Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Изомеризация на носителях

    После установления изомеризующей активности металлов платиновой группы, индивидуальных или нанесенных на инертные в отношении изомеризации носители, были предложены другие объяснения действия бифункциональных катализаторов. Одно из них приписывает основную роль поверхности окислительной составляющей, например металла, на поверхности которого адсорбированные частицы субстрата претерпевают попеременно дегидроциклизацию и гидрогенолиз в направлении, не совпадающем с направлением образования цикла. Другое объяснение исходит из известных фактов дезактивации кислотных катализаторов в ходе работы из-за отложения кокса на их поверхности. Водород, активированный металлом, вызывает гидрокрекинг и десорбцию этих высокомолекулярных продуктов, благодаря чему активность кислотного катализатора повышается и сохраняется на высоком уровне. Две последние точки зрения на сущность бифункционального катализа подтверждаются опытными данными (см., например, [75—78]), так же, как схема Миллса. [c.22]


    Если нанести катализирующий металл, например платину или палладий, на совершенно неактивный в отношении изомеризации носитель, например беззольный уголь, то реакция даже при невысоких температурах протекает по схеме (I) [23]  [c.32]

    Известно, что обычные носители для катализаторов, такие как ОКИСЬ- алюминия и очищенный силикагель, способствуют перемещению двойной связи к середине цепи. Поэтому для приготовления высокоактивных и селективных катализаторов с целью получения а-олефинов нормального строения целесообразно использовать нейтральные к изомеризации носители. [c.82]

    Другая форма применения катализатора основана на образовании комплексного соединения парафинового углеводорода, подлежащего изомеризации, хлористого алюминия и хлористого водорода. Этот комплекс жидкий, но не растворим в углеводороде. В этом случае жидкий парафиновый углеводород пропускают через колонну, наполненную хлористым алюминием. Отсюда углеводород увлекает с собой некоторое количество катализатора и поступает затем вместе с хлористым водородом в колонну с насадкой из битого кварца, где комплексное соединение задерживается и действует как катализатор. Можно также обойтись и без инертного носителя, заполняя колонну жидким комплексным соединением и пропуская череэ него смесь парафинового углеводорода и хлористого водорода. [c.517]

    В этих условиях наблюдались следующие реакции гидрогенолиз пентана с образованием метана, этана и бутана, изомеризация в изопентан и Сз-дегидроциклизация с образованием циклопентана. Влияние времени контакта на протекание реакций по названным направлениям представлено на рис. 13. Для циклизации наблюдается насыщение, что авторы объясняют достижением равновесия реакции изомеризации и гидрогенолиза не лимитируются равновесием. Показано, что увеличение температуры прогрева катализатора выще 200 °С ведет к уменьщению удельной поверхности металла, а прокаливание его при 700°С вызывает рост кристаллитов (от 0,7 до 15,0 нм). При обработке катализатора кислородом частицы металла подвергались поверхностному окислению и мигрировали по поверхности носителя, образуя крупные кристаллиты. Изменение дисперсности металла сильно влияло на скорость гидрогенолиза ( 1). Скорость изомеризации (Уг) гораздо меньше зависела от дисперсности металла и в определенном интервале мало снижалась при увеличении размера кристаллитов. Соответственно, отношение скоростей зависит от размера кри- [c.93]


    Из перечисленных выше катализаторов изомеризации циклопропанов видно, что носители для применявшихся катализаторов гидрогенолиза не являются инертными веществами. Поэтому прямой гидрогенолиз циклопропанов сопровождается реакцией изомеризации под действием носителя. Образующиеся при этом олефины [c.101]

    Одновременность протекания изомеризации и s-дегидроциклизации алканов, а также совпадение отношения 2-метилпентан 3-метилпентан позволило сделать заключение, что в условиях эксперимента изомерные гексаны образовывались путем s-дегидроциклизации и последующего гидрогенолиза пятичленного цикла. Такой путь изомеризации представляется достаточно реальным и в присутствии других Pt-катализаторов и рассматривается как один из двух главных путей изомеризации алканов на металлах [64, 82]. Обнаружено [ИЗ] также, что разные каталитические функции Pt-катали-затора без носителя, описанные ранее, зависят от наличия водорода в газовой фазе. [c.223]

    Выше уже отмечалось, что при образовании пятичленных циклов из алифатических углеводородов важная роль принадлежит газу-носителю, в атмосфере которого протекает реакция. В присутствии водорода на Pt-катализаторах-реакция изомеризации алканов состава Сб—Се успешно конкурирует с ароматизацией, причем основным путем изомеризации является Сз-дегидроциклизация с последующим гидрогенолизом пятичленного цикла. [c.226]

    С целью выяснения роли алкенов и водорода в процессе Сб-дегидроциклизации и изомеризации алканов исследованы [125] превращения 3-метилпентана, а также З-метилпентена-1, цис- и транс- изомеров 3-метилпен-тена-2 на платиновой черни при температуре 300—390 °С Е1 токе Нг и Не при ( азличном содержании Нг в газе-носителе. Выявлено четкое влияние концентрации Нг в газе-носителе на превращения (Сз-циклизация, скелетная изомеризация, образование метилциклопентана и бензола) 3-метилпентана и изомерных алкенов. Полагают [125], что скелетная изомеризация должна проходить через промежуточный поверхностный комплекс, общий для 3-метилпентана и 3-метилпентенов. Этому комплексу соответствует полугидрированное поверхностное состояние углеводорода, адсорбированного на двух центрах. При малом содержании Нг возникает сильное взаимодействие между углеводородом и металлом с образованием кратных связей углерод—платина, что приводит к образованию З-метилпентена-1 из 3-метилпентана и. к частичному покрытию поверхности катализатора коксом. При больших количествах Нг преобладает слабое взаимодействие, увеличивается время жизни промежуточного комплекса и протекают характерные реакции дегидрирование алкана с образованием 3-метилпентена, Сз-де- [c.229]

    Более ранние исследования показали, что хлористый алюминий, обычно применяемый вместе с хлористым водородом, является эффективным катализатором изомеризации, что привело к важным применениям этого катализатора в промышленности. Он применялся не только сам по себе, но и на носителях, а также в виде комплексов, не смешивающихся с углеводородом, часто называемых осадком хлористого алюминия. Последующая работа с тщательно очищенными веществами показала, что инициаторы цепей, обычно присутствующие в определенных концентрациях в технических исходных материалах, необходимы для осуществления реакции изомеризации. Бромистый алюминий с бромистым водородом по своему действию напоминает хлористый алюминий с хлористым водородом. [c.14]

    Новый этап начался в 1949 г., когда был разработан процесс каталитического риформинга с широким применением бифункциональных катализаторов. Это послужило толчком для разработки процессов изомеризации парафиновых углеводородов при давлении водорода в паровой фазе, температурах 350-500 °С на окисных, сульфидных катализаторах и металлах VIH группы, нанесенных на носители, обладающие кислотными свойствами — оксид алюминия, промотированный фтором, и алюмосиликаты [5—9]. [c.5]

    Таким образом, условием получения высокоактивного платинового катализатора изомеризации является применение носителя, обладающего высокой кислотностью. [c.17]

    Чтобы реакция изомеризации на металлсодержащем катализаторе протекала постоянно, ее необходимо осуществлять в среде водорода. Это связано с явлениями адсорбции и диссоциации водорода на металле и переноса частиц водорода с металла на носитель. Имеют место также явления конкурентной адсорбции водорода и промежуточных ненасыщенных соединений на поверхности катализатора, при этом часть этих соединений вытесняется водородом с поверхности катализатора, что также обеспечивает его стабильную работу. [c.35]

    Современные промышленные катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов являются в основном бифункциональными и представляют каталитические системы металл - носитель. [c.41]


    Общепринятая теория бифункциональной изомеризации предполагает, что под действием металлического компонента происходит дегидрирование парафинов с образованием олефинов, а олефины изомеризуются на кислотных центрах[67]. Каталитическая система металл - носитель типа алюмоплатинового катализатора благодаря своей бифункциональной природе позволяет, в зависимости от типа реакции, применять различные способы промотирования, направленные на усиление тех или иных функций этой системы. [c.42]

    В реакции изомеризации парафиновых углеводородов наиболее медленной стадией является перегруппировка промежуточных соединений на кислотных центрах носителя, поэтому при синтезе катализатора необходимо придать носителю сильные кислотные свойства. Роль металла сводится к осуществлению первичного акта дегидрирования молекулы парафинового углеводорода с образованием олефина и протекания реакции гидрирования промежуточных соединений, что обеспечивает стабильность каталитической системы. Немаловажным моментом в синтезе катализатора изомеризации является подбор правильного соотношения между концентрацией металла и кислотностью носителя - это определяет не только активность, но и селективность его действия и стабильность в процессе изомеризации. [c.42]

    В зависимости от природы носителя и способа его приготовления различается механизм действия и активность катализатора в реакции изомеризации парафиновых углеводородов. Алюмоплатиновые катализаторы, промотированные фтором, позволяют осуществлять процесс при 360-420 °С и называются высокотемпературными металлцеолитные, на которых процесс идет при 260-400 °С, в зависимости от типа применяемого цеолита, называются среднетемпературными на алюмоплатиновых катализаторах, промотированных хлором, температура процесса изомеризации составляет 100-200 °С, такие катализаторы принято называть низкотемпературными. [c.43]

    При разработке бифункционального катализатора, каким является катализатор высокотемпературной изомеризации, должны быть решены вопросы выбора природы и количества металла, а также сформулированы требования к носителю. Носитель должен обладать сильными кислотными свойствами, обеспечивающими высокую скорость протекания реакции изомеризации в сочетании с максимально возможной избирательностью и гидрирующими свойствами, обеспечивающими стабильную работу катализатора в процессе его эксплуатации. [c.43]

    Из опыта, накопленного в области синтеза катализаторов риформинга, известно, что высокая стабильность в процессах, проводимых в присутствии водорода, достигается, когда носителем служит оксид алюминия. Однако 7-оксид алюминия без промоторов не обладает кислотностью, позволяющей осуществлять реакции перегруппировки углеродного скелета парафиновых углеводородов. При синтезе катализатора высокотемпературной изомеризации в оксид алюминия вводится фтор [19]. [c.43]

    Влияние условий термообработки носителя и катализатора на нх физико-химические свойства и каталитическую активность. Условия термообработки значительно изменяют физическое и химическое состояние компонентов катализатора, что связано с химическим взаимодействием исходных соединений платины, носителя и промоторов на различных стадиях термообработки. Катализатор изомеризации парафиновых углеводородов должен обладать сильными кислотными свойствами, обеспечивающими высокую скорость протекания реакции изомеризации, в сочетании с гидрирующими свойствами, от которых зависит стабильность его работы в процессе. [c.50]

    Исследования ряда авторов показали, что нанесением никеля, кобальта, палладия и платины на носители, обладающие кислотными свойствами, можно синтезировать катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов [36]. В наших исследованиях была изучена реакция изомеризации парафиновых углеводородов на алюмоплатиновых и алюмо-палладиевых катализаторах, промотированных фтором. Было показано, что платиновые катализаторы отличаются большой устойчивостью к действию ядов (сернистых и азотистых соединений) и лучшей регенерационной способностью (табл. 2.6). На основании проведенной работы в качестве металлического компонента катализатора была рекомендована платина. [c.52]

    Осернение может быть произведено разными способами [77а] обработкой влажных гранул катализатора сероводородом [а. с. 108257 (СССР) БИ, 1957, N 9] обработкой при повышенных температурах прокаленного катализатора сероводородом в смеси с водородом обработкой катализатора сырьем, содержащим серу, в процессе изомеризации или, наконец, введением сернистого соединения в носитель - оксид алюминия. [c.55]

    Внесение металла в носитель. В катализаторе изомеризации на основе фожазита металлическим компонентом служит палладий. Его вносят в гранулированный носитель ионным обменом из раствора тетраамин-хлорида палладия в избытке аммиака, после чего отмывают от ионов хлора, сушат и прокаливают готовый катализатор. Катализатор содержит 0,6-0,8% палладия. [c.65]

    Каталитическая активность хлорированного окснда алюминия. Хлорированный т -оксид алюминия способен изомеризовать н-бутан в отсутствие платины и в отсутствие водорода (табл. 2.13). Замена водорода гелием в качестве газа-носителя в реакции изомеризации не изменила начальной изомеризующей активности катализатора. Наиболее глубоко изомеризация н-бутана протекала в отсутствие газа-носителя. Присутствие платины в катализаторе несколько снижает его активность в реакции изомеризации н-бутана. Исследования поверхности у- и т -оксида алюминия до и после хлорирования четыреххлористым углеродом различными физико-химическими методами позволили прийти к ряду заключений, которые в свою очередь привели к определенным выводам о природе активности хлорированного т -оксида алюминия. [c.72]

    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]

    По Олдхему [111] иФречу[106] можно при80—260 С селективно превратить 2-метилпентен-1 в 2-метилпентен-2, используя молекулярные сита 5 A. В табл. 22 показано, что для изомеризации можно применять как жидкие катализаторы, так и катализаторы на носителе. [c.228]

    Сульфиды и оксиды молибдена и вольфрама с промоторами являются бифункциональными катализаторами (с п — и р — прово — дикостями) они активны как в реакциях гидрирования-дегидри— рования (гомолитических), так и в гетеролитических реакциях гидрогенолиза гетероатомных углеводородов нефтяного сырья. Однако каталитическая активность Мо и W, обусловливаемая их дырочной проводимостью, недостаточна для разрыва углерод — угл зродных связей. Поэтому для осуществления реакций крекинга углэводородов необходимо наличие кислотного компонента. Следовательно, катализаторы процессов гидрокрекинга являются по существу минимум трифункциональными, а селективного гидрокрекинга — тетрафункциональными, если учесть их молекулярно — ситовые свойства. Кроме того, когда кислотный компонент в катализаторах гидрокрекинга представлен цеолитсодержащим алюмосиликатом, следует учесть также специфические крекирующие свойства составляющих кислотного компонента. Так, на алюмоси — ЛИР ате — крупнопористом носителе — в основном проходят реакции первичного неглубокого крекинга высокомолекулярных углеводо — ро ов сырья, в то время как на цеолите — реакции последующего бо/ ее глубокого крекинга — с изомеризацией среднемолекулярных углеводородов. Таким образом, катализаторы гидрокрекинга можно отвести к полифункциональным. [c.227]

    Найденные закономерности очень сходны с наблюдаемыми для бимолекулярных реакций. Это позволяет думать, что водород в присутствии платины является не простым газом-носителем, а вторым ком1Понентом реакции конфигурационной изомеризации. Что касается других благородных металлов VIII группы (Рё, КЬ, Ки, Оз, 1г), то и здесь основные закономерности остаются теми же [11, 12] эти металлы активируют конфигурационную изомеризацию только в присутствии водорода. При бо- [c.73]

    С. Л. Киперманом и сотр. [30, 31] предложена кинетическая модель гидрогенолиза я-пентана в присутствии промышленного алюмоплатинового катализатора (атмосферное давление, 420—480 °С). Основной реакцией в изученных условиях является изомеризация н-пентана в изопентан. Предполагают, что гидрогенолиз и дегидрирование протекают на Р1-центрах катализатора, а изомеризация осуществляется путем миграции фрагментов СбНц с активных центров металла на пограничные центры носителя. Медленной стадией в реакции гидрогенолиза является симметричный и асимметричный разрывы С—С-связей поверхностных промежуточных фрагментов состава С5Н11, медленной стадией изомеризации — присоединение одного из атомов водорода к диссоциативно адсорбированному пентану. [c.94]

    На основании результатов каталитического гидрогенолиза и изомеризации метилциклопентана и алканов состава Сб в присутствии Pt, нанесенной на Si02, AI2O3 или пемзу в количестве 0,1—10%, был сделан вывод [185], что влияние носителей на распределение продуктов реакции незначительно основную роль играет концентрация Pt, ее дисперсность и температура реакции. [c.139]

    При исследовании поведения в присутствии Pt-черни н-гексана и 2-метилпентана в токе смесей гелия и водорода Паал и Тетени показали [114, 115], что скорость реакций Сз-дегидроциклизации — изомеризации при добавлении водорода к гелию сначала увеличивается, а затем, пройдя через максимум, уменьшается (рис. 43). Та же закономерность наблюдается при преврашении н-гексана в бензол. Рост активности катализатора при добавлении водорода в газ-носитель объясняется [114, 115] замедлением дезактивации катализатора за счет удаления с поверхности последнего необратимо адсорбированных образований , являющихся предшественниками углистых слоев на металле. При дальнейшем увеличении концентрации водорода в газовой фазе происходит частичное вытеснение углеводорода с поверхности металла, так как водород расщепляет поверхностные связи С—М, что в свою очередь приводит к уменьшению обшей степени превращения. Таким образом объясняется появление максимумов на кривых конверсия углеводорода — содержание Из в газе-носителе. [c.226]

    Цепь начинается [уравнение (33)] с окислительной атаки серной кислоты по третичному водороду, что ведет к выделению двуокиси серы (при разложении иона бисульфата), которое сопровождает изомеризацию углеводородов при помощи этого катализатора [8]. Изомеризация [уравнение (34)] включает перемещение метильной группы вдоль углеродной цепи, что осуществляется весьма легко. Некоторые исследователи [75] считают возможным образование на этой стадии промежуточного циклического иона. При этом может наблюдаться также некоторое увеличение разветвленности в результате образования диметилпентанов, но в гораздо меньшей степени. Цепь развивается за счет перехода третичного атома водорода от молекулы углеводорода к одному из ионов карбония (35). На этой стадии образуется другой ион карбония, который также чувствителен к реакциям изомеризации и развития цепи. Обрыв цепи, по-видимому, сопряжен с реакцией полимеризации носителя цепи с обра-аованием сильно непредельных органических комплексов, которые накапливаются в кислотном слое [33]. [c.38]

    Изомеризация парафиновых углеводородов на хлориде алюминия освещена в работах [1—4]. 1 Хлорид алюминия, обеспечивая термодинамически благоприятные условия протекания реакции, позволяет осуществлять ее при 50—150 °С. Эта температура способствует образованию продуктов, обогащенных разветвленными изомерами. Однако наряду с бесспорными достоинствами зтот катализатор обладал рядом отрицательных особенностей, усложняющих технологию процесса и зксплуатацию промышленных установок. Тем не менее во время второй мировой войны в связи с потребностью в алкилате для приготовления высокооктанового авиационного бензина процессы изомеризации на хлориде алюминия получили развитие, в основном для изомеризации н-бутана в изобутан. Первая промышленная установка была введена фирмой Shell в 1941 г. К концу второй мировой войны в США были разработаны пять процессов изомеризации, которые отличались либо методом введения хлорида алюминия в зону реакции, либо носителем для катализатора, либо его физическим состоянием. [c.5]

    Механизм изомеризации на бифункциональных катализаторах. Рассматривая механизм реакции изомеризации парафиновых углеводородов на бифункциональных катализаторах, содержащих металлы VIII группы, можно предположить три типичных случая, в зависимости от кислотности носителя [18]  [c.15]

    Образцы платинированного алюмосиликата, в которые вводились различные количества железа (в виде р02Оз), были испытаны в реакции изомеризации н-гексана (рис. 1.9). Активность катализатора при увеличении содержания Рб2 0з в 15 раз снижалась лишь в 2,4 раза. То обстоятельство, что резкое изменение дегидрирующей активности катализатора обуславливает лишь относительно небольшое уменьшение глубины изомеризации, подтверждается опытами, проведенныл-ш на образцах катализатора, в которых массовая доля платины изменялась от 0,025 до 1%, т. е. в 40 раз. При этом константа скорости реакции изомеризации н-гек-сана возросла лишь в два раза (рис. 1.10). Общность кинетических закономерностей для paзJШЧныx катализаторов [на всех катализаторах наблюдается первый порядок реакции по углеводороду и торможение реакции избытком водорода (табл. 1.5) ] также указывает на то, что лимитирующей является стадия, протекающая на кислотных центрах носителя. [c.18]

    Влияние природы, количества и способа нанесения металлического компонента катализатора на его каталитические и физико-химические свойства. Современные катализаторы изомеризации парафиновых углеводородов готовят осаждением металлов на носители, обладающие кислотными свойствами. Для катализатора высокотемпературной изомеризации необходимо, чтобы металл обладал дегидрирующей активностью в условиях реакции изомеризации. Не менее ражны гидрирующие свойства металлического компонента, которые обеспечивают защиту поверхности носителя от отложения полимеров. В связи с этим аибольшее распространение получили катализаторы, приготовленные нанесением металлов VIII группы на оксид алюминия или алюмосиликаты. [c.51]

    Катализаторы низкотемпературной изомеризации, получаемые обработкой платинированного оксида алюминия органическими хлорсодержащими соединениями, разработаны фирмой British Petroleum и во ВНИИнефтехиме [85, 86]. Носителем для синтеза катализатора служит т -оксид алюминия, который должен отвечать определенным требованиям к фазовому составу, наличию примесей и состоянию поверхности — величине и степени гидроксилирования. [c.66]

    Опыты при 25° С были проведены в запаянных стеклянных ампулах, содержащих известное количество смеси бутанов с добавкой бромистого алюминия как катализатора. Опыты при 100° С были проведены в автоклаве с хлористым алюминием в качестве катализатора. Для исследования реакции изомеризации при 150° С авторы восполъзоваяись реактором проточного типа, заполненным катализатором (хлористый алюминий на носителе), через который пропускали с постоянной скоростью под давлением 99 ат смесь бутанов приблизительно равновесного состава. При всех температурах равновесие было достигнуто как со стороны нормального бутана, так и со стороны изобутана. [c.296]

    Изомеризация нормального пентана и гексана в изопарафины приводит к значительному повышению октанового числа. Процесс аналогичен каталитическому риформингу бензино-лигроиновых фракций. В качестве катализатора применяется платина или другой металл платиновой группы на пористом носителе. Условия проведения процесса температура в пределах от 370 до 482 °С, давление от 21 до 49 ат. Бутан превращается в изобутан, который используется как исходное сырье для алкилирования или конверсии в бутен. В качестве катализатора применяется нерегенерируе-мый хлористый алюминий, растворенный в треххлористой сурьме. Температура процесса около 93 °С, давление 21 ат, отношение расходов катализатора и бутана равно 1 1, время контактирования 10—40 мин в жидкой фазе. [c.337]

    Природа катализатора также влияет на результат процесса. Например, катализатор, содержащий небольшое количество платины на кислотном носителе (катализатор платформинга) преимущественно ускоряет реакцию изомеризации циклопентанов в циклогексапы, что позволяет получить максимальное количество ароматики [165]. [c.54]

Смотреть страницы где упоминается термин Изомеризация на носителях: [c.199]    [c.72]    [c.97]    [c.102]    [c.230]    [c.185]    [c.15]    [c.15]    [c.15]    [c.15]    [c.55]   
Газо-жидкостная хроматография (1966) -- [ c.167 ]

Газо-жидкостная хроматография (1966) -- [ c.167 ]



ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте