Катализаторы кислорода

Большое значение для химмотологии имеет окислительный катализ, поскольку он заметно влияет на изменение эксплуатационных свойств практически всех горюче-смазочных материалов. В окислительном катализе поверхностные активные центры выполняют несколько функций. Одна из них — обеспечение кислородного обмена, т. е. адсорбции газообразного кислорода, перевода его в активную форму и последующего удаления в качестве составной части продуктов реакции. При адсорбции на металлическом катализаторе кислород может вос- [c.195]

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]

При синтезе с железным катализатором кислород окиси углерода выделяется не в виде воды, а в виде двуокиси углерода. Реакция протекает по следующему уравнению [c.27]

При синтезе на железных катализаторах кислород окиси углерода переходит в продукты реакции уже не в виде воды, а в виде углекислоты. Реакция синтеза протекает по уравнению [c.67]

В то время как при синтезе над кобальтовым катализатором кислород окиси углерода связывается почти нацело в воду, при синтезе над железным катализатором он связывается в углекислоту. [c.112]

Наиболее сильно ускоряют эти процессы температура, катализаторы, кислород, свет и т. п. Оценка стабильности топлив может производиться как по скорости окислительных процессов, так и по количеству образующихся продуктов, окисления, полимеризации, уплотнения. [c.27]

Каталитическое окисление. При каталитическом окислении в зависимости от температурных условий и применяемого катализатора кислород может окислять исходные углеводороды до альдегида или до кислоты. Контактное окисление обычно протекает при высокой температуре (400—600 °С), осуществляют процесс в паровой фазе. Катализаторами служат такие металлы, как медь, серебро, ванадий, молибден, вольфрам, железо и ряд других. Кроме индивидуальных металлов применяют их смеси. Катализируют процессы окисления и оксиды перечисленных металлов. Выбор катализатора и температура определяются главным образом желаемой степенью окисления углеводорода. Так как кислород с парами органических соединений образует взрывоопасные смеси, концентрация его [c.237]

Для описания экспериментальных данных при регенерации катализатора кислородом, а также парокислородными смесями предложено эмпирическое уравнение того же вида и с тем же физическим смыслом и значением констант [c.38]

Температурная зависимость константы скорости удаления кокса из катализатора кислородом описывается уравнением [c.38]

На практике этот метод реализуется в системе реакторов с движущимся псевдоожиженным слоем катализатора, в которой регенерация и насыщение катализатора кислородом осуществляется вне зоны контактирования. Таким образом, процесс становится взрывобезопасным и, кроме того, уменьшается образование кислородсодержащих побочных продуктов (альдегиды, кислоты, фу-рановые производные и т. д.). [c.359]

Однако попытка распространить ее на другие катализаторы и обобщить закончилась полной неудачей, так как для неблагородных катализаторов кислород воздуха является ядом. [c.426]

Следующая стадия - разложение катализатора до нафтената металла (для последующего возвращения кобальта в процесс) заключается в окислении катализатора кислородом воздуха в присутствии нафтеновых кислот (с образованием нафтенатов кобальта) [c.94]

При прохождении водорода над палладиевым катализатором кислород реагирует с водородом. Образовавшиеся пары воды при выходе из печки конденсируются на стенках стеклянной трубки и поэтому на этом участке стеклянная трубка должна иметь небольшой уклон вниз по ходу газа, чтобы сконденсировавшаяся вода не стекала в нагретую часть трубки. После этого водород поступает в промывалку 4 (см. рис. 1.18), сделанную из многократно согнутой трубки диаметром 15 мм. Впаянный в ее нижнюю часть капилляр имеет отверстие около 1 мм и водород превращается в мелкие пузырьки, которые цепочкой движутся в промывалке. Чтобы водород не собирался в большие пузырьки, отдельные колена промывалки должны иметь одинаковый наклон. [c.33]

Для получения полиэтилена высокого давления исходный этилен очищают от примесей, смешивают с катализатором (кислород до 0,05 %) и сжимают до давления порядка 150 МПа при нагревании до 190 С. В этих условиях реакция протекает быстро с выделением теплоты ( 4200 кДж/кг), которую приходится отводить. [c.195]

В общем виде скорость образования свободных радикалов в тройной системе п-ксилол (или метилтолуилат)—катализатор— кислород пропорциональна концентрации исходных веществ [c.152]

При обработке катализатора кислородом наблюдается выделение углекислого газа, удельная радиоактивность которого близка по величина радиоактивности окиси этилена. Это указывает иа адсорбцию окиси эт шена поверхностью серебра. [c.70]

В зависимости от условий и природы катализатора кислород адсорбируется в различных формах. Наряду с адсорбированными формами кислорода (О2, О , О ), которые достоверно установлены, в литературе имеются также указания на существование иных адсорбированных форм (О3, О4), образующихся на поверхности некоторых веществ в особых условиях (низкие температуры). [c.78]

На многих окисных катализаторах окисление метанола в формальдегид, протекает по кинетическому уравнению П20]. Это свидетельствует о том, что скорость реакции определяется взаимодействием спирта с поверхностным кислородом, причем степень покрытия поверхности катализатора кислородом близка к единице. В процессе этого взаимодействия, очевидно, и образуется указанный алкоголятный комплекс. [c.209]

При хлорировании этилена реакция замещения дихлорэтилена с образованием трихлорэтана является индуцированной , она ингибитируется кислородом. Дихлорэтилен хлорируется с трудом, если не считать реакции присоединения хлора к этилену. Присутствие 1 % кислорода в смеси хлора с этиленом замедляет реакцию замещения, но полностью ее пе прекращает. Тот же эффект отмечен при хлорировании пропилена и смеси н-бутана с бутеном-2 [30]. Даже в присутствии катализаторов кислород сильно ингибитирует реакции замещения в жидкой фазе. [c.365]

Водяной пар при высоких темперттурах (порядка тем1гс-ратуры регенерированного катализатора и выше) в присутствии металлов переменной валентности (железо и другие) также не является абсолютно химически инертным. Окисление алкилароматических углеводородов за счет частичного химического разложения водяного пара может приводить к образованию фенолов, хотя и в меньшей степени, чем за счет адсорбированного катализатором кислорода. [c.120]

Изучению кинетики окисления углеродистых отложений 1на неорганических катализаторах кислородом воздуха посвящено больщое число работ [33, 43—45, 47—53], решивщих ряд важных технологических проблем регенерации промышленных катализаторов. [c.67]

Отработанный и отпаренный катализатор по катализатопроводу подавался через задвижку / в транспортную линию регенератора. Потоком воздуха катализатор транспортировался в виде фазы с низкой концентрацией катализатора в регенератор 5. В транспортную линию регенератора подавалось около половины воздуха, необходимого для сжигания кокса. Остальной воздух поступал в регенератор через воздушные коробы, расположенные на одном уровне с рас-предежгельной решеткой регенератора. При движении воздуха через слой катализатора кислород контактировал с отложениями кокса на внешней и внутренней поверхностях частиц катализатора. Горение кокса в регенераторе происходило при 570-600 °С. Воздух для подачи катализатора в регенератор подавали турбовоздуходувкой 11. При пуске установки воздух нагревали в топке 10. При нормальной эксплуатации установки топка отключалась. [c.114]

Показано [196], что повышенпе температуры от 300 до 500 °С при обработке водородом катализатора Pt/AljO (предварительно восстановлен 500 С, затем окислен 0,j 450 °С), приводит к значи-тельно.му снижению хемосорбционной емкости платины по водороду, измеряемой отношением Н Pt. Размер кристаллов платины при это.м не увеличивается, что было установлено с помощью электронной микроскопии. Явление это, однако, обратимо, и первоначальное значение Н Pt можно получить, обработав катализатор кислородом при 450 X и проведя восстановление водородо.м при 30Q X. Снижение хемосорбционной емкости платины объясняют образованием сплава платины с алюминием, а ее восстановление разрушением этого сплава [c.86]

Регенерация контактных масс столь же специфична, как и их отравление. Из возможных путей восстановления активности контактных масс наиболее существенными являются следующие [30]. Во-первых, летучий яд может быть удален с поверхности катализатора током чистого газа, жидкости или повыщением темйера-туры. Так, в реакции синтеза аммиака на железном катализаторе кислород и его соединения (НгО, СО) отравляют катализатор обратимо при действии очищенной смеси N2 + Нг яд вытесняется с активных центров и отравление снимается. Во-вторых, при химическом взаимодействии с реагентами яд может перейти в нетоксическую, слабо адсорбированную форму. Например, при разложении НгОг восстановление активности платины, отравленной окисью углерода, происходит выделяющимся при реакции кислородом, который окисляет адсорбированную СО до СОг. [c.69]

Было выполнено большое, количество исследований по действию ядов, и теперь очевидно, что количество адсорбируемого катализатором кислорода пропорционально У Рнго1Ри, Это несомненное положение предполагает, что временное отравление вызывается окислением сравнительно небольшой части высокоактивной поверхности железа. Концентрация кислорода, отравляющая катализатор, намного меньше такой концентрации, которая необходима термодинамически для окисления основной массы железа в Рез04. Для того, чтобы при 450° С происходило окисление, соотношение Рн,о/Рн, должно превышать 0,16, тогда как на практике значительное окисление происходит, как это было показано выше, при значении 11 [c.163]

Скорость процесса контролируется взаимодействием метана с адсорбированным на катализаторе кислородом и тормозится десорбирующимся водородом. Стадия (I) не является лимитирующей. Окисление активных центров происходит быстро с образованием промежуточного соединения, обладающего слабыми основныш свойствами. Меаду подвижным водородным атомом метана и промежуточным соединением 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 на окись углерода, водород и окись никеля. Распад промежуточного соединения не является стадией, контролирующей скорость процесса, о чем свидетельствует большой экзотермический эффект его образования /27/. [c.49]

Окислительная и восстановительная регенерация. Окислительная регенерация алюмоплатинового катализатора заключается в выжигании коксовых отложений с катализатора кислородом воздуха при 300—500°С. Такая регенерация только частично восстанавливает активность катализатора, и после нескольких регенераций катализатор необходимо заменять свежнм. Для снижения содержания сернистых соединений на установках без блока гидроочистки предложено [118] обрабатывать катализатор водородом (восстановительная регенерация). Оказалось, что в результате восстановления сернистых соединений до сероводорода остаточное содержание серы в катализаторе снижается до 0,03—0,05% (масс.). Активность катализатора в сопоставлении со свежим проверяли, используя его для дегидрирования циклогексана в бензол при атмосферном давлении, 300 °С и объемном соотношении катализатора и инертного газа, равном 1 40 [c.155]

Если газовые смеси бедпы водородом, как, например, газы крекинга, то время контакта и температуру нужно увеличить. В случав работы с газом пиролиза нефти, который содержит всего 12% водорода, оптимальная температура равна 325°, а наиболее выгодная часовая объемная скорость — 350. При еще меньших концентрациях водорода, например около 4%, работают с часовой объемной скоростью 300, повышая температуру до 400° [7]. Наличие кислорода в газе не мешает реакции, поскольку пад этим катализатором кислород, полностью превращается в воду. [c.156]

Разделяемая смесь (водород, полученный электролизом воды), содержащая 0,03—0,035% НВ, сжимается в компрессоре К-1 в количестве примерно 4000 м /чдо 0,3—0,4 МПа. Сжатый газ последовательно проходит через теплообменники //—V и VII, где охлаждается кипящим аммиаком и обратным потоком водорода до 24—26 К, после чего подается в среднюю часть ректификационной (. олонны VIII. В адсорбере VI происходит поглощение примесей азота, содержащегося в водороде в контактном аппарате /, заполненном катализатором, кислород, также содержащийся в ви- [c.246]

Скорость диффузии кислорода выше, чем скорость диффузии аммиака. Это обеспечивает постоянное покрытие поверхности катализатора кислородом и объясняет высокий выход оксида азЬта (П). [c.40]

Скорость процесса контролируется взаимодействием метана с адсорбированным на катализаторе кислородом и тормозится десорбирующимся водородом. [c.54]

В зависимости от метода введения добавка может образовать с активным компонентом катализатора твердый раствор самостоятельную фазу , объемное или поверхностное соеднне-ние229-231 а также адсорбироваться в виде ионов или молекул на поверхности контакта Роль модифицирующей примеси может играть захваченный поверхностью катализатора кислород, как это наблюдается, например, для реакции окисления водорода [c.216]

Основной продукт кипел при 84—86°, а аналитические Данные соответствовали вышеприведенной формуле с й = 1, В качестве катализаторов упомянуты органические и неорганические перекиси, основные катализаторы, различные кислотные катализаторы, кислород, озон и иод. Далее Ханфорд установил, что ниже 75° никакой ощутимой реакции не наблюдалось и обычно необходимо было нагревать реакционную смесь до 100° и выше, для того чтобы в ржиболее короткий срок началась заметная реакция. [c.261]

Терефталевую кислоту получают окислением п-ксилола в среде уксусной кислоты в присутствии катализатора кислородом воздуха. Реакционная смесь при определенных соотношениях с кислородом может образовывать взрывоопасные концентрации. Парогазовая смесь л-ксилол- -уксусная кислота- -- -азот- -кислород- -вода при давлении 2,0 МПа взрывоопасна при содержании кислорода в отработанном воздухе свыше 5% (об.). Во избежание образования взрывоопасных концентраций пуск реактора необходимо осуществлять после продувки системы азотом. При содержании кислорода в отходяйшх газах более 4% (об.) должна срабатывать блокировка автадати-ческого отключения подачи реакционной смеси и технологического воздуха в реактор и включения подачи азота. [c.204]

При регенерации катализаторов кислородом их активность восстанавливаете лишь на непродолжительное время. Регенерация хлором требует применения очен) высоких температур, которые повреждают структуру катализатора. Регенераци под действием НР требует высоких температур снижение активности регенерирован ного катализатора происходит постепенно. [c.100]

При хорошем распределении воздуха, удачном гранулометрическом составе порошка и при достаточно большой высоте (около 3 м) кипянщго слоя катализатора кислород воздуха оказывается использованным почти нацело. Это чрезвычайно важно, так как углерод кокса сгорает в условиях регенерации до смеси углекислоты с окисью углерода. При наличии свободного кислорода над [c.205]

Нафталин (I) Фталевый ангидрид (И), а-нафтохинон (III), малеиновый ангидрид (IV) V206, УбОхз, V204 паровая фаза, 400° С [219] 2С>ъ 320—415° С. Концентрация нафталина в смеси 44,2 Ю — 66,0 Ю"" моль л. Изучено изменение состава контакта в условиях катализа и при окислении — восстановлении катализатора кислородом и нафталином соответственно [220] У20 100° С, 400° С. Изучены ИК-спектры У и I—IV, адсорбированных на УзОб [221] [c.767]

Каталитические свойства AI2O3 существенно зависят от условий ее предварительной обработки, в частности от температуры прогрева в вакууме (10 мм). Максимальному количеству возникающих при этом анионных дефектов (вакансий ионов кислорода), в результате наличия которых окисел приобретает свойства -полупроводника [7], соответствует наивысшая каталитическая активность. Она падает при обработке активированного в вакууме катализатора кислородом и растет при обработке СО (т.е. при его частичном восстановлении), очевидно, в результате улучшения адсорбции реагентов, так как при этом порядок реакций по СО и Og становится равным нулю 18]. При температуре выше 700°С начинается интенсивное испарение алюминия с поверхности, AI2O3 приобретает свойства р-полупроводннка, что сопровождается ростом ее каталитической активности. [c.217]

Рассмотренные результаты не оставляют сомнений в том, что каталитическая активность окислов в реакции окисления водорода, как и в других реакциях глубокого окисления, определяется прочностью связи металл — кислород на их поверхности, если в лимитирующей стадии происходит разрыв связи катализатор — кислород. Однако различие зависимостей скорости реакции окисления водорода от q (монотонно возрастающая прямая) и от qs ( вул-канообразная кривая) приводит к различным [c.240]

Например, согласно [253], цинк начинает окислять водород только после длительной выдержки в реакционной смеси. Так же медленно устанавливается стационарная каталитическая активность меди. Скорость окисления водорода на Ре, Со, N1 особенно резко зависит от состава реакционной смеси при повышении концентрации кислорода скорость окисления водорода заметно падает, хотя фаза окислов, в отличие от таких металлов, как 2п, Т1, V, Сг, Мп, здесь не образуется. Подобные изменения активности металлов при варьировании концентраций реагирующих веществ, так же как и гистерезисные явления при окислении водорода на платине и некоторых других металлах, связаны, очевидно, с поглощением реактантов катализаторами [264]. Например, уменьшение скорости окисления водорода на никеле сопровождается изменением порядка по кислороду от первого к нулевому, что сеи-детельствует о насыщении поверхности катализатора кислородом. Именно это обратимое насыщение поверхности слоя контакта и обусловливает столь резкий спад активности (у N1 и Ре — в 12,5 раза, у Со — в 3,4 раза). В зависимости от природы металла этот спад наступает при разных концентрациях кислорода в смеси (для массивных Ре, N1, Со — при 0,06 0,1 0,3% соответственно). Существенное значение имеет также и структура катализатора. Например, на пористом катализаторе, содержащем 40—70% N1, падение скорости окисления водорода не наблюдается даже при концентрации кислорода 2,5% и температуре 40° С [297]. Это обусловлено протеканием реакции на пористых контактах в данных условиях во внешнедиффузионной области, исключающей насыщение поверхности катализатора кислородом. Несмотря на то что реакция взаимодействия кислорода с водородом в избытке последнего хорошо протекает при комнатной температуре на ряде контактов, для очистки водородсодержащих газов от примеси кислорода наиболее широко применяются никелевые катализаторы. Это связано, с одной стороны, с тем, что никель намного (на 3 порядка) активнее С03О4, а с другой — с тем, что он лишь в 5—6 раз менее активен, чем дорогие и дефицитные платина и палладий [296]. В отличие от металлов подгруппы железа, платина и палладий эффективно окисляют водород и в его стехиометрической смеси с кислородом [295]. В избытке же кислорода проявляется различие между этими металлами. Активность палладия падает с ростом концентрации кислорода, в то время как скорость окисления водорода на платине до 25 % -го избытка кислорода даже растет. Поэтому для низкотемпературной очистки инертных газов от примеси кислорода, когда в очищаемую смесь добавляется практически стехиометрическое количество водорода, целесообразно использовать палладиевый катализатор, а для очистки кислорода от водорода пригодны только платиновые контакты [296]. [c.245]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология