Главная --> Справочник терминов


Никелевых катализаторов Из данных табл. 2 видно, что гидрированию дифенилолпропана с расщеплением молекулы способствуют никелевые катализаторы с добавками висмута или сульфида меди, хромит меди и малоактивные никелевые катализаторы. Никель Ренея, а также рутений на А12О3 (в у-форме) обеспечивают полное гидрирование арбйатиче-ских ядер без расщепления молекулы.

В гидрогенизационных процессах нефтехимических производств используются высокоактивные никелевые катализаторы, металл которых не переходит в сульфидную форму. Окислы углерода над такими катализаторами гидрируются с образованием метана и воды. Наличие в техническом водороде СО2 в этом случае не только понижает парциальное давление Н2, но приводит к его расходованию и загрязнению образующимся CHt. Гидрирование окислов углерода сопровождается выделением тепла. В процессах же гидрирования, идущих с положительным тепловым эффектом, отвод тепла требует принятия специальных мер; выделение дополнительного, подчас значительного тепла при гидрировании окислов углерода усложняет ведение процесса и его аппаратурное оформление. Гидрирование над катализаторами, не содержащими сульфиды металлов, имеет место и на второй ступени гидрокрекинга нефтепродуктов. В связи с этим при использовании водорода для гидрокрекинга содержание двуокиси углерода не должно превышать 0,1—0,2%, а в некоторых процессах нефтехимии и до тысячных долей процента.

В качестве сырья для каталитической конверсии с водяным паром могут использоваться метан, пропан, бутан, газы нефтепереработки и жидкие дистилляты с температурой конца кипения не выше 185—204 °С (предварительно прошедшие гидроочистку). Для конверсии лигроиновых фракций в США разрабатываются новые никелевые катализаторы, позволяющие проводить процесс в условиях, исключающих повышенное образование углерода [36, 47, 481.

Никелевые катализаторы приготовляются, в основном,двумя способами /16/:

Для высокотемпературной паровой конверсии сжиженных газов и бензиновых фракций необходимы катализаторы, стойкие к закоксовыва-нию вследствие реакций крекинга углеводородов и разложения их на элементы. Применяют никелевые катализаторы со щелочными добавками (например, катализатор фирмы 101(46-1). В этом катализаторе калий

•Никелевые катализаторы в восстановленной форме являются пиро-^рорными - при контакте с воздухом разогреваются вследствие быстрого окисления никеля. Чрезвычайно пирофорны высокоактивные катализаторы низкотемпературной конверсии и метанирования. Контакт их с воздухом недопустим. Перед вскрытием аппарата они должны быть пассивированы. Для пассивации катализатор продувается азотом с незначительной примесью кислорода. Предварительно он охлаждается до температуры 30-50$ С. Пассивация начинается при концентрации кис лорода в азоте около 50 см3/м3. По мере пассивации и при отсутствии разогрева концентрация кислорода в газе повышается путем дозировки воздуха в азот. Процесс заканчивается при содержании кислоро да в азоте около 500 см/ы3 /88/. После пассивации катализатор продувают воздухом.

Катализаторы, активными компонентами которых являются металлы переходной группы, склонны к дезактивации химическими веществами,спо собными отдавать электроны на незаполненные д'-арбитали металла. Никелевые катализаторы очень чувствительны к встречающимся в сырье ядам: сере, галогенам, фосфору, мышьяку, свинцу. Некоторые из них приводят к необратимому отравлению катализатора, при отравлении другими каталитическая активность восстанавливается до нормального уровня, если снова обеспечивается чистота исходного сырья.

Галогены. Действие галогенов на никелевые катализаторы подоб-ь) действию серы, и концентрация их в сырье должна быть ограничена, Содержание хлора в бензиновых фракциях может достигать не-кольких миллионных долей. Находится он в виде хлористого водоро-

В настоящее время выпускаются в основном никелевые катализаторы, обладающие высокой активностью. Носителями являются окислы алюминия и хрома. Нашли применение также рутеновые катализаторы, работающие при 200-250°С и объемных скоростях до 30000 ч"1,

мер, при окислении углеводородов никелевые катализаторы (3—10 % NiO) на окиси алюминия работают в очень жестких условиях, претерпевая до 500 разных скачков температуры в сутки. Через 5000—10000 ч работы катализаторы начинают постепенно терять активность из-за того, что при 500 °С происходит образование шпинели NiAl2O4, не обладающей каталитической активностью; лишь дополнительная подпитка неактивного катализатора никелем приводит к восстановлению первоначальной активности.

Преимуществом металлов Ренея, и особенно пикеля Ренея, является то, что они, подобно катализаторам на основе благородных металлов, активны в мягких условиях. Не следует, проводить кадрирование в присутствии никеля Ренея е среде диоксапа при температурах выше 210° С, так как в этих услогищх диоксан реагирует с водородом и никелем Ренея со взрывом. При работе с никелем Ренея температура реакции снижается па 20—40° С по сравнению с температурой реакции в присутствии других никелевых катализаторов, Однако при 100—150° С активность никеля Рснея понижена. Таким образом, при повышенных температурах можно с равным услехом .применять никелевые катализаторы, приготовленные по старым рецептурам [122].

* Пары дифенилолпропана смешивали с вэдородом и водяным паром. ** Не указан. *** Методика приготовления никелевых катализаторов Урашибара по 61—51.

Наиболее простым способом снижения чувствительности никелевых катализаторов ж сере является применение дополнительных или промежуточных катализаторов, которые позволяли бы уменьшить или полностью подавить деактивацию катализатора. К их числу относится катализатор, разработанный Британской Газовой Корпорацией; он представляет собой каолин,

Гидрирование окислов углерода с высокой скоростью осуществляется на катализаторах, приготовленных на основе металлов VIII группы [63], но в производстве водорода метанирование обычно проводят на никелевом катализаторе. В состав катализатора входят также носитель (различные формы окисей алюминия и кремния) и промотирующие добавки (например, MgO, Сг203). В большинстве случаев используются катализаторы в виде таблеток. Характеристика некоторых никелевых катализаторов приведена в табл. 24 [64].

Отравление никелевых катализаторов хлором обратимо. Производительность катализатора, отравленного сырьем, содержащим iff хлора, возвращается к первоначальной при возобновлении работы на чистом сырье без специальной регенерации. Медьсодержащие катализаторы при отравлении галогенами частично разрушаются и не могут быть полностю регенерированы,

Восстановление окисных никелевых катализаторов производится природным газом с добавкой ABG. Содержание водорода не должно превышать 2-3%. Процесс идет при температуре 700-750°С. По мере вос-•;тановления никеля начинается конверсия метана, которая приводит к

11.33. Какие спирты образуются при восстановлении водородом в присутствии никелевых катализаторов: а) масляного альдегида; б) метилпропилуксусно-го альдегида; в) диизопропнлкетона;г) 2-метилпентан-она-3?

Преимуществом металлов Ренея, и особенно пикеля Ренея, является то, что они, подобно катализаторам на основе благородных металлов, активны в мягких условиях. Не следует, проводить кадрирование в присутствии никеля Ренея е среде диоксапа при температурах выше 210° С, так как в этих услогищх диоксан реагирует с водородом и никелем Ренея со взрывом. При работе с никелем Ренея температура реакции снижается па 20—40° С по сравнению с температурой реакции в присутствии других никелевых катализаторов, Однако при 100—150° С активность никеля Рснея понижена. Таким образом, при повышенных температурах можно с равным услехом .применять никелевые катализаторы, приготовленные по старым рецептурам [122].

Из катализаторов на носителях следует упомянуть никель на кизельгуре [135], никель на пемзе [136], никель на кизельгуре с окисью тория [137], никель на окиси-магния, бария или бериллия (138], ппкелъ на окиси алюшщнн [139] и никель на смеси окислов цинка, бария и хрома [140]. Носителями никелевых катализаторов служат также активный уголь, кремневая кислота., отбеливающая земля, каолин, пемза, асбест, фуллерова земля, иди же окислы, например, окись магния, окись алюминия или боксит.

Для гидрирования галообразных и лггнолетучих алефилов в газовой фазе применяют платину, палладий и никель. Жидкие олефины, ненасыщенные спирты, цнкло-олефины и их производимо можно гидрировать при встряхивании с катализаторами па псионе благородных металлов (в спирте, ледяной уксусной кислоте или этилацо-тате), с накелом Рения или в автоклаве с никелевым катализатором. Ненасыщенные кислоты можно гидрировать в виде их эфиров или натриевых солей (низкомолскуляр-пые кислоты) и водных пли в одно-спиртовых растворах или свободными о расплаве (кислоты от Св до Сза) с помощью никелевых катализаторов. Для УТОЙ же цели пригодны и катализаторы на основе благородных металлов.

Преимуществом никелевых катализаторов является их длительна> активность. При отсутствии веществ, отравляющих катализатор, они могут работать много дней, восстанавливая большое количество вещества. Их можно промртировать путем добавления следов благородных металлов, щелочных солей кремнекислоты, окислов алюминия, магния икарбоната натрия.

хранится под спиртом. Методы получения различных марок скелетных никелевых катализаторов см. (28).




Никелевым катализатором Нагревания реакционной Нитробензола примечание Нитробенз альдегида Нитрогруппа оказывает Нагревания содержимое Нитрования ароматического Нитрования непредельных Нитрования парафиновых

-
Яндекс.Метрика