Катализаторы для получения аммиака

Соединения азота расходуются в огромных количествах они используются в производстве минеральных удобрений, взрывчатых веществ и порохов, красителей и полупродуктов органического синтеза. Опасаясь нехватки природного сырья, химики начали изучать возможность использования азота воздуха. Этим вопросом занимался, в частности, немецкий химик Фриц Габер (1868—1934). Он выяснил, что азот вступает в реакцию с водородом при высоком давлении и высокой температуре в присутствии катализатора (железа), и поставил себе целью найти способ получения аммиака из азота воздуха и водорода. Превратить аммиак в нитраты было несложно. К 1908 г. Габер решил эту задачу. [c.141]

Газовая смесь, предназначенная для получения аммиака, не должна содержать примесей кислорода и кислородсодержащих веществ, являющихся ядами для катализаторов синтеза аммиака. [c.35]

Большинство многотоннажных промышленных химических процессов — получение аммиака, серной и азотной кислот, полимерных материалов, процессы переработки нефти и многие другие протекают в присутствии катализаторов. Многие катализаторы обладают свойством селективного (избирательного) влияния на скорость химической реакции. Они ускоряют одни реакции, не влияя на скорость других. Учение о катализе —важнейший раздел химической кинетики. [c.530]

Азот. Отравление азотом также связано с повреждениями пли авариями в системе предварительной обработки сырья. Азот отравляет кислотные центры катализатора, образуя аммиак, который нейтрализует кислотность катализатора, и хлорид аммония, удаляющий хлориды с катализатора. Отравление азотом встречается реже, чем отравление серой, так как сырье даже до предварительной обработки содержит азот в небольших концентрациях. Исключением пз этого правила являются нафты из нефтей Западного побережья и из синтетического сырья, полученного, например, из сланцевого масла. Для большинства катализаторов содержание азота в сырье не должно превышать 1—0,5 млн-. [c.152]

Образование солевых осажденных катализаторов сопровождается выпадением соли, из которой в последующих технологических операциях может измениться состав. Так, в производстве фенола парофазным гидролизом хлорбензола применяют катализатор, полученный осаждением трикальцийфосфата аммиаком из раствора СаСЬ и фосфата натрия [28]. [c.98]

По данным советских ученых, выход циклогексаноноксима может быть повышен до 85—90%, если процесс гидрирования нитроциклогексана осуществлять при 80—130 °С, давлении 15—20 МПа в присутствии аммиака и с применением медного катализатора. Полученный оксим перерабатывают в капролактам классическим методом. В этом процессе на 1 т капролактама образуется 0,4 т адипиновой кислоты. Метод может быть экономичным при условии сбыта адипиновой кислоты. [c.312]

Выгрузка катализаторов из простых аппаратов создает несколько проблем, если катализатор не может быть использован вторично. Сначала катализатор необходимо охладить до температуры менее 50° С, предпочтительно до температуры окружающей среды. Если есть нижний разгрузочный люк, то потребуется лоток, чтобы направить катализатор из аппарата в барабаны или в самосвал или чтобы просто распределить его по земле. Некоторые катализаторы — такие, как для высокотемпературной или низкотемпературной конверсии СО, кобальт-молибденовый и катализаторы синтеза аммиака — являются пирофорными в восстановленном состоянии, поэтому при выгрузке их необходима осторожность. Внутри аппарата катализатор должен находиться в атмосфере инертного газа и при выгрузке необходимо его собрать в металлический контейнер, расположенный на земле, и хранить вдали от воспламеняющихся веществ. Если выгружаемый катализатор начинает нагреваться, то его можно обрызгать струей воды. Другим техническим приемом является выгрузка катализатора в барабаны или металлический трейлер (прицеп), содержащий несколько кусков твердой углекислоты, которая, испаряясь, обеспечивает получение защитного газа. В некоторых случаях катализатор перед выгрузкой может пропитываться водой. Вода способствует охлаждению и также замедляет окисление катализатора. Но если в слое присутствует мелочь, это может вызвать загрязнение аппарата и затруднить выгрузку. [c.212]

Характеристики катализаторов фирмы Ай-Си-Ай, применяемых в процессах получения аммиака [c.223]

С промышленной точки зрения метан является более перспективным исходным материалом для синтеза цианистого водорода, чем ацетилен. Реакции (1) и (2) весьма эндотермичны, и в случае применения обычного трубчатого реактора интенсивный подвод большого количества тепла для поддержания температуры 1500° представляет в промышленных условиях очень значительные трудности. Выше упоминалось о проведении реакции в электрической дуге как об одном из решений этой проблемы. Вторым решением является сожжение части реагирующих газов внутри реактора. Последний способ был применен при осуществлении реакции (2) и используется сейчас при промышленном производстве цианистого водорода из нефтяного сырья. Этот метод разработан в начале тридцатых годов Андрус-совым [6], который пропускал при 1000° над платиновым катализатором смесь аммиака, кислорода и метана, полученного гидрированием угля или из коксовых газов. В смеси должно находиться достаточное количество кислорода, чтобы могла протекать реакция [c.376]

В настоящее время каталитические процессы широко используются в промышленности. Сейчас даже трудно назвать крупное производство химической промышленности, где бы не применялись катализаторы. Получение спиртов, альдегидов, аммиака, серной и азотной кислот, переработка каменного угля в жидкое топливо, процессы крекинга нефти при получении моторных топлив, синтез каучука, производство пластмасс, красителей, получение маргарина и других пищевых продуктов — вот далеко не полный перечень процессов, где широко используются катализаторы. В ряде случаев за счет применения катализаторов удается значительно снизить температуру проведения реакции, что позволяет уменьшать тепловые затраты и использовать менее жаростойкую аппаратуру, а также устранять нежелательные побочные реакции. [c.161]

Промышленное получение азотной кислоты. Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При описании свойств аммиака (см. разд. 17.1.2) было указано, что он горит в кислороде, причем продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов окисление аммиака кислородом может протекать иначе. Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определенном составе смеси происходит почти полное превращение NH3 в N0 [c.441]

Азотная кислота и ее соли. При описании свойств аммиака в 3 было отмечено, что он горит в кислороде с образованием воды и молекулярного азота. Однако в присутствии специального катализатора окисление аммиака кислородом может протекать с образованием воды и окиси азота. Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны именно па каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. Обычно смесь аммиака с воздухом, нагретую до 1- 700°, пропускают над катализатором (в качестве катализаторов используются сплавы на основе платины) [c.301]

Процесс синтеза аммиака считался типично каталитическим. Однако сейчас установлено, что при сверхвысоких давлениях (порядка 4000—5000 атм) синтез аммиака из азота и водорода можно вести и без катализаторов, причем выход аммиака приближается к 100%. Такой метод имеет ряд существенных преиму ществ отпадает необходимость циркуляции азото-водородной смеси в аппарате, а также тщательной очистки исходных газов (например, азото-водородная смесь в этом случае может содержать до 5% Н З, до 25% СО и т. д., что ни в коем случае недопустимо при каталитическом получении аммиака). [c.468]

При получении термореактивных смол в аппарат загружают фенол (или трикрезол) и формалин в соотношении 1,2 моль формальдегида на 1 моль фенола. Катализатором служит аммиак в количестве 4—5% от массы фенола. После загрузки указанных веществ в рубашку аппарата пускают пар и нагревают смесь постепенно до 80—85° С, после чего пуск пара прекращают, так как дальнейший подъем температуры происходит за счет тепла, выделяющегося в процессе реакции. При 96—98° С реакционная масса начинает кипеть. Пары воды (выделяющейся при конденсации и содержащейся в формалине и аммиаке) попадают в холодильник и возвращаются обратно в аппарат. Для предотвращения очень бурного кипения и выброса массы пускают в рубашку холодную воду. Если через некоторое время замечают, что реакционная масса перестала кипеть, в рубашку снова подают пар. Таким способом добиваются непрерывного кипения массы в течение примерно часа, после чего сушат смолу. [c.203]

Получение аммиака, серной и азотной кислот, каталитический крекинг, нефтехимический синтез и синтез мономеров, получение синтетического каучука и многих других полимеров, синтез целого ряда растворителей, а также полупродуктов красочной, пищевой и фармацевтической промышленности основаны на катализе. В биохимии органическими катализаторами высокого избирательного действия являются ферменты. [c.4]

Тепловые эффекты каждой из стадий определяются независимым путем, что позволяет в дальнейшем сопоставить каталитическую активность, в некотором ряду катализаторов, полученную экспериментально, с тепловыми эффектами отдельных стадий. Использование этого принципа ограничено каталитическими реакциями, характеризующимися одинаковыми механизмами и малыми изменениями энтропии активации. Условие (П.1) выполняется при предварительном подборе катализаторов для реакции окисления водорода, синтеза аммиака, разложения муравьиной кислоты и т. п. В частности, в реакции окисления водорода в соответствии с условием (II.1) из окисных катализаторов наиболее активна УгОз, из металлов — платина. [c.25]

Задача. Через катализатор пропущено 89,6 л смеси азота и водорода. После прохождения через катализатор смесь занимает объем, равный 67,2 л. Полученный аммиак растворен и 100,88 мл 12%-ного раствора аммиака (р = 0,95 г / мл). Определить концентрацию полученного раствора. [c.221]

Этот принцип имеет огромное практическое значение. Так, синтез аммиака из азота и водорода — процесс экзотермический (теплота, выделяющаяся при образовании 1 моля аммиака, составляет 46 кДж) следовательно, максимальный выход аммиака будет достигаться при поддержании возможно более низкой температуры. Промышленный процесс получения аммиака из элементов стал практически осуществим только после того, как были найдены катализаторы, ускоряющие данную реакцию при низких температурах. [c.295]

Сырьем для производства азотной кислоты являются аммиак, воздух и вода. При получении концентрированной азотной кислоты методом прямого синтеза используется технический кислород. Вспомогательными материальными и энергетическими ресурсами являются катализаторы окисления аммиака и очистки выхлопных газов, природный газ, пар и электроэнергия. [c.10]

Нитрид лития может быть использован как катализатор синтеза аммиака и как полупродукт при получении нитридов металлов, плохо окклюдирующих азот [1]. Он может служить также источником небольших количеств аммиака, выделяющегося при действии на него воды. [c.52]

Может показаться, что идеальными условиями для синтеза аммиака являются 200°С и 1000 атм, но для достижения равновесия при такой низкой температуре требуется настолько большое время, что приходится несколько пожертвовать выходом ради повышения скорости реакции. В промышленности процесс получения аммиака проводится при 450 С с использованием в качестве катализатора оксида железа. [c.243]

В настоящее время основным сырьем в производстве аммиака являются природный газ, попутные газы нефтедобычи, жидкие углеводороды и коксовый газ. Доля аммиака, получаемого из твердого топлива и электролитического водорода, все более снижается. При современных методах получения аммиака все большее значение приобретают процессы очистки газа. Из технологических газов на разных стадиях получения аммиака удаляют такие примеси, как сернистые соединения, двуокись и окись углерода, ацетилен, окислы азота, кислород и др. Эти примеси, содержащиеся в газе в различных концентрациях, по-разному влияют на процесс. Например, сернистые соединения оказывают сильное влияние на все катализаторы, применяемые в синтезе аммиака серосодержащие соединения, присутствующие в исходном углеводородном сырье, ухудшают работу катализаторов конверсии метана, что приводит к повышению температуры процесса и увеличению расхода кислорода. При использовании наиболее экономичного способа производства аммиака, который основан на методе бескислородной каталитической конверсии метана в трубчатых печах, содержание сернистых соединений в природном газе не должно превышать 1 мг/м . [c.7]

Любая схема включает очистку и подготовку исходного сырья, необходимого для получения водородсодержащего газа (например, конверсия метана с последующей конверсией СО) очистку полученного газа от двуокиси углерода очистку газа от окиси углерода сжатие газа до давления, которое требуется для проведения процесса синтеза аммиака синтез аммиака. В ряде случаев необходимо удалять и другие примеси. В зависимости от схемы производства аммиака на каждой стадии процесса к чистоте газа предъявляются определенные требования. Например, в газе, поступающем на катализатор синтеза аммиака, содержание кислородсодержащих примесей должно быть не более 20 см /м присутствие сернистых и мышьяковистых соединений и примеси масла не допускается. [c.9]

Приготовление амида натрия. Когда катализатор получен, натрий добавляют порциями по 1—3 моля, в зависимости от мощности обратного холодильника (чтобы жидкий аммиак не увлекался выходящими газами). [c.130]

В последние годы на границе между физической и органической химией выкристаллизовывается интереснейшая и увлекательнейшая наука — каталитическая химия. Она тесно связана, с одной стороны, с теорией строения вещества и теорией химических процессов, а с другой стороны, — с практикой. До 80% современной тяжелой химической промышленности и почти вся биохимия являются применением катализа. Получение аммиака, серной и азотной кислот, каталитический крекинг, нефтехимический синтез, получение синтетического каучука и многих других полимеров, синтез целого ряда растворителей, а также полупродуктов красочной, пищевой и фармацевтической промышленности основаны на катализе. В биохимии ферменты являются органическими катализаторами высокого избирательного действия. [c.3]

Адсорбционная неоднородность некоторых поверхностей экспериментально может быть доказана и другим способом. На рис. XIII, 2 приведены данные Тейлора о теплотах адсорбции аммиака на железном катализаторе, полученные следующим образом. На катализаторе последовательно адсорбировали по 2 см аммиака и каждый раз определяли теплоту адсорбции. Видно, что по мере заполнения поверхности теплота адсорбции закономерно убывает, т. е. все менее и менее активные участки поверхности заполняются адсорбатом. Ступенчатая кривая, построенная на основании экспериментальных данных, при увеличении числа опытов и уменьшении объемов адсорбируемого аммиака (большем числе точек) в пределе дала бы истинное распределение участков поверхности по теплотам адсорбции, показанное на рис. XIII, 2 пунктирной кривой. [c.333]

Катализатором синтеза аммиака служит железо с активаторами КгО, AI2O3, SIO2, СаО. Одиако и в оптимальных условиях проведения процесса фактический выход аммиака невелик [л = 18—22% (об.)]. Поэтому процесс ведут по циклической схеме. В колонну синтеза подают циркуляционный газ, содержащий не-сконденсировавшийся в холодильниках аммиак, и свежую азотоводородную смесь в количестве, компенсирующем полученный продукт и потери. [c.118]

Любые газообразные углеводороды (в частности, метан), содержащиеся в водороде, который в дальнейшем используется для получения аммиака, не изменяются при пропускании через катализатор синтеза аммиака. Поскольку непрореагировавшие газы возвращаются в цикл, газообразные углеводороды накапливаются и снижают парциальное давление водорода. При получении синтез-газа для производства аммиака концентрацию углеводородов снижают до 0,2- 0,5%, На стадии конверсии природного газа водяным паром образующийся в первичном реакторе газ может содержать 5-10% метана. Этот газ смешивают с определенным количеством воздуха (синтез-газ должен содержать азот) и пропускают смесь над катализатором вторичной высокотемпературной конверсии. Этот катализатор находится в адиабатическом реакторе, футированном тугоплавкими материалами. Поскольку реакция конверсии экзотермическая, температура в реакторе поднимается до [c.166]

Аммиак М1з образуется при взаимодействии ЗН2 + N3, однако кинетические исследования наряду с данными, полученными на промышленных установках, показывают, что скорость получения аммиака можно увеличить, если синтез-газ содержит несколько больше N2, например имеет состав 2,5 НзгКз /6/. Смесь азота и водорода пропускают над специально приготовленным железным катализатором со скоростью 10 000-55 ОООГрИ ( ч , поддерживая температуру 450-520°С и давление 140-1000 атм. Реакция экзотермична, и внутри реактора помещают теплообменник так, чтобы теплоту реакции можно было использовать для предварительного нагрева исходных газов. Холодные входяшие газы сначала проходят вдоль внутренней стенки работающего под давлением реактора, охлаждая их, и лишь затем попадают на катализатор, находящийся внутри реактора под давлением. Реакция является равновесной, и реагенты достигают равновесия только перед выходом из реактора. Конверсия за проход составляет 50-80% от равновесной. Отходящие газы охлаждаются, жидкий аммиак отделяется, а непрореагировавшие газы возвращаются в цикл. Газ всегда содержит некоторое количество метана, аргона и других инертных примесей, поэтому прежде чем газ возвращается в цикл, часть его стравливается. Скорость образования аммиака составляет около 30 кг на 1 л катализатора в сутки. [c.225]

Было замечено, что катализаторы из окиси хрома, осажденные едким натром, отличаются высокой активностью в нротиво-иоложность отиосительно неактивным катализаторам, полученным осаждением аммиаком. Исследование ряда катализаторов с различным содержанием натрия показало, что содержание натрия в катализаторе из окиси хрома оказывает существенное влияние на его каталитическую активность в синтезе кетонов [9]. Как показано на рис. 1, оптимальное содержание натрия равно 1,0%. [c.227]

Определены физические и физико-химические характеристики партии ВУ, полученной на промышленном катализаторе сшггеза аммиака марки СА-1В из СО-содержащих газов. [c.108]

В том л<е году Бакеланд запатентовал в США [22] способ получения фенольных смол с использованием щелочных катализаторов, предпочтительно аммиака, гидроксида и карбоната натрия. И хотя технология, заявленная им, исиолг зуется и поныне, в Германии в выдаче патента Бакеланду было отказано но причине недостаточности изобретательского шага по отношению к предшествующим публикациям Хенше [15]. Указанный способ заключается в следующем [c.14]

При приготовлении смол для предварительной пропитки в качестве катализаторов используют гидроксиды кальция, магния или бария, которые в конце реакции осаждают серной кислотой. Одно из основных требований, предъявляемых к смолам, идущим на изготовление изделий электротехнического назначения, — низкое содержание неорганических ионов. Прн изготовлении смол можно применять только депоннзованную воду. Катализаторами получения смол для основной пропитки служат аммиак или гексаметилентетрамин для этой цели также пригодны амины. [c.186]

До поступления в смеситель жидкий аммиак испаряется за счет тепла водяного пара давлением 0,6—1,6 МПа в испарителе 19, нз которого часть аммиака, содержащего смазочные масла, катализаториую пыль, окалину, постоянно отводят в общецеховой сборник. Температура испарённого аммиака 30 °С. Полученный аммиак проходит фильтр 18, последовательно фильтруется через одионаправлеииое стекловолокно в оболочке из стеклоткани и картой. Затем аммиак в подогревателе 17 нагревают до 100—120 °С паром под давлением 0,6 МПа. [c.67]

Янтарный альдегид (бутандиаль) нагрели с аммиаком на дегидратирующем катализаторе, полученное вещество обработали едким кали, а затем диоксидом углерода. Какое органическое соединение получилось после осторожного подкисления реакционной массы [c.131]

Через 1—2 час катализатор дезактивируется или его дезактивируют, добавляя 10 м/г охлажденной до —70° смеси (4 1) метанола и 28%-ного раствора аммиака, содержащего 0,5% антиоксиданта (п-окси-Ы-фенилморфолин или тимол). Смесь тщательно перемешивают, затем вынимают колбу из б ни и постепенно повышают температуру, следя за испарением пропана. Следует принять меры предосторожности — работать в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Метанола добавляют столько, чтобы покрыть полимерную массу, и смесь оставляют стоять на ночь для полного удаления остатка катализатора и для того, чтобы полимер пропитался антиоксидантом. Полимер дважды промывают 100 мл метанола и сушат до постоянного веса при температуре 50° в вытяжном сушильном шкафу. В зависимости от чистоты мономера, температуры и характера взаимодействия с катализатором полученный поливинилизобутиловыйэфир имеет вязкость г]уц/с в пределах 1—8 (растворы 0,10 г на 100 мл бензола при 25°) (примечания 5, 6). Выход от 80% до почти количественного. Пленки, полученные из расплава этого относительно кристаллического изотактического поливинилизобутилового эфира, не липкие, способны к холодной вытяжке, и температурный интервал плавления кристаллов, определенный по двулучепреломлению, составляет 90—120°. Кристалличность формованных пленок как в растянутом, [c.36]

В 1955 г. в ГрозНИИ были проведены опыты [6] по нейтрализации аммиаком пульны после 3—5 промывок (т. е. число промывок было примерно в 2 раза меньше, чем обычно). Было показано, что катализатор, полученный таким путем, не уступает по актив- пости, прочности и регенерационной характеристике обычным образцам, а по стабильности превосходит их в некоторых случаях на 1—2 пунктов. Расход аммиака ири этом составлял от 1,5 до 3% от веса готового катализатора. Исследование этого метода упрощения технологии продолжается. [c.95]

Затем в реактор подают газообразный трехфтористый бор в количестве 1—2% и порциями сокатализатор — эпихлоргидрин в количестве 0,1—0,4% от массы мономера. Полимеризация протекает в течение 4—8 ч при энергичном перемешивании. После окончания полимеризации (конверсия 80—85%) катализатор нейтрализуют аммиаком и выгружают суспензию полимера в аппарат 3, в котором отгоняют с водяным паром растворители и незаполимеризовавшийся мономер. Далее суспензия поступает на нутч-фильтр 4. После фильтрования полимер отмывают водой о г комплекса ВРз-ЫНз и с помощью вакуума переводят в сушилку 5. Высушенный полимер просеивают на сите 6 и смешивают в смесителе 7 со стабилизатором и другими необходимыми добавками (красителем, наполнителем и др.). Полученную композицию направляют в экструдер-гранулятор 8. [c.148]