Катализ промышленный воздействие

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]

Очень существенная особенность процессов отравления, промотирования и модифицирования состоит в том, что все многообразие действия добавок часто проявляется в области очень малых концентраций. Воздействие микроколичеств примесей является одной из важнейших характеристик гетерогенного катализа как физикохимического явления. Промышленные катализаторы для синтеза аммиака или для гетерогенного окисления двуокиси серы было трудно подобрать совсем не потому, что невелик круг веществ, ускоряющих эти процессы. В действительности их много. Но большинство катализаторов оказалось либо слишком чувствительными к действию небольших количеств трудно устранимых ядов, либо недостаточно стабильными в условиях проведения реакции. [c.9]

Гетерогенный катализ в промышленности. Гетерогенный катализ является очень мощным средством воздействия на химические процессы. Он дает возможность интенсифицировать производственные процессы, использовать более доступные и более дешевые исходные материалы, получать новые вещества с требуемым. сочетанием свойств. В наше время гетерогенный газовый катализ получил очень широкое применение в промышленности. [c.698]

В связи с полученными результатами представляет интерес изучение стабильности при прокалке катализаторов, промотирован-ных микродобавками металлов. Испытуемые образцы помещали в слой катализатора промышленного регенератора в специальном двухсекционном жесткозакрепленном контейнере, в одну секцию которого загружали свежий катализатор, а в другую — катализатор, содержащий 0,002 вес.% ванадия. После девятимесячного воздействия температуры и среды в промышленном регенераторе удельная поверхность и обменная способность обоих образцов практически не изменились. При этом индекс активности катализа тора, содержащего ванадий (35,6 пункта), оказался несколько выше, чем свежего катализатора, взятого из контейнера (35,5 пункта). Выход кокса при крекинге эталонного сырья составлял для обоих образцов соответственно 2,8 и 3,6 вес.%. Таким образом, увеличение активности катализатора, наблюдаемое при нанесении микродоз ванадия, сохраняется после его длительной прокалки и воздействия реальной среды в условиях работы промышленного регенератора. [c.147]

Обычно катализатор многократно вступает в такое взаимодействие, изменяя скорость химической реакции в течение длительного времени и образуя продукты реакции, вес которых может превосходить вес самого катализатора в тысячи и даже миллионы раз. Однако катализатор не может служить беспредельно в одних промышленных процессах его используют непрерывно в течение нескольких лет, а в других — лишь несколько минут. Катализ может нарушиться в результате изменения состава н структуры катализатора вследствие побочных химических реакций или из-за механических и температурных воздействий. При возбуждении разветвленных цепных реакций, в частности, реакций, приводящих к взрыву, в принципе возможно и однократное участие катализатора в химической реакции. [c.19]

Роль каталитических явлений как в химии, так и в биологии исключительно велика и многообразна. Изложенное выше показывает, что каталитические влияния в, более или менее явной форме имеют место почти при каждой химической реакции. Точно так же почти каждый протекающий в живом организме процесс при ближайшем рассмотрении оказывается связанным с каталитическими воздействиями. Ряд важнейших производственных методов химической промышленности уже в настоящее время построен на основе катализа, причем последний с каждым годом завоевывает новые области применения. Можно с уверенностью ожидать, что это направление явится одной из основных линий развития химической промышленности и в будущем. [c.347]

Поразительно воздействие химической промышленности и катализа на повседневную жизнь в нашем столетии. Правда, с недавних пор репутация химии несколько ухудшилась из-за ряда ставших широко известными случаев ее возможного вредного воздействия на окружающую среду, не получивших объективной оценки. Однако немногие захотели бы обойтись без тех промы- [c.21]

Металлические материалы широко применяют в аппарато- и машиностроении, катализе, электротехнике, радио- и электронной промышленности. Действительно, чтобы осуществить любой процесс, например химико-технологический, необходимо располагать соответствующей аппаратурой. Использование представлений макрокинетики, теории химических реакторов, а также методов математического и физического моделирования в принципе позволяет найти оптимальную для данного процесса конструкцию и размеры аппарата. Но тогда возникает вопрос, из каких материалов следует делать эту аппаратуру, чтобы она была способна противостоять разнообразным агрессивным воздействиям, в том числе химическим, механическим, термическим, электрическим, а в ряде случаев также радиационным и биологическим. Выбор конструкционных материалов осложняется, когда перечисленные воздействия сопутствуют друг другу. Кроме того, в последнее время требования к материалам, используемым только в химической технологии, повысились по двум причинам. Во-первых, значительно шире стали применять экстремальные воздействия, такие, как сверхвысокие и сверхнизкие температуры и давления, ударные и взрывные волны, ионизирующие излучения, биологические ферменты. Во-вторых, переход к аппаратам большой единичной мощности по производству основных химических продуктов создает исключительно сложные проблемы в изготовлении, транспортировке, монтаже и эксплуатации подобных установок. Например, на современном химическом предприятии можно видеть контактные печи для производства серной кислоты диаметром 5 м, содержащие до 5000 различных труб, реакторы синтеза аммиака и ректификационные колонны высотой более 60 м. Сочетание механических свойств, таких, как прочность, вязкость, пластичность, упругость и твердость, с технологическими свойствами (возможность использования приемов ковки, сварки, обработки режущими инструментами) делает металлические материалы незаменимыми для построения химических реакторов самой разнообразной формы и размеров. [c.135]

Промышленное получение изобутилового масла осуществляли при температурах 440—460 °С и давлении до 32 МПа. Наличие соединений железа, никеля, кобальта и рутения в катализаторе или в предварительном теплообменнике значительно ускоряло процесс образования метана. Под воздействием реакционной среды и продуктов реакции цинк-хромовый катализатор, промотированный калием, быстро терял свою активность и селективность по спиртам Сг—С4, что вызывало необходимость повышения температуры в зоне катализа [171]. [c.208]

Каталитическая промышленность развивается под воздействием не только науки о катализе, но и экономики, конъюнктуры рынка, политических факторов. Все эти вопросы обсуждаются в различных главах. Читателю известно, что для синтеза химических полупродуктов разработаны различные методы, нередко конкурирующие между собой. Приводимые ниже примеры характеризуют промышленную практику, не раскрывая, однако, экономических секретов фирм. [c.7]

Поверхности металлов и ионных твердых тел по своей природе обладают высокой химической реакционной способностью. Причина этого явления понятна. Структура кристалла в объеме такова, что каждый атом внутри него имеет наилучшие условия для связывания с окружающими его соседними атомами в любом из трех измерений. Но на поверхности способность атомов к связыванию не исчерпывается полностью, поскольку по крайней мере с одной стороны у них нет соседей. Таким образом, поверхность представляет собой область особых химических свойств, которые очень интересны для химиков. Важность таких особых свойств переоценить трудно. Например, коррозия, конечно, протекает на поверхности железа, оказывая одинаково плохое воздействие и на огромную Эйфелеву башню и на маленькую иголку. Оценки показывают, что коррозия ежегодно обходится США в миллиарды долларов. На поверхности алюминия протекает очень быстрая реакция с кислородом воздуха. В результате образуется защитная пленка из весьма инертного оксида. Поэтому мы спокойно пользуемся на кухне алюминиевой фольгой, хотя известно, что при достаточно высокой температуре сам алюминий воспламеняется. Но самое большое внимание химия поверхности привлекает в связи с тем, что именно поверхности могут обладать чрезвычайно высокой каталитической активностью. Способность поверхности твердого тела на несколько порядков увеличивать скорость химических реакций, оставаясь при этом неизменной, называется гетерогенным катализом. В разд. 1П-Б и Ш-В мы уже отмечали очень большое значение гетерогенного катализа, на котором основаны промышленные процессы, имеющие чрезвычайно важное экономическое значение. Это одна из самых важных и быстро развивающихся передовых областей химии. [c.184]

Важной областью применения катализа в анилинокрасочной промышленности является восстановление нитросоединений для превращения их в амины. При воздействии водорода здесь можно ожидать химически наиболее простого разрешения задачи восстановления [c.828]

Галогенорганические продукты (хлор-, бром-, иодсодержащие соединения) производятся в больших масштабах и широко используются в различных сферах человеческой деятельности — промышленности, сельском хозяйстве, быту. Методы их получения в значительной степени отработаны, однако далеко не все из них в настоящее время приемлемы как с экологической точки зрения, так и в части рационального использования сырья, материалов, энергоресурсов, аппаратурного оформления. В этой связи приведенные технологии и схемы получения продуктов ни в коей мере нельзя принимать как оптимальные. Наоборот, рассматривая их, можно и необходимо находить пути их улучшения и оптимизации. Этому в немалой степени должен способствовать критический подход к химизму процессов получения галогенорганических, и в первую очередь хлорорганических, соединений. Несмотря на то что этими вопросами занимаются несколько десятков лет во многих странах мира, успехи, достигнутые в области изучения реакционной способности, катализа, использования физических и физико-химических способов воздействия на протекание химических реакций, открывают новые возможности для коренного усовершенствования технологических процессов. Это последнее необходимо, так как без галогенорганических соединений, без получения на их основе и из них полимеров, волокон, лаков, красок, бытовой техники, химических средств, используемых в сельском хозяйстве, и т. д., немыслима пока современная цивилизация. [c.260]

Каталитические процессы широко применяются в химической промышленности. Катализом называется увеличение скорости химических реакций или их возбуждение в результате воздействия веществ-катализаторов, которые, участвуя в процессе, остаются после его окончания химически неизменными. Катализаторы не связаны стехнометрическими соотношениями с реагирующими веществами. Сущность ускоряющего действия катализаторов заключается в понижении энергии активации химической реакции или же в протекании реакции по цепному механизму с участием катализаторов. В большинстве процессов ускоряющее действие катализатора происходит заменой одностадийного процесса, требующего большой энергии активации Е, дв х- (или более) стадийным процессом, в Канадой последовательной стадии которого требуется энергия активации е, е ,. .., значительно меньшая, чем Е. Например, синтез может проходить без катализатора по уравнению реакции [c.117]

ПВХ — один из наименее стабильных карбоцепных промышленных полимеров. Различного рода воздействия вызывают серию превращений в макромолекулах, обусловливая явление старения материалов или изделий на его основе. В частности, уже при получении, транспортировке и хранении ПВХ может подвергаться термическому (чаще термоокислительному), а также химическому воздействию некоторых сопутствующих примесей или специально введенных химических реагентов (эффект катализа или ингибирования разрушения полимерных цепей). [c.45]

Обширный ценный материал накоплен и в области катализа тонких малотоннажных процессов органической и неорганической химии. И все же анализ термодинамических ограничений и прямой опыт изучения биологического катализа показывает, что несмотря на большие успехи промышленного и лабораторного катализа мы находимся все еще в начале практического использования огромных потенциальных возможностей катализа. Нетрудно назвать ряд теоретически возможных каталитических процессов, открытие и технологическая реализация которых произвела бы революционные переюроты в соответствующих областях технологии. Следует отметить также нахождение новых путей обхода термодинамических запрещений путем сопряжения реакций, их проведения в особых режимах и сочетания катализа с воздействием благородных форм энергии. [c.4]

За редким исключением, например цис-транс-изо-меризации или медленной миграции двойной связи в олефинах в результате термического, фото- или радиационного воздействия, большинство реакций изомеризации yi леводородов протекают лишь в присутствии катализаторов. ЬСаталитическую активность в отношении изомеризации могут проявлять соединения, большей половины элементов таблицы Менделеева. Хотя некоторые реакции изомеризации могут протекать в присутствии металлов и щелочей, в большинстве известных промышленно значимых процессов изомеризации углеводородов гфименяются катализаторы, обладающие явно выраженными кислотными свойствами. 1Сислотно-основной катализ реакций углеводородов отражает основные или кислотные свойства молекул этих углеводородов. Олефины и ароматические углеводороды являются слабыми основаниями, обладающими некоторым сродством к протону. В олефинах в ряду — этилен, пропилен, изобутилен — основность повышается с увеличением степени замещения образующихся ионов карбония. В ряду ароматических углеводородов — бензол, толуол, о-ксилол — растворимость в НС1 или НВг, а также их растворимость в смеси HF и ВРз, возрастает, что указывает на увеличение основности, возрастающей с увеличением степени замещения метильной группой. [c.893]

Одно ИЗ важнейших достижений в катализе за последнее десятилетие— разработка полиметаллических систем с заданными для управления каталитическими свойствами. Воздействие этих работ на технологию уже очевидно и, по-видимому, оно будет значительно увеличиваться в следующее десятилетие. Новые полиметаллические катализаторы с высокой активностью и бес-прецендентной длительностью активной эксплуатации применяют в промышленности для каталитического риформинга нефтепродуктов в высокооктановый бензин [1—4]. [c.19]

Гетерогенный катализ в промышленности. Гетерогенный катализ является мощным средством воздействия на химические процессы. Он дает возможность интенсифицировать производственные процессы, использовать более доступные и более дешевые исходные материалы, получать новые вещества с требуемым соче- [c.492]

Причины отравления катализаторов. Деактивация катализа-(тора может быть обусловлена физическими или химическими яв-шениями. Физическая деактивация происходит в результате спекания, закупорки пор, потери удельной поверхности и др. Промышленные катализаторы обычно вполне устойчивы к таким воздействиям, поэтому процесс каталитического крекинга может осуществляться в течение многих недель или месяцев. Для удобства дальнейшего изложения причины химической деактивации катализаторов крекинга целесообразно сгруннировать следующим образом. [c.61]

В промышленном катализе не всегда имеет смысл стремиться к предельной селективизации. Нередко это нереально потому, что исходным материалом, подвергающимся воздействию катализаторов, являются не индивидуальные вещества, а сложные смеси. В таких случаях полная селективизация катализа нереальна и для получения продуктов с повышенным содержанием определенных искомых веществ требуются дополнительные операции разделения и очистки. Там, где это необходимо, продукты реакции подвергаются дальнейшей обработке с выделением искомых индивидуальных веществ. Нечто подобное происходит и при осуществлении каталитических синтезов на основе смесей окиси углерода с водородом. На разных катализаторах из этих смесей можно получить преимущественно алканы (или преимущественно спирты и т. д.) в виде смесей большого числа членов определенных гомологических рядов. В одних случаях стремятся увеличить содержание высших алканов, получая твердые парафины с повышенной температурой плавления, в других случаях — жидкие парафины с выделением определенных фракций. Эти фракции иногда используют как целое. Чаще из них выделяют более узкие группы или даже индивидуальные соединения. С высокими выходами в виде индивидуальных первичных продуктов сразу удается получать только первые члены рядов, например метанол или метан [c.31]

Гомогенные катализаторы оказывают каталитическое воздействие на реакции, протекающие в жидкой или газовой фазе. Очень важными являются растворимые катализаторы, активные в жидких растворах. Часто они представляют собой сложные металлосодержащие молекулярные соединения, структуры которых позволяют осуществить тонкую настройку реакционной способности реагентов и достичь высокоселективных конечных результатов. Самый крупномасштабный промышленный процесс с использованием гомогенного катализа — это частичное окисление тра-ксшюпа. в терефталевую кислоту, которой в 1981 г. было произведено в США 6,2 млрд. фунтов. Катализатором в этом процессе служат соли кобальта и марганца, растворенные в укусной кислоте при 215 ° С. Большая часть получаемого в результате этой реакции продукта подвергается сополимеризации с этиленгликолем и используется для производства полиэфирных тканей, корда для шин, контейнеров для соды и многих других полезных изделий. [c.49]