорией катализа иа полупроводниках [21] -- сдвигом уровня Ферми на поверхности фталоцианинового чех-ла при толщине последнего пе выше глубины экранирования. [c.99]

Катализатор теряет свою активность и нри длительном воздействии водяного пара вследствие окисления никеля. В условиях паровой конверсии соотношение между окислителем (водяным паром) и восстанавливающими компонентами (СО и Hj) таково, что реакции восстановления преобладают над реакцией окисления, и никель, на большей части катвлизатора находится в восстановленном состоянии. На входе в реактор при 400—500 °С конверсия еще не идет,, восстановление протекает слабо и на участке протяженностью 1 — 3 м, где происходит разогрев компонентов до 600—700 °С, процессы окисления преобладают над процессами восстановления. Таким образом, на начальном участке никель окисляется, и катализатор теряет полностью свою активность, что в свою очередь задерживает начало реакции. В таких условиях начальный участок реактора работает как подогреватель сырья и пара, что нельзя признать-эффективным. Если в газе, поступающем на конверсию, содержится водород, условия восстановления катализатора на начальном участке улучшаются, и никель может сохраниться в восстановленном виде. [c.85]

При исследовании расщепления СН4 на никелевых поверхностях [59] и обмена СН4 с дейтерием на пленке никеля [60] были найдены хемосорбированные радикалы СНг и СН3. Энергия активации 31 ктл1моль соответствует обмену СН4 с дейтерием. Эти соображения, вместе с экспериментальным выражением для скорости реакции предполагают механизм, в котором начальной стадией, определяющей скорость процесса, является хемосорбция СН4 с образованием хемо-сорбированных радикалов СНа и На- Активность катализатора зависит от его предыстории. Вероятно, способствующими этому факторами являются окисление и последующее восстановление поверхности при высоких парциальных давлениях пара и удаление поверхностного углерода, образованного распадом хемосорбированных радикалов СНа. [c.111]

Катализатор теряет активность при длительном воздействии водяного пара вследствие окисления никеля. В условиях низкотемпературной конверсии соотношение между окислителем (водяным паром) и восстановительными компонентами СО ж /5 ) таково, что никель находится в восстановленном состоянии. В верхнем слое катализатора, где восстановительных компонентов мало, возможно окисление никеля, и катализатор полностью теряет свою активность /21/. Это, подобно отравлению серой, сдвигает начало реакщи вниз по катализатору.Оки-сле ше никеля во всем катализаторе может произойти из-за прекращения или значительного снижения подачи сырья при сохранении расхода водяного пара или при попадании в реактор воздуха или кислорода с сырьем кли паром. [c.133]

Метод псевдоожиженного слоя очень удобен простотой аппаратурного оформления, возможностью проведения гетерогенных реакций псевдогомогенно и возможностью регулирования режима процесса количеством катализатора. Такие катализаторы, называемые флюидными, были впервые применены для каталитического крекинга в виде взвешенных в нефтяных парах тонкораспыленных алюмосиликатов, но вскоре были разработаны аналогичные катализаторы и для других реакций. Для конверсии метана в водяной газ (СО+2Н2) применяют тонкораспыленную смесь СиО с РСаОд или СиО с добавками никеля на А1,0з. Для окисления этилена в окись этилена рекомендован флюидный катализатор из серебра на А12О3 с промотерами из ВаОз или СиО. Для синтеза углеводородов из СО и На описаны флюидные железные катализаторы разного состава, дающие при больших объемных скоростях высокие выходы углеводородов. [c.60]

Акриловая кислота Анилик а) Этиленциангидрин, острый пар, серная кислота б) Пропилен, воздух, катализатор (молибдат кобальта) Нитробензол, водород, катализатор (соли никеля, кобальта, меди) 1 Этиленциангидрин обрабатывают паром (175 °С) в присутствии серной кислоты Пропилен окисляют кислородом воздуха (парофазное окисление) при 400 С (давление нормальное) на катализаторе Нитробензол восстанавливают водородом в присутствии катализатора [c.221]

В условиях конверсии метана парами воды происходит быстрое окисление активных центров катализатора с образованием промежуточного соединения, обладающего слабыми основными свойствами. Между подвижным водородным атомом метана и промежуточным соединением HN O Hэ устанавливается водородная связь. Вследствие большого сродства водорода к никелю протон, принимающий участие в водородной связи, смещается к атому никеля. В результате разрядки протона на поверхности кристаллического никеля образовавшийся комплекс атомов разлагается с образованием окиси углерода, водорода и окиси никеля. [c.54]

Возможно дезактивирующее воздействие на катализатор окислителей в концентрациях, значительно превышающих необходимые для частичного или полного окисления метана. Влияние окислителей на снижение активности катализатора может иметь место как прн случайных нарушениях технологического режима, так и при продувке контактных аппаратов водяным паром или воздухом с целью газификации отложившегося углерода, удаления горючих газов. Это явление может наблюдаться и в случае проведения конверсии при повышенном давлении, когда необходимость повышения температуры конверсии стремятся компенсировать увеличением парциального давления водяного пара в реагирующей парогазовой смеси. При избытке закиси никеля, которая взаимодействует с А12О3, образуется шпинель — №А1204, неактивная при конверсии метана [10, 13]. Возможность образования алюмината никеля, трудно восстанавливаемого до металлического никеля, необходимо учитывать и при создании нового катализатора, поскольку технология его получения включает стадию термической обработки. Температура начала образования алюмината никеля колеблется от 300 до 1000° С и определяется физико-химической структурой окисей никеля и алюминия, а также природой газовой среды. На скорость образования шпинели [c.66]

Значительный интерес представляет использование каталитического метода очистки отходящих газов, содержащих кроме углеводородов водяной пар. Этот метод описан в работе (21]. В производстве изопрена из изобутилена и формальдегида отходящие газы, образующиеся на стадии регенерации кальцийфосфатных катализаторов, содержат углеводороды /формальдегид, муравьиную кислоту, триметилкарбинол /ТМК/, диметилдиоксан /ДМД/, изопрен/ и до 75"94% мае. водяного пара. Были испытаны следующие промышленные катализаторы никель на кизельгуре, ни-кельхромовый, серебро на пемзе, алюмомедный, АП-56. Результаты испытаний показали, что глубокое окисление углеводородов достигается только на катализаторах АП-56 и алюмомедном при температуре 350-400°С, хотя последний и уступает по активности катализатору АП-56. Объемная скорость подачи пара 26000 ч , воздуха бООО ч . [c.28]

Очень много тепла выделяется при очистке отходящих газов в лакокрасочной промышленности. Такие газы содержат значительное количество паров и разли Чных 01рганических растворителей. Их очищают, подвергая глубокому окислению [497] на металлических (никелевые сетки, сплавы никеля и титана) и окисных (медь-хромовые) катализаторах. Выделяющееся при этом тепло используют для сушки различных изделий (в работе [497] даже приведена конструкция такой сушилки). [c.304]

Металлы церий, торий, висмут, уран, алюминий, кадмий и железо образуют фосфаты, не растворимые в воде, но растворимые в фосфо рной кислоте. Окись или гидроокись тория или какую-либо соль (растворимую в концентрированной фосфорной киелсте) растворяют в избытке 89—100% фосфорной кислоты (применяемое количество около двухкратного или даже может быть десятикратным), смесь выливают в воду, осажденные фосфаты отфильтровывает под уменьшенным давлением и промывают. Фосфаты могут быть активированы добавкой сурьмы, хрома, кобальта, меди, магния, марганца, никеля, серебра, вольфрама, цинка или олова (фосфаты которых не растворимы в концентрированной фосфорной кислоте) в виде их окисей или фосфатов. Приготовленный таким образом катализатор пригоден для получения формальдегида путем окисления метана воздухом, ацетальдегида из ацетилена и паров воды, формальдегида и ацетальдегида из этилена и кислорода и спирта из этилена и воды. Приготовление уранового катализатора основано на том же принципе. Две части окиси урана, смешанные с одной частью хлористого висмута, растворяют в 102 частях 89% фосфорной кислоты при температуре 160°. После охлаждения смесь выливают в 75 частей воды, осадок декантируют, фильтруют под уменьшенным давлением, промывают и высушивают при 120°. Контактная масса представляет собой высокоактивный пористый катализатор, стабильный при высоких температурах [96]. [c.294]

Чтобы улучшить регенерацию, катализатор, состоящий из силиката алюминия, пропитывают 0,5—1% железа, никеля, меди, хрома, марганца и перед применением обрабатывают сероводородом или другими летучими сернистыми соединениями, в результате чего эти металлы превращаются в сульфиды когда катализатор теряет свою активность, сульфиды превращаются с помощью водорода или водяного пара в металлы или их окиси, и катализатор регенерируется воздухом окисление отложений на катализаторе происходит при этом очень равномерно, без местных перегревов когда регенерация закончена, окислы вновь превращаются в сульфиды и катализатор оказывается пригодным для з потребле-ния [c.112]

Катализаторы тина В применяются на многочисленных заводах [84]. Эти катализаторы обладают более высокой избирательностью (выше 90%). Катализатор содержит 98% фосфата никеля и кальция asNi (Р04)б и 2% окиси хрома. Он очень активен при больших соотношениях водяной пар бутилены (около 20 1). Характерным для этого катализатора является то, что он не вызывает побочных реакций. Он способствует протеканию реакций распада и дегидрогенизации бутиленов до ацетилена и реакций их окисления до ацетона. [c.474]

Изучение катализаторов для получения водорода из естественного газа и водяного пара производили Patryn и Ziolkowski Были испытаны восстановленные железО, никель и кобальт, отложенные- на асбесте, и окислы этих металлов, а также смеси этих же восстановленных металлов. Их работа может быть резюмирована следующим образом, наилучшие выхода водорода получаются с восстановленным никелем, при 350—550° при соотношении между объемами метана и водяного пара 1 10. Железо и кобальт немедленно окисляются при контакте с водяным паром. Окислы этих металлов действуют как каталиваторы только при температурах выше 800°. Смеси никеля, железа кобальта оказались худшими катализаторами, чем чистый никель. Из этих трех металлов никель наиболее устойчив по отношению к окислению водяным паром. Эта устойчивость может быть повышена добавлением трудно восстанавливающихся 0 кисей (окиси алюминия, марганца, хрома, цинка или калия). Смесь 20% окиси алюминия и 80% восстановленного никеля дала наилучшие результаты с 5 объемами водяного пара и 1 объемом метана. Процентный состав газовой смеси, типичной для смесей, получающихся с никелевым катализатором в этО М процессе, приведен в графе I следующей таблицы. Графа, И дает состав того же газа после промывания щелочью. Графа III показывает результаты, получаемые после вто-ричтого пропускания смеси в процесс. [c.308]

В другом процессе водяной пар и метан пропускаются через ряд вое более горячих зон для завершения реакции, а продукты реакции пропускаются через все более холодные зоны, где для окисления окиси углерода в двуокись прибавляется воздух или смесь кислорода с воздухом. Таким путем получается смесь, состоящая из азота с водородом, которая может быть использована после отделения СОз для синтеза аммиака. Газы, получаемые при дестилляцки или газификации топлива, могут быть пропущены вместе с водяным паром при 200— 600° ПОД давлением над такими катализаторами, как закись железа, никель, висмут, свинец или металлы группы меди . [c.313]

Имеются сведения, что кислородсодержащие сое-динения получаются -при пропускании смеси метана с водяным паром вместе с углекислотой, в-одо-родом или кислородом над металлическими катализато-рам-и при 200—500° при давлениях 500 аг и -выше з . Получаемые таким образом -продукты окисления, которые м-ожно варьировать соответственно п-рим-еняемой газовой смеси, предста-вляют собой спирты, альдегиды, кетоны и кислоты. Среди катализаторов, которые могут быть использованы, находятся цинк, магний, кальций, алюминий, хром, марганец, ванадий, молибден, титан, железо, кобальт, никель и элементы редких земель или соединения этих металлов, -например их сульфиды, арсениды, фосфаты, силикаты или бораты. Катализатор может также содержать различные хроматы, вольфраматы- или молибдаты. Аппаратура может быть ме-дная или п-окрыта медью или -построена -из стали, содер-жащей ванадий, марга1не-ц, никель или кобальт. [c.903]

Было также изучено и окисление метана в окись углерода и водород Наиболее действенным ката.г1изат0р0 М для этой реакции является никель с 01кисью кремния или тория в кач( стве промоторов. При 850—900" метан и кислород реагируют почти количественно с образованием окиси углерода и водорода. Получение водорода из метана при окислении его воздухо.м или кислородо м служило темой многих исследований В одном из таких процессов катализаторами являются окислы металлов, способные восстанавливаться в низшие окислы, напри.мер двуокись титана, или смесь окислов хрома и магния. Получение. водо- Х)да при окислении углеводородов водяным паро.м уже было рассмотрено в гл. 10. [c.918]

Пары аценафтена, смешанные с 9—12 объемами воздуха, дали при пропускании над лерекисью марганца иди окислом ванадия или молибдена приблизительно при 400° смесь аценафтена, аценафтенхинона и ангидрида нафталевой кислоты. Продукты м огут быть разделены фракционированной конденсацией Среди катализаторов, примененных Jaeger oMi для парофазного окисления аценафтена, находятся соединения щелочных и щелочноземельных металлов, молибдена, вольфрама, ур ана, хро ма, железа, серебра, ма рганца, алаом иния, никеля и кобальта. [c.999]

Так, смесь паров нафталина и воздуха пропускают над V2O5 при 400°, а затем смесь паров, содержащую образовавшийся фталевый ангидрид, пропускают при 380° над катализатором декарбоксилирования ( dO, ZnO, AI2O3) получается бензол, который над третьим контактным слоем (V2O5, 410°) может быть окислен в малеиновый ангидрид. Еще горячая смесь паров, если в ней нет избытка воздуха, может быть гидрирована водородом на никеле или кобальте с образованием янтарной кислоты. Эта цепь превращений может быть представлена следующей схемой [c.867]

Нами [22] апробирована пара катализаторов (совместно медь и никель), которые в виде 1 н. растворов азотнокислых солей наносили на пемзу. Крупинки пемзы диаметром 0,5—1,0 мм после пропитки высушивали и прокаливали в токе водорода. На приготовленном таким способом катализаторе при 600—650° С и мольном соотношении наров фосфора и воды 1 35 окисление фосфора [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология