А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Сплавний каталізатор

Сплавні каталізатори готуються шляхом сплаву кількох каталітично активних металів з алюмінієм або кремнієм, роль яких зводиться до додання певної структури каталізатору. Сплав обробляється їдким лугом, яка розчиняє і вимиває алюміній і кремній. В результаті утворюється сильно пориста маса губчастого вигляду. Це і ость активний сплав-виття, чи кістковий, каталізатор. Таким чином готуються сплавні Со - і Ni-каталізатори. Сплавні залізні каталізатори отримують трохи інакше, сплавляючи залізо з оксидами металів в струмі кисню.

Сплавні каталізатори за своєю активністю мало поступаються обложеним. Великою перевагою сплавних каталізаторів є висока теплопровідність, що дозволяє здійснити швидке відведення теплоти реакції. З обложеними каталізаторами, внаслідок низької теплопровідності носія (кизельгур, каолін), добитися хорошого тепловідведення значно важче. Тим не Проте, по ряду причин сплавні каталізатори на основі кобальту і нікелю (скелетні) не отримали промислового поширення і в подальшому викладі ми їх торкатися не будемо. Сплавні залізні каталізатори являють кілька більший інтерес.

Сплавні каталізатори готують з двох або більше металів шляхом їх сплаву і подальшого розчинення одного або декількох компонентів сплаву в лугах.

Сплавні каталізатори являють тільки окремий приклад. Однак він показує, що вивчення впливу систематичного зміни каталізаторів певної хімічної природи і відомої фізичної структури може пролити певне світло на природу процесу активації. Можна сподіватися, що в неметалічних каталізаторах подібні зміни можуть дати аналогічні відомості і що ці знання можуть бути застосовані в майбутньому до промотування міжфазових зв'язків і взагалі до розуміння індивідуальних величин, що складають енергію активації.

сплавні каталізатори готують сплавом при високій температурі декількох металів, обов'язково додаючи алюміній або кремній. Отриманий сплав обробляється їдким лугом для видалення з нього алюмінію або кремнію. Що залишається губчаста, пориста маса являє активний Сплавний або структурний каталізатор.

Високодисперсні біметалеві сплавні каталізатори можуть бути у вигляді дрібних кристалів, для яких більшість атомів металу - поверхневі атоми. існування таких біметалевих кластерів з обмеженнями взаємної розчинності в основній масі означає, що ступінь дисперсності металу сильно впливає на їх стабільність. Отже, фізичні або хімічні умови, які сприяють росту кристалів кластерних систем, можуть викликати фазовий поділ двох основних металів.

Найпростішим сплавним каталізатором є сплав нікелю з алюмінієм.

Цим сплавні каталізатори відрізняються від обложених, попереднє відновлення яких при 350 - 400 є обов'язковим.

Цим сплавні каталізатори відрізняються від обложених, попереднє відновлення яких при 350 - 400 С є обов'язковим. Тривалість обробки воднем - близько б - 8 годин при високій об'ємної швидкості.

Активність сплавних каталізаторів, що містять більше 50% Ni, знижена, а при вмісті в сплаві близько 67% Ni виходять зовсім активні каталізатори.

Активність сплавних каталізаторів, застосовуваних у процесах гідрування, відновлюється при обробці їх водним розчином лугу (розчинюючої шар окису алюмінію) з наступним промиванням водою і сушкою.

Активність сплавних каталізаторів, що містять більше 50% Ni, знижена, а при вмісті в сплаві близько 67% Ni виходять зовсім активні каталізатори.

Каталітична активність сплавних каталізаторів в значній мірі залежить від повноти видалення зі сплаву алюмінію.

повна регенерація сплавного каталізатора проводиться так само, як і первісна активація сплаву, але перед обробкою каталізатора лугом його знежирюють, для чого використовують гарячі водні розчини температурою 80 - 90 С, що містять 7 - 10% триполифосфата натрію. У тих випадках, коли каталізатор використовувався для глибокої гідрогенізації труднорафініруемих технічних масел і жирів, в розчин вводять до 1 5% їдкого лугу.

Окислення різних зразків заліза водяною парою при 800 С. 
Таким чином, сплавний каталізатор для синтезу аміаку є найбільш прийнятним контактом з вивчених для здійснення метало-парового процесу отримання водню при високих температурах.

Залежність відкладення продуктів карамелнзаціі від температури гідрогенолізу. Що ж являють собою мідні сплавні каталізатори. Рентгенографічні дослідження сплавів Сі - А1 і ідентифікація рентгенограм, за літературними даними[54, 55], Показують, що існує залежність фазового складу каталізаторів від співвідношення вихідних компонентів.

З великого числа сплавних каталізаторів найбільш детально вивчені каталізатори, які складаються з двох або трьох металів. Багатокомпонентні сплави, що складаються з чотирьох металів, найбільш детально вивчені в СРСР.

Так, над сплавними каталізаторами № - Al, Ni-Со - А1 при тиску 100 ат і 200 кетони легко перетворюються у вторинні спирти, а альдегіди в первинні спирти. При цих умовах ацетон переходить в діметілкарбінол, а метилетилкетон в метілетілкарбвнол, проте з бензофенону не вдалося отримати відповідний карбинол, а був отриманий дифенілметан. Ацетальдегід легко перетворюється в етиловий спирт, бензальде-гід в бензиловий спирт, фурфурол в фуріловий спирт.

Так, над сплавними каталізаторами Ni - Al, Ni - Со - AI при тиску 100 від і 200 С кетони легко перетворюються у вторинні спирти, а альдегіди в первинні спирти. При цих умовах ацетон переходить в діметілкарбінол, а метилетилкетон в метілетілкарбінол, проте з бензофенону не вдалося отримати відповідний карбинол, а був отриманий дефінілметан. Ацетальдегід легко перетворюється в етиловий спирт, бензальде-гід в бензиловий спирт, фурфурол в фуріловий спирт.

Відомі й інші типи сплавних каталізаторів, в тому числі на основі сплавів нікелю, міді та алюмінію з деякими добавками. Принцип приготування їх мало відрізняється від описаного способу приготування нікель-алюмінієвого каталізатора.

Великі роботи по розробці сплавних каталізаторів були проведені в СРСР. Каталізатори, одержувані сплавом з кремнієм, активніші, ніж каталізатори, отримані сплавом з алюмінієм. У каталізаторах небажано присутність навіть малих кількостей міді або магнію.

Це дозволяє при застосуванні сплавних каталізаторів зменшувати обсяг контактного простору.

Метали, що застосовуються в сплавних каталізаторах.

У тих випадках, коли Сплавний каталізатор використовувався для гідрогенізації досить добре отрафінірованних масел і його активність не впала занадто різко, регенерація його активності зводиться тільки до знежирення каталізатора розчином тріп-ліфосфата, водної промиванні і сушінні під шаром масла.

У табл. 15 наведено перелік сплавних каталізаторів, емпірично обраних дослідниками; їх вибір узгоджений з вищевказаним правилом.

Вельми великий вплив на активність сплавних каталізаторів надають: чистота вихідних металів, крупність зерна каталізатора, умови вилуговування і повнота видалення зі сплаву А1 або Si, промивання каталізатора і попередня обробка його воднем перед синтезом.

Так як здається питома вага готового сплавного каталізатора дорівнює - 4 а обложеного каталізатора - 0 3 - 0 4 то в однакових обсягах цих каталізаторів, очевидно, буде міститися різна кількість металу. Це дозволяє при застосуванні сплавних каталізаторів зменшувати обсяг контактного простору. За стійкістю в тривалій роботі і за активністю сплавні Ni і Со каталізатори майже не відрізняються від аналогічних обложених каталізаторів.

В результаті детальних досліджень були розроблені високоактивні сплавні каталізатори, які за активністю і тривалості роботи мало поступаються обложеним.

Встановлено, що при гідруванні на нікелевому сплавному каталізаторі при температурі ксілозний розчинів 120 С спостерігається часткова реверсія (конденсація) вуглеводів. При підвищенні температури до 130 - 140 С кількість олігосахаридів зростає.

Значно більшу теплопровідність і меншим об'ємом мають сплавні каталізатори.

Цікавим результатом цих досліджень є те, що сплавні каталізатори менш схильні до дії сірчистих сполук. Так, добавка до 0 4% тиофена до нафталіну при його гидрировании в тетралін не робить помітного впливу на активність сплавного каталізатора і не знижує виходу кінцевого продукту.

Для синтезу можуть застосовуватися або обложені, або сплавні каталізатори. Обложені каталізатори висаджують головним чином вуглекислими солями при одночасному додаванні 1-юсітелей. В якості носія застосовуються каолін, кизельгур і інші речовини.

Цікавим результатом цих досліджень є те, що сплавні каталізатори менш схильні до дії сірчистих сполук. Так, добавка до 0 4% тиофена до нафталіну при його гидрировании в тетралін не робить помітного впливу на активність сплавного каталізатора і не знижує виходу кінцевого продукту.

Для синтезу можуть застосовуватися або обложені, або сплавні каталізатори. Обложені каталізатори висаджують головним чином вуглекислими солями при одночасному додаванні носіїв. В якості носія застосовуються каолін, кизельгур і інші речовини.

Каталітична активність, селективність і стабільність тих ке сплавних каталізаторів може помітно змінюватися при изме -[ен ИИ условий проведения процесса: давления, температуры, рН: реды и скорости подачи сырья. Так, при исследовании[24, 31]: Успендірованних і стаціонарних сплавних каталізаторів на ос-Юве нікелю, промотованих різними добавками, установ -[єни наступні закономірності. Подальше збільшення температури до 240 С знижує вихід ліцеріна і гликолей на 30 - 40% від максимального значення.

Гидрогенизация ацетону, метилетилкетону, бензофенону проводиться з сплавними каталізаторами (N1 - З - А1) при тиску 100 ат[І.

Точно така ж картина спостерігається при синтезі над іншими сплавними каталізаторами.

Каталізатори конверсії природного газу з киснем. Нікелевий каталізатор, нанесений на вуглекислий магній, і залізний Сплавний каталізатор поміщають в конвертор у вигляді послідовно розташованих шарів.

Приблизно через 25 - 30 діб безперервної роботи активність сплавних каталізаторів стає недостатньою для забезпечення необхідної продуктивності гідрогенізаційного установки, і каталізатор необхідно регенерувати.

Прикладом першого варіанту може служити процес гідрування бензолу на сплавних каталізаторах - шар зерен каталізатора орощается бензолом, водень рухається паралельним струмом.

Для синтезу можуть бути застосовані як обложені, так і сплавні каталізатори, до складу яких входить кілька металів або металів з добавкою відповідних окислів металів.

Для синтезу можуть бути застосовані як обложені, так і сплавні каталізатори, до складу яких входітАнесколько металів або металів з добавкою відповідних окислів металів.

Проведені нами дослідження показали, що може бути приготований і залізний Сплавний каталізатор, але для цього потрібні відповідне співвідношення металів і добавка активатора.

Електрономікрофотографіі частинок скелетної міді. Певний інтерес представляють результати електронно-графічного і електронномікроськопічеського дослідження структури промотованих мідних сплавних каталізаторів. Елект-ршнографіческій аналіз показує, що поверхня мідних каталізаторів неоднорідна. На електроннограммах каталізатора Сі - А1 - М видно кільця Сі, Сі2О, у - А 2Оз і Металлиди CuMz, що не піддаються руйнуванню лугом.

Так, наприклад, для синтезу аміаку, ймовірно, характерно переважне використання сплавних каталізаторів. У той же час зазначене розподіл каталізаторів конверсії вуглеводнів не є випадковим. Воно визначається відомими перевагами нанесених каталізаторів при використанні їх в високотемпературних реакціях, до яких відноситься каталітична конверсія вуглеводнів. Поширеність змішаних каталізаторів, мабуть, може бути пояснена тим, що високотемпературні каталізатори конверсії метану за традицією продовжують отримувати добре відпрацьованими прийомами технології високотемпературної кераміки.

Експериментами встановлено, що найкращими контактами для шзложенія водяної пари і отримання водню є відпрацьовані сплавні каталізатори синтезу аміаку.