Поверхность Промоторы

В каталитических работах с дейтерием следует учитывать, что на восстановленном промотированном железном катализаторе синтеза аммиака даже после 24-часового откачивания при температуре 500° остается значительное количество водорода, эквивалентное покрытию 5—35% поверхности железа или 1—10% поверхности промотора [657]. На поверхности железного катализатора без промоторов водорода после. откачивания не остается. [c.610]

В целом эффективность процесса каталитического гидрооблагораживания зависит от двух основных факторов диффузии и активности активных центров катализатора. Диффузия определяется распределением пор катализатора по размерам проходных сечений и распределением молекул дисперсионной среды, сольватной оболочки и частиц ядра ССЕ по размерам. Эффективная диффузия обеспечивается размерами пор, а активность поверхности количеством активных центров и промоторами для каждой реакции превращения гетероатомных соединений. Эти факторы и должны учитываться при разработке эффективных катализаторов. [c.70]

В последние годы интенсивно изучаются процессы превращения толуола и ряда других углеводородов на Rh-катализаторах в присутствии водяного пара [269—272]. Известно, что добавки Pt и других благородных металлов повышают активность и селективность Rh-катализаторов деалкилирования толуола. Для уменьшения расхода благородных металлов изучено [269] промотирующее влияние на выход целевого бензола оксидов Ni, Со, Fe, U, Th, Се, Сг, Мо, W. Показано, что сами по себе указанные оксиды в количестве 1 — 2% (масс.) не обладают деалкилирующей активностью. Наилучшими промоторами являются РегОз и UO3. Зависимость конверсии толуола и селективности образования бензола от мольного отношения Н2О толуол представлена на рис. 37. Эти результаты хорошо согласуются с данными, полученными А. А. Баландиным и сотр. [262] при исследовании деалкилирования толуола водяным паром на Ni-катализаторе. На основании полученных результатов обе группы авторов считают, что при деалкилировании толуола с помощью водяного пара активация углеводорода происходит на активных центрах металла (Ni или Rh), активация молекул воды—на поверхности оксида алюминия и оксидов металлов, образование СО и СО2 — на границе раздела между указанными центрами. [c.176]

Кинетика изомеризации парафиновых углеводородов. Во всех работах, посвященных кинетике изомеризации парафиновых углеводородов на бифункциональных катализаторах [19, 21, 24, 27-36], за исключением [11], стадией, лимитирующей общую скорость реакции изомеризации, считается алкильная перегруппировка карбкатионов. Эта точка зрения подтверждается данными о селективном действии различных промоторов и ядов на металлические и кислотные участки катализатора [19, 30]. Серии опытов по влиянию фтора, натрия, железа и платины на активность алюмоплатиновых катализаторов в реакции изомеризации к-гексана проводились при 400 °С, давлении 4 МПа и изменении объемной скорости подачи и-гексана от 1,0 до 4,0 ч [30]. Опыты на платинированном оксиде алюминия, промотированном различными количествами фтора — от О до 15% (рис. 1.7), показали, что по мере увеличения количества фтора в катализаторе до 5% наблюдался значительный рост его изомеризу-ющей активности поскольку удельная поверхность катализатора не подвергалась заметным изменениям, рост каталитической активности объясняется изменением химических свойств активной поверхности, а именно усилением кислотности. [c.17]

Представляют интерес результаты исследования методом ДТА алюмоплатиновых катализаторов, промотированных элементами IV группы. Установлено, что введение элементов IV группы в алюмоплатиновый катализатор не влияет на положение максимума при 400—480 °С, но приводит к исчезновению максимума при 350—400 °С. При отсутствии платины промоторы не оказывают сушественного влияния на температуру горения кокса. Полученные данные были подтверждены определением дисперсности платины в свежих и закоксованных катализаторах. Все это свидетельствует о предотвращении блокировки поверхности платины коксом в присутствии элементов IV группы. [c.40]

В настоящее время существует несколько теорий поверхностной активности. Согласно одной из последних теорий, активность поверхности обусловлена определенными типами де ктов кристаллической решетки. Увеличение активности катализаторов под влиянием небольших количеств добавок, называемых промоторами, в некоторых случаях удовлетворительно объясняется тем, что атомы промотора проникают в кристаллическую решетку катализатора и вызывают деформации и внутренние напряжения решетКи. [c.207]

При одновременном протекании нескольких реакций промотор может отравить ту часть поверхности, которая способствует течению нежелательной реакции. [c.305]

Катализатор содержит 10—25 мас.% никеля, диспергированного в 75—90 мас.% окиси алюминия, и металл-промотор (Ва, 5г, Са, К, Ьа, О, Се, Ре или Си). Количество бария в катализаторе может составлять 20 мас.%. Общая поверхность катализатора — 300 м г, поверхность никеля — 5—20 м /г. При паровой конверсии углеводородов, состоящих в основном из парафинов с 5—10 атомами углерода, в присутствии катализатора при температуре 343— 496° С и давлении 10,5—105 ат получают газ, содержащий в основном водород и незначительное количество метана, двуокиси и окиси углерода. На 1 кг углерода расходуется 1,5—3,0 кг водяного пара [c.70]

Промоторы разделяют на структурные и хилшческие. Структурные промоторы, вводимые в катализатор в процессе его приготовления, способствуют образованию развитой внутренней поверхности [c.22]

Горение метана часто может быть неполным, что обусловлено, как указывалось выше, не только содержанием оксида углерода и других продуктов неполного сгорания топлива, но и наличием в дымовых газах метана, не успевшего сгореть в топке, что в большинстве случаев не учитывается при использовании природного газа. Для полного сгорания метана необходимо принимать следующие дополнительные мероприятия увеличение контактирующих с пламенем поверхностей обмуровки, повышение температуры сгорания в малых объемах камеры сгорания, применение промоторов, повышающих каталитическую активность шамотной обмуровки. [c.285]

В качестве промотора молено использовать оксиды никеля, наносимые на шамот (в виде нитратов) последующее прокаливание при 400 °С позволяет полностью удалить кислотные оксиды. Оксиды никеля резко усиливают скорость реакций, происходящих при сгорании топлива. Активация шамота может быть достигнута дешевыми и легкодоступными оксидами железа, которые осаждают на поверхность шамота (10% РегОз с добавками 0,1% К2О и 0,2% АЬОз). [c.285]

К катализаторам гидрогенизационного обессеривания добавляют в качестве промоторов различные вещества. Стабилизация гамма-окиси алюминия небольшими количествами кремнезема может служить примером так называемого структурного промотирования, приводящего к образованию более стабильного основания. Кроме того, это основание может стабилизировать активный гидрирующий компонент [30,39]. В литературе [14,36] сообщаются примеры такого промотирования для никелевых и кобальтовых катализаторов на носителях. Эти металлы переменной валентности осаждаются в таких количествах, чтобы на носителе образовался слой менее 0,8 статистического молекулярного слоя. Таким образом сводится до минимума возможность образования кристаллической решетки на поверхности катализатора. [c.16]

Для активности катализаторов важно не только наличие активных центров, но число их и характер расположения. Чем больше геометрическое соответствие между расположением атомов в адсорбируемых молекулах исходных веществ и расположением активных центров на поверхности катализатора, тем активнее последний. Геометрическое соответствие проявляется в близости значений межатомных расстояний в кристаллической решетке катализатора и молекулах реагента (реагентов), а также в сходном расположении атомов в решетке и молекулах, что обеспечивает интенсивное взаимодействие реагента с катализатором при адсорбции. Если число активных центров или же их расположение (по их рисунку или по расстояниям между ними) не соответствует структуре молекул реагирующих веществ, процесс ускоряться не будет. Роль промоторов сводится главным образом к доукомплектованию активных центров. [c.226]

Представляется существенным не только наличие активных центров, но число их и характер расположения. Чем больше геометрическое соответствие между расположением атомов в адсорбируемых молекулах исходных веществ и расположением активных центров на поверхности катализатора, тем активнее последний. Если число активных центров или же их расположение (по рисунку или по расстояниям между ними) не соответствует структуре молекул реагирующих веществ, процесс ускоряться не будет. Из этого следует существенное значение энтропийного фактора в гетерогенном катализе. Роль промоторов сводится, главным образом, к доукомплектованию активных центров. [c.125]

Для активности катализатора весьма благоприятными могут быть также и нарущения правильного расположения частиц в поверхностном слое, вызываемые включением некоторых определенных инородных атомов или молекул. Опыт показывает, что введение в катализатор некоторых добавок, которые сами не обладают каталитической активностью, может сильно повысить активность катализатора. Такие добавки называют промоторами. Их действие обусловливается главным образом влиянием на структуру поверхности катализатора. Обычно промотор вводится не в готовый катализатор, а добавляется в соответствующей стадии его изготовления. [c.496]

Рис. 5. Зависимость площади поверхности плавленого и восстановленного магнетита от концентрации промоторов.

Площадь поверхности выражена в кв. метрах на грамм невосстановленного образца, концентрация промотора — в г-атомах катионов промоторов на 100 г-атомов Ре. [c.174]

Площадь поверхности восстановленного катализатора обратно пропорциональна скорости восстановления. Например, такой промотор, как АЬОз, уменьшает скорость восстановления, но увеличивает поверхность. В присутствии паров воды скорость восстановления резко снижается. Поскольку вода всегда образуется при восстановлении катализатора водородом, целесообразны большие линейные скорости газа, при которых увеличивается молярное отношение Н2/Н2О, что повышает скорость восстановления [6]. [c.175]

На третьей стадии металлы, содержащиеся на поверхности, превращаются в легколетучую или легкорастворимую в воде форму в результате одной из нескольких операций обработка подкисленной водой, хлорирование хлором или хлором, содержащим промоторы (четыреххлористый углерод, хлорид серы). Сульфиды металлов хлорируются легко, особенно в присутствии промоторов. [c.240]

Повышение термостойкости при изготовлении контактной массы, включающей определенный катализатор, достигается главным образом применением пористых и термостойких носителей, на поверхности которых равномерно распределяются кристаллики катализатора с активатором. В других случаях применяются термостойкие промоторы, которые разобщают кристаллиты катализатора. [c.125]

Катализаторы Г И АП для конверсии углеводородов с водяным паром. Отечественной промышленностью освоен выпуск никелевых катализаторов (ГИАП-3 низкотемпературный, ГИАП-3 высокотемпературный, ГИАП-4, ГИАП-5), состоящих в основном, из окислов никеля и алюминия [90, 121 —129]. Для конверсии метана никелевый катализатор является лучшим [121]. Важным фактором, влияющим на активность никелевого катализатора, является подбор носителя, обеспечивающего большую механическую прочность и высокоразвитую каталитическую поверхность. Наибольшее применение в качестве носителя нашли окислы алюминия и магния, портландцемент, шамот, природные глины. Лучшими промоторами никелевого катализатора, нанесенного на окись алюминия, оказались MgO, СггОз, ThO. Содержание никеля в различных катализаторах колеблется от 4 до 20%. [c.140]

Каган, Морозов и Подуровская [138], изучая сорбцию аммиака железными катализаторами, содержащими окись калия и окись алюминия как промоторы, при каталитическом синтезе аммиака пришли к выводу, что окись алюминия при этом адсорбирует относительно большие количества аммиака (при высоких температурах, достигаюш их 500°, и давлении 10 —500 мм рт. столба). Относительно большое тепло адсорбции указывает на активирующее действие. Окись калия понижает адсорбцио иную способностьи энергию адсорбции аммиака окисью алюминия. Таким образом, вследствие адсорбции аммиака, окись алюминия уменьшает скорость синтеза аммиака, в то время как окись калия уменьшает это отрицательное действие окиси алюминия. Молекулы аммиака адсорбируются преимущественно активными центрами катализатора, покрывая в то же время поверхность железа и поверхность промотора. [c.370]

Механическая прочность и выгодная для реакции форма пор являются необходимым, но не достаточным критерием пригодности катализатора. Химическая природа поверхности определяет, пойдет ли реакция вообще, а если пойдет, то в каком направлении. КаталитическЙе реакции обычно специфичны, и получаемые продукты во многих случаях не являются термодинамически наиболее устойчивыми среди возможных продуктов реакции. Направление реакции зависит от химического взаимодействия между катализаторами и реагентами, а также, вероятно, от расстояния между атомами катализатора и специфического действия этих атомов. Больщинство исследований показывает, что катализаторы имеют неоднородную поверхность, а именно, что различные участки поверхности имеют различную удельную активность и даже могут катализировать различные реакции. Считается, что каталитически активны атомы, расположенные на ребрах и углах кристаллических решеток, имеющие относительно ненасыщенные валентные силы, и атомы не завершенных или разрушенных кристаллических решеток. Однако некоторые из эффектов, приписываемые неоднородности поверхности катализаторов, могут быть следствием неодинаковой доступности различных частей поверхности. Промоторы, а в некоторых случаях и носители, могут препятствовать образованию устойчивой упорядоченной кристаллической структуры. [c.90]

Этот ион химически связан с поверхностью носителя, в частности с AI2O3 в состав такого активного центра входит и хлор (L — катион носителя или структурного промотора). С помощью двух координационных связей (обозначены пунктиром) активный центр образует циклический комплекс, в котором молекула углеводорода играет роль лиганда [191] [c.256]

Большинство известных катализаторов, применяемых при производстве фталевого ангидрида как из нафталина, так и из о-ксилола. содержит в качестве главного активного компонента- пятиокись ванадия. Хотя реакция и выход целевого продукта до некоторой степенк зависят от наличия промоторов и от физического состояния нримопяемого катализатора, особенно от отношения поверхность объем, эти влияния здесь ие учитывались. Для иллюстративнЬ1х целей служил катализатор из очищенной пятиокиси ванадия, нанссенлой в расплавленном состоянии на инертный носитель, например на гранулированный алюмииий (размер зерна от 14 до 30 меш) [5]. При скорости подачи 0.12 моля углеводорода в час (на каждый моль углеводорода подавалось 103 моля воздуха) на 51 см катализатора, имеющего 48% свободного объема, в трубке диаметром 12,5 мм можно получить выход 68% от теоретического, если максимальная температура катализатора находится в пределах 500—600°. Эти условия соответствуют времени контакта около 0Д2 сек. [c.9]

Согласно ОДНОЙ теории, активные центры на поверхности катализатора связываются с дефектами в кристаллической решетке. Если молекулы промотора незначительно отличаютср по размерам от молекул катализатора, молекулы промотора могут внедриться в кристаллическую решетку катализатора и вызвать тем самым ее искажение. Уже при весьма малом количестве такой добавки может резко увеличиться число дефектов в решетке и, следовательно, активность катализатора. Имеется много прямых доказательств справедливости этой теории. [c.305]

Добавка может воздействовать путем увеличения поверхности раздела между кристаллами. Если при этом повышается интенсивность катализа, то в присутствии такого промотора ускор яется процесс. [c.305]

Выделим следующие функциональные группы компонентов катализатора каталитически активные вещества, промоторы, инертные вещества. Последние следует рассматривать как условно инертные , так как в некоторых случаях компоненты катализатора, считающиеся инертными, в действительности так или иначе влияют на активность катализатора. Классификация компонентов катализатора представлена на рис. 1. Согласно этой классификации, каждая из перечисленных функциональных групп делится на две или три подгруппы. Группа каталитически активных веществ содержит подгруппы смешанных и нанесенных активных компонентов, т. е. находящихся в составе смешанных и нанесенных катализаторов. Группы промоторов разделены на две большие подгруппы модификаторы — вещества, так или иначе (чаще положительно) влияющие на удельную каталитическую активность и селективность катализатора, и диспергаторы — вещества, оказывающие положительное влияние на удельную поверхность активного компонента. Условно инертные вещества подразделяются на следующие подгруппы наполнители, связующие, порообразую-щие. Функции этих веществ ясны из их наименования. [c.8]

Модифицирование катализаторов, открытое С. 3,,.Ро.гш1ским (1940), заключается в том, что одни й те же добавки в зависимости от концентрации, могут оказывать как отравляющее, так и промотирующее действие. Модифицирующие промоторы изменяют строение и химический состав активной. фазы.. Их роль сводится, возможно, к синтезу на поверхности катализатора ак- [c.302]

Наиболее типичным способом приготовления таких катализаторов является нанесение иа поверхность носителя какого-либо соединения каталитически активного металла, с последующим его восстановлением илн термическим разложением. Этим достигается резкое увеличение удельной активности металла и экономия его, что особенно важно, когда катализаторами являются такие дорогие металлы, как платина, палладий, осмий, иридий и др. Носитель не только способен в небольших пределах изменять активность катализатора ои является одновременно промотором, а иногда влияет и на избирательность нанесенных катализаторов (М, Е, Ададуров) и термическую сто11кость их. [c.351]

Учитывая, что изомеризация — процесс низкотемпературный, весьма важным является подбор катализаторов, позволяющих снизить температуру процесса. Фирма Репех (США) предложила для промышленной изомеризации н-пентана и н-гексана катализатор, позволивший снизить температуру в реакторе до 250 °С. Это — активированный кислотный носитель, цеолит, с очень низким содержанием натрия и нанесенным на его поверхность тонкодисперсным благородным металлом. К сырью изомеризации непрерывно добавляется промотор — хлорорганическое соединение, которое превращается в реакторе в НС1. При однократном пропуске сырья (легкой фракции бензина) получаются выходы изомеров, близкие к равновесным, и можно получить бензин с октановым числом 83 (и. м.). [c.78]

При изучении зависимости активности катализаторов от температуры С.З.Рогинским замечен компенсационный эффект между предэкс-поненциалышм множителем и энергией активации. С.З.Рогинским высказаны предположения насчет принципов подбора промоторов реакции в зависимости от химизма процесса. Он придавал большо( значение способу пересыще1яия поверхности катализатора фазового или химического, связанного с захватом примесей. [c.87]

Из табл. 6 видно, что СгОз восстанавливается монооксидом углерода ири более низких температурах, чем VjOs и М0О3. Аналогично этому ванадиевые и молибденовые катализаторы не могут легко восстанавливаться этиленом ири температуре его полимеризации, поэтому для достижения высокой активности необходимо использовать промотор, служащий восстановителем. Как показано в табл, 6, температура плавления оксида резко возрастает ири переходе от хрома к ванадию и молибдену. Низкая точка плавления СгОз обеспечивает его подвижность по поверхности оксида кремния и тем самым высокую дисперсность. [c.188]

Хотя при добавлении таких структурных промоторов, как АЬОз и МдО, поверхность катализатора увеличивается, они слабо влияют на одну из основных характеристик катализаторов Фишера — Тропша, а именно на селективность в отношении образования углеводородов. Последняя регулируется главным образом химическим промотором типа К2О (см. разд. У1,Б). [c.175]

Промотирование СГ2О3 щелочными металлами не влияет на механизм окисления углерода. Однако при этом изменяется лимитирующая стадия процесса (лимитирующим этапом становится отрыв кислорода от катализатора) в связи с повышением энергии связи кислорода поверхности катализатора, что приводит к изменению энергии активации процесса выгорания углерода [104]. Эффективность влияния щелочной добавки возрастает с увеличением атомной массы металла-промотора и определяется энергией связи кислорода катализатора. [c.47]

Снижение активности и селективности катализаторов риформинга вызвано главным образом побочными реакциями, приводящими г к образованию на их поверхности бедных водородом углеродсодер-,, жащих отложений, которые- обычно называют кйксом. Одновременно, закоксовывание катализаторов приводит к значительному сокращению продолжительности реакционного периода. Влияние отложений кокса на свойства катализаторов, применяемых в процессах превращения углеводородов, химическая природа таких отложений, механизм образования кокса и ряд других, относящихся сюда вопросов, явились предметом многих исследований [92—941. Ниже будут рассмотрены некоторые данные и зависимости, характеризующие процесс отложения кокса на бифункциональном алюмоплатиновом катализаторе в условиях риформинга. Чтобы сохранить необходимую последовательность изложения, мы обсудим в следующей главе вопрос о влиянии металлических промоторов на процесс коксообразования. [c.50]

Известно [14], что скорость образования окиси этилена нелинейно зависит от степени покрытия поверхности кислородом и имеет резкий максимум при степени покрытия 0,5—0,6. Такой характер скорости обусловлен, по-видимому, структурным превра-щеппем поверхности металла и связанным с этим изменением типа связи металла с кислородом. Это происходит в результате взаимодействия кислорода как с поверхностью катализатора, так и с его приповерхностными слоями. Кислород, внедряясь в приповерхностные слои серебра, оказывает, очевидно, модифицирующее действие, подобное модифицирующему действию других электроотрицательных элементов [15]. Аналогия между глубоко адсорбированным кислородом и электроотрицательными промоторами и характер изменения активности и избирательности катализатора прп введении промоторов позволяют предположить, что эффект повышения селективности окисления этилена в нестационарном циклическом режиме обусловлен понижением энергий активации стадий, определяющих скорость окисления этилена по маршрутам полного и парциального окисления, причем более сильным понижением по последнему. Нестационарные условия позволяют, очевидно, провести процесс при более высоких концентрациях реакционного кислорода, благодаря чему и достигается более высокая избирательность. Пока нельзя исключить, что экстремум избирательности при величине периода 30 с связан с динамическими свойствами реактора и не обусловлен динамическим свойством поверхности катализатора. [c.35]

Активаторы или промоторы — такие вещества, которые сами по себе могут быть неактивными для данной реакции, но сильно повышают активность собственно катализаторов. Механизм действия активаторов сложен, разнообразен и во многих случаях еще не полностью выяснен. Активация может происходить вследствие химического взаимодействия активатора с каталитическим веществом, в результате которого образуется новое соединение повышенной активности. Активирующие добавки могут образовать с катализатором твердые растворы, обладающие электронной структурой, которая соответствует большей активности. В других композициях активатор увеличивает поверхность каталитически актмного вещества или повышает теплостойкость контактной массы. Он может служить защитой основного катализатора от отравления. Активатор может быть сам по себе каталитически активным для данной реакции, поэтому деление на сложные и активированные катализаторы носит лишь ориентировочный характер. [c.123]

Активаторы или промоторы — вещества, которые сами по себе могут быть неактивными для данной реакции, но сильно повышают активность собственно катализатора. Механизм действия активаторов сложен, разнообразен и во многих случаях еще не полностью выяснен [1]. Активация может происходить вследствие химического взаимодействия активатора с каталитическим веществом, в результате чего образуется новое соединение повышенной активности. Активирующие добавки могут образовывать с катализатдром твердые растворы при этом повышается актиВноСТБ Тсатализатора, В других композициях добавки увеличивают поверхность [c.61]