Cтраница 2
Частично потеря активности происходит из-за отравления парами масла. Влияние большого количества факторов на поведение этих катализаторов было подробно изучено и будет рассмотрено ниже. Тем не менее выяснилось, что нитраты дидимия и церия оказывают незначительное влияние, тогда как самарий в концентрациях около 0 5 % является эффективным промотором, увеличивающим продолжительность службы катализатора приблизительно в пять раз. Четырехокись осмия, добавленная в количестве около 0 1 %, понижает температуру, при которой достигается высокая активность; сама же четырехокись осмия в той же концентрации не проявляет активности. [16]
Интересно отметить, что применяемые в настоящее время катализаторы относятся к тому же типу, что и катализаторы, разработанные 40 лет назад Бошем и Митташем. Это не означает, что последующие достижения в синтезе аммиака имеют только теоретическое значение, так как расширение наших знаний о кинетике данной реакции и об этих катализаторах, а также усовершенствования, внесенные в методы их приготовления, восстановления и эксплуатации, позволили повысить производительность и продолжительность службы катализаторов. В настоящей статье обсуждаются современные представления о катализаторах и кинетике указанной реакции с тем, чтобы на основании этих сведений, с учетом новейших данных по синтезу при высоких давлениях, дать краткий обзор зависимости эффективности и срока службы катализаторов от условий реакций синтеза. [17]
Синтез-газ очищают от серы до ее содержания не более 0 01 млн-1, что достаточно для нормальной работы. Однако при использовании сильно отработанного катализатора температуру повышают, чтобы сохранить постоянную скорость синтеза. Высокие рабочие температуры приводят к изменению распределения продуктов в сторону более низких углеродных чисел. При определении продолжительности службы катализатора приходится принимать компромиссные решения: либо идут на повышение стоимости катализатора в результате его относительно частой замены, либо соглашаются с ухудшением продукционной селективности. Старение катализатора отчасти происходит вследствие образования сульфида и сульфата или отложения углерода и спекания в результате недостаточного контроля за температурой. [18]
Исследование Фишером в 1931 - 1932 гг. осажденных на кизельгуре никелевых и кобальтовых катализаторов и разработка стандартного кобальтового катализатора ( ЮОСо: 18ТЬ02: 100 кизельгур) проложило путь для получения промышленного катализатора фирмы Рурхеми. Так, в частности, при проведении синтеза над катализатором без носителя и обладающего, следовательно, более высоким насыпным весом, выделяющееся тепло реакции не успевает отводиться через стенки реактора, и это приводило к нарушению структуры и быстрой дезактивации катализатора. Опыты показали, что кизельгур играет важную роль в двух отношениях. Во-первых, он обеспечивает надлежащую степень раздробления активного металла и желательную пористость гранул катализатора и служит каркасом, предупреждающим сильное спекание во время восстановления; во-вторых, он оказывает положительное влияние на выходы и продолжительность службы катализатора. Изучение влияния физических и химических свойств кизельгура на активность кобальтового катализатора показало, что наиболее пригоден промытый кислотой природный кизельгур, не подвергнутый прокаливанию или термощелочной обработке. [19]
Гидрогенизации в паровой фазе подвергаются масла, кипящие ниже 325 С; более тяжелые масла, имеющие температуру кипения выше 325, гидрируются в жидкой фазе; при этом наряду с конечными продуктами получаются и средние масла. Последние в свою очередь перерабатываются дальше в паровой фазе. Температура реакции при проведении процесса в жидкой фазе лежит в пределах 380 - 460 и обусловливается теми целями, которые преследуются при получении конечных продуктов гидрирования. Нижний предел этих температур применяется в тех случаях, когда целью гидрогенизации является повышение качества какого-либо дестиллата и удаление из него сернистых, азотистых и кислородных соединений. Продолжительность службы катализатора при работе в жидкой и паровой фазах достигает одного года и более. [20]