Никель как катализатор при окислении гидрогенизации

Сернистые соединения из газов можно удалять, применяя катализаторы. При гидрогенизации органических сернистых соединений до сероводорода можно применять катализаторы, содержащие 20% окиси никеля, молибдена или хрома и приготовленные пропиткой носителя, состоящего из пористого геля плотностью 0,5и с размером частиц 1,16—2,32 погружением в раствор хлористого кальция такой концентрации, что высушенный гель содержит 35—40% этой соли. После погружения гель высушивают, промывают горячей водой, вновь высушивают и активируют нагреванием перед пропиткой окисью металла, употребляемой в качестве катализатора. Если серу удаляют окислением, то можно применять окислы железа, алю миния или ванадия [426]. [c.313]

Медь и никель являются наиболее специфичными катализаторами для реакций гидрогенизации и дегидрогенизации, глинозем — для гидратации и дегидратации, серебро — для окисления. В качестве катализатора общего действия служит платина, [c.339]

На рис. 35 изображена технологическая схема производства D-сорбита с применением непрерывного процесса гидрогенизации D-глюкозы и ионообменной очистки сорбитного раствора. Элеватором / глюкозу загружают через бункер 2 в реактор смеситель 3, в котором приготовляют 30%-ный водный раствор. Добавляют 0,5% к массе глюкозы активированного угля и после перемешивания в течение 5—10 мин ири температуре 75° С фильтруют через нутч-фильтр 4 в сборник 5, откуда насосом 6 перекачивают в смеситель 7 (небольшого объема). Туда же непрерывно подают настой известковой воды из мерника-смесителя 8 и катализатор Реней-никель. Раствор глюкозы насосом высокого давления 9 подают в тройник смешения 10. Сюда же компрессором и нагнетают водород под давлением 80—100 кгс/см и суспензию направляют в подогреватель 12, где температуру газо-жидкостной смеси повышают до 135—140° С. Далее суспензия непрерывно поступает последовательно в три реактора 13, проходит холодильник 14, где охлаждается до 30—40° С, сепаратор 15, кайл еот дел итель 75. Гидрированный раствор направляют в сборник 17 и далее на очистку ионитами. Водород из каплеотделителя 16 многоступенчатым компрессором 18 подают в тройник смешения 10. Убыль водорода в системе компенсируют нагнетанием свежего водорода компрессором 11 из газгольдера 19. Для безопасной работы системы должны быть предусмотрены необходимые предохранительные клапаны и аварийные вентили для сброса водорода из системы через вытяжную трубу с предохранительной свечой в атмосферу. Раствор сорбита из сборника 17 насосом 20 передают в смеситель 21, в котором раствор водой или промывными водами, получаемыми при отмывке смол от сорбита, разбавляют до нужного содержания сухих веществ, фильтруют через нутч-фильтр 22, сливают в сборник 23 и далее насосом 24 нагнетают в колонну с катионитом КУ-2, а из нее в колонну с анионитом, где pH раствора повышается до 4,0—4,5. Из колонн 25—26 очищенный раствор направляют в сборник 27 и далее на окисление. [c.253]

Среди металлов наиболее характерными каталитическими свойствами обладают переходные элементы (особенно, элементы триад). Железо, например, является классическим катализатором синтеза аммиака. Кобальт, никель и металлы платиновой группы проявляют высокую активность в процессах гидрирования и дегидрирования. Металлы платиновой группы являются катализаторами и ряда окислительных процессов (окисление аммиака, окисление сернистого газа и др.). Кобальт и платиновые металлы активно разлагают перекись водорода последние также ведут катализ гремучего газа и окисление окиси углерода. Каталитической активностью обладает медь (окисление аммиака, метанола, метана, окиси углерода дегидрогенизация спиртов, синтез метанола под давлением и др.), вольфрам (гидрогенизация минеральных масел под давлением), отчасти серебро и золото есть указания на активность металлического цинка при синтезе метанола из окиси углерода и водорода и при его разложении. [c.480]

Яды специфичны для различных катализаторов, как и для различных реакций, в которых катализаторы принимают участие. Например, водород действует как яд при образовании воды на сплавах благородных металлов и железа, а кислород отравляет синтез воды на сплавах из благородных металлов и никеля [238] Вода при высокой концентрации отравляет сжигание окиси >тлерода иа различных катализаторах [56]. Соединения мышьяка являются сильными ядами для катализаторов, применяемых в контактном процессе получения серного ангидрида. Мышьяковистый ангидрид — сильный яд для каталитической гидрогенизации с платиной вследствие восстановления его в арсин. Тот же самый яд оказывает относительно слабое действие на активность платины при разложении перекиси водорода. Таким образом, некоторые вещества могут действовать как яды для определенных каталитических реакций, в других случаях совсем не действуя они могут даже действовать как промоторы в некоторых каталитических реакциях. Висмут, сильный яд для железа при каталитической гидрогенизации, является одним из наиболее активных промоторов для же леза при каталитическом окислении аммиака в окись азота. Подобным образом фосфат кальция является промотором для никеля в каталитической гидрогенизации, между тем как фссфор или фосфин сильные яды. Никель, отравленный тиофеном, не гидрогенизирует ароматический цикл, в то время как его способность гидрогенизировать олефины не нарушается [130, 161]. Сера или сульфиды, которые обычно действуют как яды, при каталитическом восстановлении бензоилхлорида и гидрогенизации смол могзт действовать как катализаторы [184]. Сероуглерод действует как ускоритель в процессе растворения кадмия в соляной кислоте [226]. Есть случаи, когда вещество, взятое в маленьких количествах, остается неактивным, но при применении в большом количестве действует как яд. Например, в реакции нафталина с японской кислой землей хлороформ неактивен в малом количестве и не оказывает никакого отравляющего действия, но взятый в большом количестве вызывает уменьшение количества смолы, образующейся с нафталином под влиянием земли. Хлористоводородная кислота, образующаяся из хлороформа, взятого в больших количествах, уменьшает каталитическую активность [134]. [c.392]

Фосфат кальция [204] промотирует никель при каталитической гидрогенизации сульфата натрия, между тем как фосфор в виде фосфина служит ингибитором. Тейлор и Kenne [277] нашли, что фосфин, присутствуя в такой низкой концентрации, как 3 части на 100 млн. частей, оказывает заметное вредное действие. Декарьер с сотрудниками [85] указывает, что отравляющее действие фосфина на платиновые катализаторы, применяемые для окисления аммиака, так велико, что только 2 частей фосфина на 100 млн. частей газовой смеси достаточно, чтобы вызвать явное снижение конверсии. Однако этот эффект имеет временный характер, так как после удаления яда конверсия становится нормальной. При 22 частях на 100 млн. частей фосфин оказывал постоянное вредное действие. [c.404]

Катализаторы гидрокрекинга и гидроочистки. Процесс гидроочистки применяется для улучшения качества нефтяных дистиллятов путем их обработки водородом в присутствии катализатора. При этом они освобождаются от соединений серы, азота и кислорода, происходит гидрогенизация олефинов. диолефиновых и ароматических углеводородов. Гидроочистке подвергаются бензин, лигроин, топливо для реактивных двигателей, керосин, мазут, дизельное топливо, смазочные масла, сланцевые масла, угольные смолы, продукты, полученные из горючих сланцев и т. д. [46]. Используются алюмо-кобальт-молибденовый, алюмо-никель-молнбденовый или алюмо-никель-вольфрамовый катализаторы. Перед применением в процессе катализаторы обычно насыщают серой. Процесс гидроочистки проводят при температуре 300—400 °С, давлении 3—4 МПа, объемной скорости подачи сырья 1—5 ч"- и циркуляции водорода до 10 моль на 1 моль углеводорода. Во избежание повышенного коксоотложения на катализаторе сырье, поступающее на гидроочистку, необходимо предохранять от окисления. Катализаторы очень устойчивы к отравлению. Потерявший активность катализатор содержит сульфиды металлов и углистые отложения. Регенерацию проводят при температуре 300—400 °С паровоздушной смесью с начальной концентрацией кислорода 0,5—1% (об.). [c.405]

Бредиг и Алло лис [69] произвели рентгеновское исследование строения решетки и среднего размера частиц в слоях, полученных при катодном диспер гировании платины, палладия и никеля на стеклянных пластинках. Чередующиеся слои платины и палладия, диспергированные при давлении десять и более миллиметров водорода, при применении для гидрогенизации этилена оказались почти неактивными. Рентгеновское исследование показало, однако, значительное увеличение решетки, указывающее на высокое содержание водорода, что повидимому значительно снижает и даже полностью уничтожает активность платины и палладия. При диспергировании в кислороде палладиевые и платиновые катализаторы образуют окисные слои, которые сначала неактивны, но при последующем восстановлении становятся очень активными. Кристаллический никель гексагональной формы, диспергированный в водороде, оказался при гидрогенизации этилена неактивным до 360°. Каталитически активные металлы образуются, ксгда окисление сопровождается последующим восстановлением водородом. Отсюда можно сделать вывод, что чистые металлы являются каталитически активными веществами. [c.247]

Двусернистый вольфрам или смесь двусернистого вольфрама с сернистым цинком или сернистым алюминием или смесь сульфидов ванадия, хрома, молибдена, марганца, рения, кобальта и никеля можно применять для гидрогенизации смол, )тля и минеральных масел. Такие катализаторы получаются путем превращения тяжелых металлов в соответствующие сульфиды и окислением их [147]. Сульфиды металлов, осажденные из сульфосолей, можно с успехом применять при гидрогенизации топлив под давлением. Свежеприготовленный раствор 1/2 моля четыреххлористого титана в бензоле обрабатывают водой и 1 молем сульфовольфрамата аммония при охлаждении. Осадок фильтруют, промывают низкокипящими растворителями, например, ацетоном или спиртом, и обрабатывают водородом при 300 -400°. Получаемую черно-серую массу формуют под давлением. Можно также готовить катализаторы из сульфовольфрамата аммония и сульфата железа, хлористого никеля и сульфованадата аммония, хлористого железа и сульфо станната аммония в спирте или из водного раствсра 1 моля хлористого кобальта с 5% водным раствором сульфовольфрамата аммония [150, 151]. [c.291]

Иногда при окислении метилового спирта с медью на алунде, употребляемом в качестве носителя, применяют катализатор с постепенно увеличивающимся содержанием меди. Похожий процесс — гидрогенизация с восстановленным никелем в этом случае реагирующие компоненты вначале пропускают через носитель, содержащий небольшое количество катализатора постепенное увеличение содержания катализатора оказывается выгодным [378]. Хармадарьян и Бродович [5, 93] исследовали влияние носителей на катализаторы, в особенности на их контактные свойства. При окислении двуокиси серы с пятиокисью ванадия, употребляемой как катализатор, в качестве носителей рекомендуются двуокись марганца, асбест, инфузорная земля, кварц, фарфор и стекло двуокись марганца, употребляемая в качестве катализатора для контактного процесса получения серной кислоты, дает лучшие результаты [310] (табл. 150). [c.478]

Щелочноземельные элементы и их соединения, как правило, катализируют кислотно-основные процессы (гидролиз, гидратацию, дегидратацию, крекинг). Соединения элементов этой группы используются непосредственно в виде катализаторов декарбоксилирования (кетонизации кислот), отщепления спирта от ацета-лей, отщепления HHal от галоидпроизводных углеводородов и пр., а окислы щелочноземельных элементов могут входить в состав сложных контактов в качестве сокатализаторов или структурирующих добавок. Процессы гидрогенизации, восстановления, окисления не характерны для этой группы катализаторов. Тем не менее щелочноземельные элементы и их соединения катализируют некоторые реакции с участием молекулярного водорода, качественно напоминая типичные катализаторы гидрирования, например никель. [c.70]

Реакции гетероциклических соединений. Сырье, направляемое на гидрогенизационное обессеривание, часто содержит, помимо сернистых, также азотистые, кислородные и металлоорганические соединения. В условиях, применяемых при гидрогенизационном обессеривании, гетеро-атомы всех этих соединений в значительной степени удаляются., Азотистые соединения содержатся в разных видах сырья в форме пириди-нов и хинолинов (азотистые основания) и карбазолов, индолов и пирролов (неосновные или нейтральные азотистые соединения). Кислород может присутствовать в виде ранее образовавшихся соединений, как фенолы, жирные и нафтеновые кислоты, и в виде продуктов окисления, например гидроперекисей. Из металлов могут присутствовать мышьяк, никель и ванадий. Как правило, азот удаляется при гидрогенизации в виде аммиака, кислород — в виде воды метад.т1Ы обычно образуют отложения на поверхности катализатора. [c.384]

А. М. Цапко . Ими применен никелевый катализатор, комбинированный с окисью ванадия и алюминия. Такая комбинация обеспечивает подавление реакции глубокого разложения, вызываемой никелем, исключение гидрирования ядра, высокую активность катализатора в интервале температур 240—300°С, длительность непрерывного рабочего периода при полном восстановлении нитробензола (порядка 300—500 ч), легкую реге-нерцруемость путем окисления воздухом и деструктивную гидрогенизацию содержащихся в нитробензоле тиосоединений. [c.198]

Новые методы препаративной органической химии (ред. Д. Н. Курса-нов), пер. с англ., Москва, 1950. Сборник, включающий следующие статьи Органические соединения фтора Применение фтористого водорода в органическом синтезе Синтезы с помощью диазометаиа Окисление посредством тетраацетата свинца Дегидрогенизация в присутствии серы, селена и металлов платиновой группы Восстановление в присутствии скелетных катализаторов (никеля Ренея и др.) Гидрогенизация в присутствии медно-хро-мовых катализаторов Применение биохимического окисления и восстановления [c.173]

Гидропереэтерификация усиливается с повышением температуры, снижением активности катализатора и повышением содержания в нем окисленных форм никеля. Вместе с тем относительная скорость гидропереэтерификации (по сравнению со скоростью гидрогенизации) падает с повышением давления водорода. Поэтому гидропереэтерификацию необходимо проводить на повторно используемом никель-кизельгуровом катализаторе при температуре 200—220° С и давлении водорода не более 0,2 МПа. [c.199]

Обнаруженные на ранних стадиях исследования примеры отравления относятся главным образом к активности платины в реакции окисления п сходных реакциях (превращение двуокиси серы в трехокись, реакция образования воды из гремучего газа, разложение перекиси водорода), но основное применение эта группа металлов находит, пожалуй, в реакциях гидрирования. Действительно, большинство из современных работ по отравлению было проведено в связи с эти.м типом реакци11. Металлы вертикальной группы никель, палладий и платина, особенно важны благодаря их высокой общей активности и вследствие широкого применения их как для гидрирования, так и для дегидрирования. Меньшая активность кобальта и особенно меди сообщает этим элементам особые свойства, которые иногда полезны. Так, наиболее мягкое действие меди как катализатора гидрирования часто допускает выделение промежуточных продуктов, а применение меди вместо никеля для дегидрирования при высоких температурах обычно приводит к меньшему образованию продуктов разложения далее, кобальт (подобно никелю и, в меньшей степени, железу) является эффективным катализатором в специальном случае синтеза жидких углеводородов путем конденсационной гидрогенизации окиси углерода по методу Фишера—Тропша. Основное использование железо находит, однако, в синтезе аммиака, представляющем реакцию, близкую к гидрированию. Все эти процессы очень чувствительны к отравлению. Серебро и золото имеют незначительную активность для обычного гидрирования и поэтому в табл. 1 поставлены в скобки однако они использовались как эффективные катализаторы в особом случае восстановления нитробензола водородом до анилина [1], при окислительном дегидрировании метилового спирта до формальдегида. Вместо серебра можно использовать медь. [c.101]

Для промотированных катализаторов удается определить влияние природы промотора на обшую сорбцию водорода, подвижность водорода на поверхности и энергию связи его с поверхностью. При определении количества водорода, сорбируемого скелетным никелем в органических растворителях, получаются величины порядка 30—60 мл. Это хорошо согласуется с данными, полученными физическими методами. Окисления поверхности никеля при этом совершенно не происходит. Метод измерения электропроводности может стать стандартным методом испытания катализаторов гидрогенизации. Изменение состава растворителя может в широких пределах менять соотношение различных форм активного водорода в катализаторе, а следовательно, активность и (Селективность катализатора. Особенно наглядно это можно показать на примере влияния катионов в растворе на адсорбцию водорода и механизм гидрирования. [c.338]

На рис. 6 показаны кривые зависимости логарифма сопротивления платинового, палладиевого и никелевого порошков в зависимости от количества снятого водорода. Как видно из рисунка, платина не содержит растворенного водорода, так как сопротивление порошка непрерывно растет при извлечении водорода (кривые 3 и ). Сопротивление порошка палладия долгое время остается постоянным (кривая I) за счет извлечения растворенного водорода, никель занимает промежуточное положение (кривые 5 ц 6). Общее количество снятого водорода, как это видно на примере никеля, зависит от природы растворителя. По кривым сопротивления можно рассчитать общее количество сорбированного катализатором водорода и отдельно количество адсорбированного и растворенного водорода. Соотношение различных форм водорода для палладия и никеля зависит от дисперсности катализатора и природы растворителя. При полном удалении растворителя сопротивление порошка катализатора, насыщенного водородом, остается тем же, что и в присутствии инертного растворителя (гексан, гептан и др.). Это подтверждает высказанное ранее предположение о поверхностной проводимости за счет эстафетного обмена электронами. Метод позволяет сопоставить адсорбцию органических веществ на металлах и степень подвижности электронов на них. Для промотированных катализаторов удается определить влияние природы промотора на общую сорбцию водорода, подвижность водорода на поверхности и энергию связи его с поверхностью катализатора. При определении количества водорода, сорбируемого скелетным никелем в органических растворителях, получаются цифры порядка 30—60 мл На на 1 е, что хорошо согласуется с данными, полученными физическими методами. Окисление поверхности никеля при этом совершенно не происход1 т. Метод измерения электропроводности может стать стандартным методом испытания катализаторов гидрогенизации. [c.466]