Кобальтовые катализаторы

Синтез на никелевых катализаторах ведется практически только при нормальном давлении, так как при повышенном давлении резко усили-1 ается образование карбонилов. На железном и кобальтовом катализаторах можно работать без образования карбонилов при давлениях до 20 ат. Для рутения необходимо давление 100 ат, если только хотят получить выходы, соответствующие получаемым на кобальтовых или железных катализаторах при нормальном давлении или при 20 ат. [c.66]

С технической точки зрения решающее значение нрн синтезе Фишера— Тропша имеют, во-первых, очень большая теплота реакции каталитического гидрирования окиси углерода и, во-вторых, необходимость очень точного соблюдения постоянной температуры синтеза, особенно иа кобальтовом катализаторе, где она должна выдерживаться практически в пределах 1°. В противном случае значительно возрастает нежелательное метанообразование. Кроме того, при высоких температурах наблюдается отложение углерода на катализаторе, приводящее к быстрой его дезактивации. Из уравнений реакции на кобальтовом и железном катализаторах можно рассчитать, что на 1 нм сйнтеэ-газа, вошедшего в реакцию, выделяется по меньшей мере 600—700 ккал, т. е. количество тепла, достаточное (в адиабатических условиях) для нагрева синтез-газа примерно до 1500°. Отсюда ясно, какие конструктивные трудности возникают при эксплуатации установок крупного размера в связи с требованием соблюдать практически постоянную температуру синтеза. [c.67]

В области химической переработки парафиновых углеводородов, содержащих 10— 20 углеродных атомов в молекуле, положение в Германии резко изменилось, когда фирме Рурхеми удалось довести процесс Фишера—Тропша (синтез углеводородов) до промышленного осуществления. Как известно, этот синтез основан на каталитическом гидрировании окиси и двуокиси углерода на кобальтовом катализаторе, активированном окисью тория. При этом процессе получают широкую гамму алифатических углеводородов высокой частоты. [c.9]

Для технических целей наиболее нодходяш,им исходным материалом может служить гидрированный при высоком давлении когазин II синтеза Фишера-Тропша с кобальтовым катализатором. Гидрирование проводится примерно при 320° и 200 ат давления водорода над сульфидным никель-вольфрамовым катализатором. При этом получают с 99%-ным выходом смесь бесцветных вполне насыщенных углеводородов, очень мало разветвленных, так называемые меназины. При сульфохлорировании получается смесь всех теоретически возможных моносульфохлорпдов. Если в качестве исходного материала применяется смесь парафиновых углеводородов с прямой цепью и четным числом углеродных атомов в цени, то образуется равное количество всех возможных вторичных сульфохлоридов, так как сульфохлорирование любой из метиленовых групп одинаково вероятно. Первичных сульфохлоридов получается очень мало, во-первых, потому, что реакционная способность водородных атомов метильных групп меньше, чем водородных атомов метиленовых групп, а во-вторых, потому, что с увеличением длины молекулы парафиновых углеводородов число метиленовых групп значительно увеличивается. [c.138]

Большая трудность при проведении синтеза но Фишеру-Тропшу с кобальтовым катализатором состоит в том, что на 1 синтез-газа развивается приблизительно 600—700 ккал тепла, которое должно быть отведено, потому что температура катализатора должна поддерживаться с точностью до 1°. Промышленный катализатор на кобальтовой основе содержит на 100 частей кобальта 5 частей окиси тория, 8 частей окиси магния и 200 частей кизельгура. Катализатор отличается чрезвычайно низкой теплопроводностью и поэтому проблема отвода тепла становится особенно трудной. Контактная камера установки Фишера-Тропша, вмещающая 10 кобальтового катализатора, может из-за плохого отвода тепла пропустить лишь 1000 синтез-газа в час. Требуемая поверхность охлаждения для 1000 синтез-газа составляет около 3000 м . Из 1 газа получают 165 —175 г целевых углеводородов. В настоящее время современные установки синтеза Фишера-Тропша работают только с железным катализатором, состоящим практически только пз железа и обладающим значительно лучшей теплопроводностью. [c.27]

Изменяя технологическую схему синтеза на кобальтовых катализаторах, например, вводя циркуляцию газа (циркуляционная схема), а на железных катализаторах изменяя состав газа, можно оказывать значительное влияние на состав продуктов синтеза. Удается варьировать содержание в них олефинов, выход бензина по отношению к дизельной фракции и парафину, а также выход кислородных соединений. [c.75]

Вместо кобальта или железа в качестве каталитически активных металлов можно использовать также никель и рутений, однако промышленного значения они не получили. С технической точки зрения в настоящее время наибольший интерес представляют катализаторы иа основе железа, хотя вначале катализаторами синтеза по Финчеру—Тропшу являлись исключительно кобальтовые катализаторы. [c.66]

До настоящего времени не удалось достигнуть практически удовлетворительной работы над железным катализатором без давления. Технически приемлемую глубину превращения достигают только после повышения давления не менее чем до 15 ат. В этих условиях удается получать выходы продуктов синтеза, примерно соответствующие получаемым над кобальтовым катализатором. Основное уравнение реакции, протекающей при синтезе над железным катализатором, отличается от уравнения реакции над кобальтовым катализатором и выражается соотношением [c.112]

Способы приготовления и составы катализаторов сильно отличались. Синтез велся в одну ступень без циркуляции. Температура синтеза 200° и максимальная 225°, да вление 10 ат, состав синтез-газа 1,25 Нг 1,0 СО с 12% инертных компонентов. Объемная скорость составляла 105—ПО объемов на объем катализатора в час, т. е. была примерно такой же, как и при синтезе над кобальтовым Катализатором. Использованные для испытаний катализаторы могут быть разделены на катализаторы на носителе и на катализаторы без носителя. Катализаторы первого типа аналогичны кобальтовым с той разницей, что на носитель, например кизельгур, наносится вместо кобальта железо. Они имеют значительно меньший насыпной вес, чем катализаторы без носителя. [c.113]

Наряду с этими работами, направленными на замену кобальтового катализатора в синтезе по Фишеру — Тропшу под средним дйвлением, проводились также исследования по разработке процесса каталитического гидрирования окиси углерода на совершенно новой технологической основе. Эти работы были направлены в первую очередь на увеличение удельной производительности реакционного объема и их результаты будут изложены ниже. [c.69]

Оптимальные рабочие температуры синтеза различны для различных катализаторов. Никелевые и кобальтовые катализаторы дают оптимальные результаты при 170—205°, железные — при 200—325°, рутениевые— в интервале 160—225°. [c.66]

Синтез с кобальтовым катализатором протекает главным образом по следующему уравнению [c.27]

Процесс не полностью соответствует этой реакции, так как в продуктах реакции присутствует всегда наряду с углекислотой также и некоторое количество воды, т. е. в известной мере имеется и реакция, которая протекает на кобальтовом катализаторе [1]. При работе на кобальтовом катализаторе получается вместе с водой также и некоторое количество углекислоты. Железо в условиях синтеза значительно меиее активно в отношении гидрирования, чем кобальт, поэтому продукты синтеза над железным катализатором значительно богаче олефинами и уменьшено метанообразование. [c.67]

Еще в 1902 г. восстановление окиси углерода в присутствии никелевых и кобальтовых катализаторов изучали Сабатье и Сандеран. При пропускании окиси углерода и водорода, взятых в соотношении 1 3, при 200° над никелевым и при 300° над кобальтовым катализаторами при нормальном давлении они получили исключительно метан и воду. [c.71]

Брунер исследовал бензин Хайдрокол-процесса масс-спектрометрн-ческим методом. Он показал, что степень разветвленности углеводоро-ДО В растет с увеличением молекулярного веса и что содержание изосое-линений много выше, чем при синтезе над кобальтовым катализатором. 3)то обстоятельство представляет существенный интерес с точки зрения последующего использования продуктов синтеза. [c.122]

Соотношение жидких, и твердых углеводородов при 200° и 100 аг составляет 1 2, а при 200° и 1000 аг — 1 3. Ниже 100 ат н особенно ниже 50 ат выход быстро падает. По сравнению с синтезом над кобальтовым катализатором температура синтеза над рутениевым катализатором может меняться в довольно широких пределах без нарушений реакции и уменьшения суммарного выхода- продуктов. Примерно одинаковые выходы жидких и твердых продуктов могут быть получены в интервале температур 190—240°. При более высоких температурах и особенно выше 300° образуются метан и углекислота. Увеличение давления в этом случае не изменяет положения [82]. [c.131]

Отсюда следует, что кислород окиси углерода выделяется в виде воды. Формально синтез но Фишеру-Троншу с кобальтовым катализатором является синтезом олефинов, так как можно принять, что образующиеся промежуточные метиленовые группы затем полимеризуются. Так как, однако кобальт в условиях синтеза (200% нормальное или низкое давление) действует как активный катализатор гидрирования, то большая часть олефинов насыщается до парафинов. [c.27]

При совместном действии окпси углерода и, например, анилина нэ олефипы при 180—220°, давлении 300—500 ат и отношении олефинов к анилину в реакционной смеси 1 1 в присутствии кобальтового катализатора,, образуются анилиды карбоновых кислот. Реакция протекает согласно Зфавнению [c.220]

Сравнение процесса со стационарным кобальтовым катализатором и нового жидкофазного процесса приведено на табл. 44. [c.119]

Кольбель и Энгельгардт [2] указывают, что и на железном и на кобальтовом катализаторах в зависимости от объемной скорости сиптез-газа и соотношения в нем водорода и окиси углерода кислород окиси углерода может быть переведен в воду или в углекислоту. Они нашли, что первичной реакцией синтеза па кобальтовом и на железном катализаторах является образование воды и что углекислота является продуктом реакции конверсии. [c.67]

Синтез на кобальтовом катализаторе протекает в основном по уравнению [c.66]

В присутствии кобальтового катализатора реакция начинается уже при 160°, и до 200° количество жидких продуктов реакции увеличивается и затем остается примерно постоянным. Количество высокомолекулярных углеводородов ти- [c.83]

Распределение продуктов синтеза при синтезе над кобальтовым катализатором под нормальным давлением показано в табл. 25. [c.100]

Состав продуктов синтеза, получаемых над кобальтовым катализатором [c.100]

Ниже приведено содержание олефинов (в %) во фракции 30— 250°, полученной на кобальтовом катализаторе, при различном соотношении СО На [23] [c.83]

Ступенчатой экстракцией различными растворителями может -быть получен очень высокоплавкий парафин. Так, при экстракции бензолом кобальтового катализатора, насыщенного парафином, в раствор переходит лишь 97—98% парафина, а оставшиеся 2—3% могут быть растворены в толуоле. После отгонки толуола получают парафин с температурой плавления 120—130°. [c.129]

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]

Рис. 19. Схема циркуляционного синтеза под средним давлением над кобальтовым катализатором при СО Н2= 1 2 (по Мартину и Вейн-гартнеру) [55].

На современных установках синтеза Фишера-Тропша могут осуществляться два различных процесса с неподвижным и с нодвижныл железным катализатором. Отвод тепла производится пли как при работе с кобальтовым катализатором но принципу парового котла ujiu путем наружного охлаждения нечей синтеза. [c.27]

Синтез под средним давлением над кобальтовым катализатором [c.120]

В 1937 г. Фишер и Пихлер заявили патент на синтез при среднем. давлении на железных катализаторах. Синтез проводится при более высокой температуре (240°) и дйвлении 10 ат и по сравнению с синтезом на кобальтовом катализаторе дает продукты, содержащие больше олефинов и кислородных соединений. [c.74]

Синтез углеводородов по Фишеру — Тропшу гидрированием окиси углерода над активными кобальтовыми катализаторами можно проводить без давления или под небольшим давлением (примерно 10 ат) с получением непрерывного ряда алифатических углеводородов, начиная от мет а а и через декан, эйкозан, триаконтан, вплоть до высокомолекулярных парафинов, удивительно чистых и однородных. [c.69]

Большое значение для последующей химической переработки имеет то обстоятельство, что продукты синтеза Фишера—Тронша имеют преимущественно нормальное строение. На колонках четкой ректификации из них можно выделить индивидуальные компоненты. Содержание олефинов уменьщается по мере увеличения молекулярного веса. Содержание олефинов в продуктах синтеза над кобальтовым катализатором под нормальным давлением приведено в табл, 31. [c.104]

Синтез Фишера-Тропша с кобальтовым катализатором в настоящее время пе имеет значения для нефтехимической нромышленности и мы не будем [c.27]

Первый крупный успех был достигнут в результате применения катализатора, полученного осаждением окислов никеля и тория на кизельгур (1931). Затем последовали кобальтовые катализаторы сначала с примесью окиси тория, 0 в последующем с добавкой смеси окислов тория и магния. С 1938 г. на всех промышленных установках синтеза Фншера — Тропша использовали главным образом стан)1артный катализатор, состоящий из 100 частей Со, 5 частей ТНОг, 8 частей MgO и 200 честей кизельгура. [c.74]

Во время второй мировой войны вследствие дефицита кобальта над проблемой замены кобальта, на железо в синтезе Фишера — Тропша работали многие фирмы. В 1943 г. исследования продвинулись настолько, что на заводе в Шварцхайде были проведены трехмесячные промышленного масштаба испытания шести различных катализаторов на основе железа с целью выбора катализатора с наибольшей удельной производительностью. Испытания велись в условиях синтеза среднего давления на кобальтовом катализаторе с тем, чтобы была обеспечена возможность прямого перехода с кобальтового катализатора на железный без изменения условий синтеза. Результаты этих опытов, имевших большое значение для последующей разработки процесса, будут подробно изложены в последующем. [c.68]

Парафиновые углеводороды, получаемые при синтезе Фишера — Тропша, отличаются высокой чистотой и одгюродностью, так что они как бы непосредственно предназначены для последующей химической переработки. В течение последнего десятилетия предсказания авторов процесса о том, что процесс синтеза углеводородов на кобальтовом катализаторе будет являться поставщиком парафинового сырья для химической переработки, в значительной мере уже оправдались. [c.71]

Фирмой Рурхеми А. Г. были разработаны две конструкции реакторов для синтеза но Фишеру — Тропшу на кобальтовом катализаторе [c.67]

При синтезе на железных катализаторах, проходящем с образованием большого количества кислородсодержащих соединений и этилена, можно принять, что реакция протекает через промежуточные кислородные соединения. Однако на кобальтовых катализаторах, когда этилена практически не получается, можно предположить, что синтез основан на по.яимериэации этилена. В соответствии с этим предположением находятся данные Роэлена с сотрудниками, показывающие, что этилен полимеризуется над кобальтовым и гидрируется над железным катализаторах. [c.88]

Хотя вопросы, связанные с олефинами, освещаются во втором томе, однако для удобства изложения получение олефинов по Фищеру— Тропшу рассмотрим вместе с получением парафинов. Режим олефнно-вого синтеза был разработан на основе опытов с непрерывной циркуляцией газа при работе на кобальтовом катализаторе с возвратом части остаточного газа или газа, отбираемого между ступенями. [c.111]

Удельная производительность катализатора увеличена не менее чем в 6 раз, приче.м продолжительность его работы не стала меньше. Необходимая поверхность теплоотвода на 1000 м превращенного газа снижена с 3000 м , необходимых цри работе над кобальтовым катализатором до 235 реакционный объем с 14 до 2,5 м и расход сталц с 65 до 9,5 т [72]. [c.127]

Эти катализаторы, однако, дают приемлемые выходы юродуктов синтеза только при более высоких, чем над кобальтовыми катализаторами, температурах (240° и выше) и давлениях (около 20 ат). [c.112]

Далее отличают катализаторы осажденные, и сплавные. В первом случае металл осаждают. из раствора, так же как при приготовлении кобальтового катализатора. Сплавные катализаторы получают сплавлением или спеканием [54]. Имеются ощелоченные и неощелоченные катализаторы. [c.113]

Сравнение реакционных устройств для синтеза над стационарным кобальтовым катализатором и жидкофазного синтеза над железным катализатором (по схеме Кольбеля) 59 [c.120]

Методы восстановления органических соединений (1960) -- [ c.321 ]

Приготовление растворов для химико-аналитических работ (1964) -- [ c.66 ]

Большой энциклопедический словарь Химия изд.2 (1998) -- [ c.263 ]

Катализ в неорганической и органической химии книга вторая (1949) -- [ c.277 , c.279 ]

Курс технологии минеральных веществ Издание 2 (1950) -- [ c.239 ]

Синтезы на основе окиси углерода (1971) -- [ c.4 , c.24 , c.26 , c.32 , c.36 , c.50 , c.96 , c.101 , c.108 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология