Privire de ansamblu - catalizatori industrie,

1.1 Prezentare generală a catalizatorilor

Ciclohexanul a fost preparat prin hidrogenarea benzenului. Acesta este un proces catalitic complex. Deja la începutul acestui secol, Sabatier și Sanderan a constatat că benzenul este ușor hidrogenat la ciclohexan în prezență de nichel fin divizat. Mai târziu, sa demonstrat că, pentru același scop poate fi aplicat cu succes nichel scheletic, nichel pe medii mixte și contacte de nichel. Rezultate bune se obțin folosind platină fin divizat. Se poate utiliza, de asemenea, paladiu, molibden, tungsten, reniu și compuși ai acestora.

Un grup special de așa-numiții catalizatori sulfuroase, care sunt sulfuri mixte de nichel, molibden, tungsten și alte metale. Spre deosebire de catalizatorii metalici și oxizi, acestea sunt insensibile la impurități compuși cu sulf în benzen inițial, însă acesta din urmă nu necesită nici o purificare specială.

1.1.1 Nichel Catalizatori

Folosit pentru hidrogenarea benzenului catalizator de nichel-crom compus din nichel metal sau negru nichel (cel puțin 48%), sprijinită pe cromații (27%). Catalizatorul este un negru lucios tablete (4X4 mm), cu o densitate în vrac de 1,1-1,3 g / ml. catalizator de nichel-crom este piroforic: la contactul cu gazele combustibile, în prezența catalizatorului de aer poate provoca o reacție inflamatorie; cu toate acestea, este produs în formă pasivizat, adică. e. parțial oxidat suprafață de nichel.

În aer, catalizatorul este menținut timp de câteva ore și apoi evacuate. Temperatura în patul de catalizator nu trebuie să depășească 40 ° C.

catalizator de nichel-crom ca și celelalte contacte de nichel, ușor otrăvit de compuși cu sulf. Otrăvirii asociată cu adsorbție puternic, ireversibil al acestuia din urmă, adică. E. Suprafața de blocare activă și la temperaturi ridicate, pentru a forma compuși chimici. Activitatea supresor Numărul otravă a catalizatorului depinde de dispersia metalului fază activă, iar conținutul de metal în catalizator. Cu cât suprafața metalului, nichel-crom mai rezistent katalizar. De aceea, a precipitat catalizator conținând circa 50% Ni, mai rezistente la acțiunea otrăvuri decât contactele de nichel pe suporturi.

Capacitatea catalizatorului de nichel-crom pentru a absorbi sulf pot fi folosite pentru materiale de curățare fină, în condiții în care are loc hidrogenarea benzenului într-o mică măsură (la 100-150 ° C, presiunea atmosferică și viteze spațiale). După purificarea materiei prime forkontaktnoy hidrogenare timpul vieții catalizatorului este de aproximativ doi ani.

Catalizatorul din compoziția de mai sus are o rezistență termică relativ scăzută, admisibilă maximă supraîncălzirii 325-350 ° C. Deoarece hidrogenarea benzenului majoritatea căldurii degajate în „frontal“ paturile de catalizator, pentru a reduce activitatea și a evita supraîncălzirea catalizatorului este diluat parțial cu un material inert. Formularea de asemenea propusă de catalizatori de nichel-aluminiu și nichel-aluminiu-xpomovyh termostabile sunt stabile la temperaturi ridicate.

1.1.2 Catalizatori de platină

Pe catalizatori de platină benzen se efectuează hidrogenarea în aceleași condiții ca și în nichel (temperatura 150 la 250 ° C, presiune de 3 MPa, raportul molar de gaz: benzen = 8: 1), conversia practic completă se realizează cu o selectivitate apropiată de 100 %.

Avantajele catalizatorilor de platină necesari pentru a le transporta ceva mai mic decât cel de nichel, sensibile la compuși cu sulf, precum și posibilitatea regenerării catalizatorului. Dezavantajele - sensibilitatea la prezența umidității în hrană, ceea ce face necesară vidare benzen.

Catalizatorul de platină care conține 0,3% Pt pe alumină preparată prin impregnarea granulelor purtătoare (3X3 mm) o soluție apoasă de acid cloroplatinic, urmată de uscare și calcinare; suprafață purtătoare 120 m2 / g, platină 0,25 m2 / g. Densitatea în vrac a catalizatorului de aproximativ 1 g / ml. Catalizatorul nu trebuie să conțină clor și fluor, care promovează reacțiile de izomerizare a.

Otrăvirea catalizatorilor de platină de compuși cu sulf, spre deosebire de contactele de nichel reversibil. Compușii cu sulf sunt hidrogenate în hidrogen sulfurat, care reacționează cu platină prin reacția:

Pt + H2S = pts + H2

În această parte a sulfului suprafață platină activ blocat, care reduce activitatea catalizatorului și străpungerea benzen, după cum rezultă din datele prezentate mai jos / 1 /:

Informații despre activitatea „producția de ciclohexan din benzen“

H2 3329,3-95,3 = 3234 N2 3317,5-94,9 = 3222,6 # 61669; 6549.4 consumul de amestec de hidrogen azotic proaspăt pentru a compensa costurile reacției de hidrogenare, pierderea amestecului nitric în timp ce purjare și dizolvare în ciclohexan. Compoziția amestecului proaspăt de acid azotic: V # 61556;. m3 / h 7348 H2 - + 95,3 + 3340.1 10,8 = 4114 N2 94,9 + = 117,4 22,5 #.

în reactor este controlată prin evaporarea ciclohexan. Hidrogenarea este efectuată la 200 ° C și o presiune de 4 MPa presiune parțială (hidrogen

0,3 MPa). Fig. 3. Diagrama de fabricație de ciclohexan: 1 - reactor principal de hidrogenare; 2 - reactor de hidrogenare auxiliar; 3 - 5, 8 - schimbătoare de căldură; 6 - separator de înaltă presiune; 7 - stabilizarea coloanei; 9 - separator;.