Катализаторы кристаллическая структура

Селективная способность — одно из наиболее замечательных свойств цеолитов. В отличие от обычных катализаторов, цеолиты имеют два типа пор одни определяются размерами пор кристалла цеолита, другие — внутрикристаллической системой, существующей и в промышленных катализаторах крекинга. В зависимости от кристаллической структуры и формы пор цеолиты обеспечивают высокую селективность (избирательность) каталитического крекинга. Например, цеолиты с маленькими порами (4 и 5 А для типа А) эффективны в реакциях, в которых участвуют реагенты с небольшими размерами молекул такие цеолиты избирательно действуют только на пропилен, если, например, он находится в смеси с изобутиленом. При селективном крекинге смеси парафиновых углеводородов на цеолитах, размер пор которых ненамного превышает 5 А, крекинг изопарафинов незначителен. При каталитическом крекинге с использованием цеолитов типа X и У, диаметр пор которых от 9 до 10 А, углеводородные молекулы частично крекируются на внешней поверхности кристалла цеолита, а образующиеся фрагменты подвергаются дальнейшему крекингу внутри полостей. [c.101]

Синтетический алюмосиликатный катализатор отличается от естественных главным образом более высокой термостойкостью и активностью, а также аморфной структурой (естественный катализатор имеет кристаллическую структуру). [c.49]

Температура восстановления окиси никеля водородом снижалась при добавлении окислов других металлов. На основании изучения характера снижения температуры восстановления катализатора и влияния добавки других металлов на полимеризующую активность катализатора пришли к выводу, что активность катализатора зависит не только от температуры восстановления, но главным образом от кристаллической структуры. [c.205]

Данные [54] указывают на возможность изменения удельной активности металла в процессе зауглероживания. Существенное влияние на изменение активности и селективности катализатора оказывает структура коксовых отложений. Образующийся неупорядоченный углеродсодержащий слой на поверхности металла токсичен для реакции дегидрирования и не подавляет реакции гидрогенолиза. Степень упорядоченности кокса определяется типом кристаллической грани металла и температурой реакции. [c.39]

ЩИХСЯ между силикатными слоями. По этой причине глинистые почвы очень удобны для выращивания растений. Это же свойство позволяет использовать их в качестве носителей для металлических катализаторов. Один из распространенных катализаторов-платиновая чернь - представляет собой тонкоизмельченную металлическую платину, полученную осаждением из раствора. Каталитическая активность платиновой черни усиливается высокоразвитой поверхностью металла. Аналогичный эффект достигается путем осаждения металла-катализатора (N1 или Со) на поверхность глины. Атомы металла покрывают внутренние поверхности силикатных листов, а кристаллическая структура глины предотвращает слипание металла в бесполезную массу. Согласно предположению Дж. Бернала, первые каталитические реакции на ранних стадиях эволюции жизни, еще до появления биологических катализаторов (ферментов), могли протекать на поверхности глинистых минералов. [c.637]

Разработанные в основном эмпирическими методами современные промышленные сульфидные и окисные катализаторы более подробно стали изучаться относительно недавно. Так, была описана кристаллическая структура катализаторов У32 и МоЗз и показано [c.261]

В модификации активности катализаторов могут играть роль и физические факторы. Среди них первостепенную роль играет величина поверхности. Так, при сравнении в реакции гидрирования фенола различных образцов WS2, освобожденных от физических загрязнений (в том числе от механически увлеченной избыточной серы) прокаливанием в вакууме, показано что активность катализатора была прямо пропорциональна его удельной поверхности. Следовательно, развитая поверхность — обязательное условие получения активного катализатора. В ходе эксплуатации поверхность катализатора уменьшается за счет упорядочения кристаллической структуры и образования углистых отложений. Считают что упорядочение кристаллической структуры протекает не вследствие перехода из моноклинной в гексагональную систему, как полагали ранее так как все образцы катализаторов независимо от отношений S W состояли из одной фазы с одинаковыми порядками решетки. Свежий катализатор представляет собой небольшие тонкие пакеты, образованные беспорядочно смещенными по отношению друг к другу слоями WSg. Упорядочение при кратковременном нагревании происходит только при температуре выше 700 °С. При этом быстро уменьшается удельная поверхность в основном за счет пор радиусом 20—80 А. По этой же причине уменьшается и поверхность ката- [c.272]

В последние годы начинает развиваться и химия полупроводников. В частности, это проявляется в разработке новых методов получения и анализа индивидуальных веществ исключительно высокой степени чистоты и правильной кристаллической структуры, что необходимо для получения некоторых полупроводниковых материалов с заданными свойствами. Кроме того, за последние годы отчетливо выявилось, что внутренняя структура, характерная для полупроводников, определяет также и химические свойства некоторых соединений, в частности свойства некоторых катализаторов окислительно-восстановительных реакций. [c.145]

Оптимальный катализатор должен иметь высокую прочность, необходимые состав, кристаллическую структуру, микро- и макропористость. Все это может быть обеспечено путем ионного обмена и соответствующей термической обработки. Наряду с основной крекирующей функцией катализатору могут быть приданы некоторые дополнительные функции, способствующие регенерации или уменьшению отравления. [c.110]

Эти исследования — наглядный пример использования стереохимических представлений в катализе. Они свидетельствуют о возможности существования на поверхности катализаторов наборов активных центров, оптимальных для катализа определенных молекул благодаря соответствию межатомных расстояний и углов кристаллической решетки катализатора и аналогичных параметров молекул субстрата. Естественно, что увеличение или уменьшение параметров решетки приведет к изменению геометрии активных центров, а следовательно, к росту или уменьшению скорости реакции в зависимости от улучшения или ухудшения соответствия между реакционным индексом молекулы субстрата и активным центром. Позднее различие каталитической активности гладкой поверхности металлических катализаторов, ступенчатых структур, выступов и пиков на ней наглядно продемонстрировал Соморджай (см. разд. У.5). Приведенные данные являются также серьезными доводами против представлений о гидрировании вдали от поверхности катализатора [15]. Следует также специально подчеркнуть, что представления о существовании на поверхности катализатора оптимальных активных центров получили подтверждение при изучении гидрогенолиза оптически активных соединений [16—20]. [c.13]

Такое различие свойств носителя приводит к иным представлениям о природе его влияния на каталитически активный элемент. В настоящее время считается, что это влияние передается благодаря копированию каталитически активным элементом пространственной и кристаллической структуры носителя. В результате каталитически активный элемент кристаллизуется в соответствии со структурой носителя, отличной от его собственной. Очевидно, это оказывает существенное влияние на свойства катализатора, вследствие чего они становятся совершенно иными, особенно когда катализатор получают путем ускорения эпитаксиального отложения каталитически активного компонента. [c.111]

Для приготовления катализаторов крекинга используют цеолиты типа X, имеющие х = 2,2—3,0, и типа V, у которых х = = 3,1—6,0. Эти цеолиты имеют кристаллическую структуру [c.212]

Благодаря кристаллической структуре удельная поверхность цеолитсодержащих катализаторов за весь период работы снизилась незначительно — примерно в 10 раз меньше, чем активная поверхность аморфного катализатора РСГ-2 (рис. 22). После 2000 ч работы содержание ванадия на катализаторах РСГ-2Ц и АШНЦ-3 не превышало 0,001 вес. % никель обнаружен не был. [c.50]

Селективный гидрокрекинг нормальных парафиновых углеводородов происходит на так называемых геометрически селективных катализаторах, крекирующей основой которых служат мелкопористые цеолиты. Молекулы этих углеводородов могут свободно диффундировать во внутренние полости цеолитов с диаметром входных отверстий 0,5—0,55 нм, а молекулы изопарафиновых и циклических углеводородов практически не проникают внутрь кристаллической структуры таких цеолитов. Критические диаметры молекул углеводородов различных классов приведены в табл. 5.8. [c.144]

Характер действия катализаторов определяется их химической природой. Так, благодаря носителям, обладающим кислотной природой, — алюмосиликатам аморфной и кристаллической структуры, магний- и цирконий-силикатам, а также фосфатам, катализаторы помимо гидрирующих свойств обладают изомеризующей и расщепляющей способностью. Носители нейтральной природы — окись алюминия, окись кремния, окись магния и др., не придают, как правило, дополнительных свойств катализаторам гидрогенизационных процессов [36]. [c.66]

По сравнению с цеолитсодержащим аморфный катализатор менее активен и стабилен. Выход бензина в процессе испытания снижается на 6,1% (масс.). Благодаря кристаллической структуре цеолитсодержащие катализаторы сохраняют высокую активность и селективность в данном случае снижение индекса активности составило только 0,2% (масс.)—48,5 против 48,7% (масс.) у свежего. Естественно, что для разных образцов физико-химические свойства цеолитсодержащих и аморфных алюмосиликатных катализаторов могут изменяться в других пределах. [c.60]

А1 (изобутил)3 или других коллоидных катализаторов, имеют менее правильные поверхности кристаллических структур (рис. 2.8). [c.31]

Из многих предложенных комбинаций катализаторов в промышленности закрепилась система А1 (С2Н5)з — Т1С1з. Каталитическое действие Т1С1з зависит главным образом от его кристаллической структуры (табл. 30). В промышленности применяются в основном а-, у- и б-формы. [c.295]

Большое значение уделяется в настоящее время катализаторам на цеолитной основе. Они обладают высокой гидрокрекирую— щей активностью и хорошей избирательностью. Кроме того, они г озволяют проводить процесс иногда без предварительной очистки сырья от азотсодержащих соединений. Содержание в сырье до 0,2 о азота практически не влияет на их активность. Повышенная с ктивность катализаторов гидрокрекинга на основе цеолитов обус — /овливается более высокой концентрацией активных кислотных 1[ентров (бренстедовских) в кристаллической структуре, по сравнению с аморфными алюмосиликатиыми компонентами. [c.228]

С рядом весьма сложных диаграмм состояния приходится встречаться не только в случае сплавов металлов, но и при изучении силикатов, т. е. соединений, в состав которых входят группы (ионы) 51тО . Окись кремния в сочетании с окислами различных других элементов образует ряд весьма разнообразных систем, которые служат материалом для изготовления цемента, огнеупоров, керамики, стекол, катализаторов или подкладок для катализаторов. Изучению структур силикатов посвящено очень много работ, в которых используются разнообразные методы, в том числе и методы физико-химического анализа. Диаграммы состояния силикатных систем бывают очень сложны вследствие образования ряда промежуточных соединений из основных компонентов системы и вследствие способности многих соединений, а также и исходных компонентов переходить по мере охлаждения от одной кристаллической модификации к другой. Кроме того, в силикатных системах нередко образуются твердые растворы. [c.418]

Простые системы — все признаки при распознавании однотипны (например, масса). Сложные системы — в качестве признаков могут использоваться различные физические и химические свойства, результаты прямых и косвенных измерений. Сложные системы наиболее типичны для прикладных исследований в каталитических процессах. Например, в [2] для решения задачи прогнозирования многокомпонентных катализаторов использовались экспериментальные данные пассивных опытов по определению селективности на основе смеси УзО, и М0О3 (в реакции парофазного контактного окисления 2,6-диметилииридина). В качестве признаков были выбраны 20 разнотипных характеристик. В их число вошли отношение радиуса атома металла к радиусу атома кислорода в твердом оксиде, плотность оксида, цветность оксида по трехбальной шкале, отношение кристаллических пустот к собственному объему молекулы оксида в кристаллической структуре, зонный фактор (расчетная величина), мольная магнитная восприимчивость твердого оксида и т. п. Сложные системы в зависимости от способа получения информации можно подразделять на одноуровневые и многоуровневые. [c.80]

Осажденные формованные катализаторы. Если по своим физикохимическим свойствам осаждаемый катализатор не образует монолитного геля или имеет кристаллическую структуру, или, наконец, если структура монолитного геля нежелательна, ввиду значительного внутридиффузиопного торможения проводимой реакции, осаждение катализатора ведут обычными методами. Полученные осадки отфильтровывают от маточного раствора и затем промывают. При использовании в качестве реагентов соединений, образующих в виде побочных продуктов термически нестойкие соли, например нитрат аммония, стадия промывки может быть или совсем исключена, или проведена не полностью. Дальнейшая технология зависит от природы осадка и требований к прочности катализатора. В редких случаях (при проведении контактных реакций в жидкой фазе) осадок размалывают и катализатор применяют в виде порошка. [c.179]

Изучение влияния содержания окиси кремния на свойства промышленных алюмокобальтмолибденовых и алюмоникельмолибдено-вых катализаторов показало, что введение 3102 увеличивает объем и средний радиус пор, повышает в 1,5 раза механическую прочность катализатора. При этом возрастают расщепляюш,ая и изомеризующая активности катализаторов У Большое значение в настоящее время уделяется катализаторам на цеолитной основе. Эти катализаторы обладают высокой активностью и хорошей избирательностью, а кроме того позволяют часто проводить процесс без предварительной очистки сырья от азотсодержащих соединений. Содержание в сырье до 0,2% азота практически не влияет на их активность Применение цеолитных катализаторов часто позволяет проводить процесс при более низкой температуре Повышенная активность катализаторов на основе цеолитов объясняется более высокой концентрацией активных кислотных центров в кристаллической структуре по сравнению с аморфными алюмосиликатными катализаторами [c.322]

Цеолитные i лтализаторы значительно более устойчивы к нагреву и обработке водяным паром. Их структура не деформируется даже при нагреве до 1100 °С. Считается, что повышенная стабильность обусловлена геометрической структурой кристаллической решетки цеолита. Влияют на нее также природа обменивающегося катиона, степень обмена, соотношение оксидов кремния и алюминия. Последнее подтверждает рис. 5.5. Природа обменивающегося катиона оказывает сильное влияние на стабильность цеолитов. Температура, при которой разрушается кристаллическая структура, возрастает с увеличением размера катиона в ряду щелочных металлов, что обусловлено способностью различных катионов заполнять пустоты в кристалле после дегидратации. Трехвалентные катионы образуют наиболее стабильные цеолиты. В промышленных катализаторах содержание натрия поддерживают на минимально возможном уровне для предотвращения деформации структуры цеолита при эксплуатации в реакторе. [c.107]

При изучении механизма спекания цеолитсодержащего катализатора необходимо учитывать наличие двух фаз кристаллического цеолита и аморфной алюмосиликатной матрицы. Матрица изменяется по описанным выше закономерностям. По Скольку на последней стадии приготовления свежего катализатора его пропаривают в жестких условиях, удельная поверхность матрицы в процессе крекинга уменьшается медленно. Цеолитная часть катализатора при температурах ниже предельной, характерной для каждого типа цеолита, не изменяется. При превышении предельной температуры кристаллическая структура цеолитной частицы разрушается, и частица дезактивируется. [c.57]

В связи с переработкой остаточного сырья разработана схема двухстадийной регенерации катализатора, протекающей в двух последовательно соосно расположенных аппаратах, как это показано на рис. 5.9. В нижнем регенераторе первой ступени при частичной и недостаточной подаче воздуха сгорает основная часть водорода и незначительная часть углерода. При этом защитная оболочка из углерода кокса предохраняет ванадий от окисления и образования с цеолитом низкоплавкой эвтектики, вызывающей разрушение кристаллической структуры цеолита. Двухстадийная регенерация обеспечивает снижение содержания остаточного кокса с 0,2 до 0,05%. Благодаря этому на 3—4% увеличивается выход бензина, снижается кратность циркуляции катализатора, требуется меньший предварительный нагрев сырья. В случае необходимости температуру регенерированного катализатора можно регулировать с помощью холодильника, расположенного на выходе из верхнего регенератора. [c.130]

Основными компонентами наиболее селективных катализаторов окисления метанола в формальдегид являются железо, молибден и кислород. Промышленный катализатор представляет собой механическую смесь молибдата железа и триоксида молибдена. Эти вещества пмеют упорядоченную кристаллическую структуру, используются без осителей и обычно без промоторов. Еще не так давно дискутировался вопрос о том, нужны ли в промышленном катализаторе оба компонента. Пытались выяснить, какая из фаз действительно является катализатором, Сейчас известно [5], что при окислении метанола в формальдегид высокую каталитическую активность проявляют как молибдат железа, так и триоксид молибдена. [c.16]

В отличие от высокотемпературного парового риформинга реакция (3) протекает при 450—500°С. Для ее инициирования при такой низкой температуре требуются высокоактивные катализаторы. Они выходят из строя не только в результате отравления загрязняющими примесями сырьевого потока, но и при чрезмерно высоких температурах или концентрациях пара, поскольку 1ИХ функцио1нирование часто определяется конкретной кристаллической структурой. В этих условиях необходим очень точный контроль технологического процесса. [c.93]

Высокотемпературная обработка водяным паром вызывает спекание мелких пор аморфных алюмосиликатов и частичное раз-рущение кристаллической структуры цеолитов, что ведет к снижению активности катализаторов, рассчитанной на единицу их массы. Стандартная обработка цеолитсодержащегои-катализатора при определении индекса стабильности приводит одновременно к увеличению числа протонодонорных активных центров, в результате чего повышается индекс его активности. [c.215]

Синтетический цеолит типа морденит относится к среднекремнистым цеолитам (модуль SiO /Al O, = 8,0-10,0), обладающим высокой термической и кислотной стабильностью. Эти свойства в сочетании со специфической кристаллической структурой морденита обусловили eio применение в качестве адсорбента для осушки кислых газов, а также компонента ряда современных катализаторов. [c.152]

Эффективность цеолитсодержащих катализаторов во многом объясняется их химическим составом и строением. Основными элементами структуры цеолитов, определяемыми типом исходного минерала, являются полости, соединенные между собой окнами и каналами (рис. 18). ГТересеченные сети пор и полости способствуют лучшему диффузионному обмену между парами сырья и продуктами реакции. Наибольшее промышленное применение получили синтетические цеолиты форм X и У с полостями и окнами размером около 10 А. Они обладают. такой же кристаллической структурой, что и фожазит — цеолит, встречающийся в природе. [c.53]

Действие АЬОз в качестве активатора заключается в следующем. Ввиду того, что АЬОз — трудновосстанавливаемое соединение, оно отделяет кристаллы Fe друг от друга тонкой пленкой и тем самым препятствует их срастанию и уменьшению числа активных центров катализатора. А 2О3 имеет такую же кристаллическую структуру как и Рез04, но поскольку она йе восстанавливается до металла, то не принимает участия в росте кристаллов. Вместе с тем АЬОз обладает и нежелательным свойством — способна удерживать на своих поверхностных кислых центрах аммиак, что снижает эффективность катализатора. Для устранения отрицательного действия АЬОз к катализатору добавляют К2О, которая нейтрализует кислотные центры, снижает работу выхода электрона железа и повышает удельную каталитическую активность. Количество вводимой К2О должно быть пропорционально содержанию АЬОа. Нужно учитывать, что ввиду сильного минерализирующего действия, добавка К2О значительно снижает удельную поверхность катализатора. Введение ЗЮг понижает активность катализатора при одновременном же добавлении ЗЮ2 и СаО (MgO) активность немного возрастает [177, 182]. [c.162]

Обращает на себя внимание тот факт, что весьма малое изменение состава никель-алюминиевых сплавов в области существования Н12А1з приводит к значительным изменениям химического оо сташа, кристаллической структуры и удельной иоверхности катализаторов. [c.35]

Цеолиты. Цеолиты представляют собой пористые кристаллические алюмосиликаты со строго регулярной кристаллической структурой. Они использукэтся в промышленности для глубокой осушки н очистки газов и жидкостей, разделения смесей различных органических веществ, в качестве компонентов катализаторов 1341. [c.392]

О катализаторе было получено в результате его исследования рентгеноструктурным и микроскопическим методами, с помощью 1уэторых оказалось возможным идентифицировать кристаллическую структуру вещества изучение адсорбции газов также помогло получить некоторые сведения о распределении каталитических компонентов. [c.158]

Синтетические цеолиты типа X и по своей кристаллической структуре являются аналогами природного минерала фожазита. Последовательное замещение обменных катионов этих цеолитов ионами аммония и редкоземельными ионами дает возможность получить при последующем дезамминировании и дегидратации очень активный катализатор крекинга /9, 14, 15/. [c.51]

В последнее время все большее применение в качестве адсорбентов и катализаторов находят цеолиты, как природные, так и синтетические. Цеолиты — это алюмосиликаты, обладающие строго регулярной кристаллической структурой. Каркас кристалла цеолита состоит из структурных тетраэдрических элементов 8104 и А1О4 , соединенных между собой общими атомами кислорода. Отрицательный заряд каркаса благодаря наличию в нем трехзарядного алюминия компенсируется зарядом катионов щелочных и щелочноземельных металлов, располагающихся в полостях структуры. В зависимости от кристаллической структуры окна этих полостей имеют размеры 0,4—1,1 нм (соизмеримые с размерами молекул). Поэтому на цеолитах могут адсорбироваться только те вещества, молекулы которых имеют размер по наименьшей оси (критический диаметр) меньше диаметра окна полости. Отсюда второе название цеолитов — молекулярные сита. Цеолиты жадно поглощают воду, и поэтому широко применяются для осушки газовых и некоторых жидких сред. При нагревании вода из них испаряется, с чем и связано нх название — цеолиты (кипящий камень — кипеть, литое — камень). Цеолиты научились синтезировать совсем недавно (1948). Особенностью их синтеза является процесс кристаллизации после получения алюмосиликагеля. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология