ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отравление в реакторах с неподвижным слоем из "Экспериментальные методы исследования катализа" Предварительное отравление катализаторов крекинга азотистыми основаниями и ш елочами используется для определения числа кислотных центров, такие опыты описаны в гл. 9. [c.44] Когда яд подается на слой катализатора непрерывно или импульсами вместе с исходной смесью, он обычно накапливается в начале слоя. Наблюдаемое в результате распределение яда по длине-слоя сильно усложняет интерпретацию данных, и полученные значения относительной активности и концентрации яда являются усредненными для всего слоя. В работе [13] приведены графики зависимости относительной активности от концентрации яда для нескольких комбинаций гипотетических уравнений распределения яда по слою и графики зависимости относительной активности ог концентрации яда в элементарном объеме слоя. Оказалось, что-относительная активность линейно уменьшается при увеличении концентрации яда во всех случаях, когда имеется конечная концентрация яда на выходе из слоя, т.е. когда существует проскок яда. По-видимому, эта зависимость является общей [7]. Наклон прямой зависит от формы уравнений отравления и распределения и от величин параметров этих уравнений. [c.44] В опытах с введением яда в исходную смесь следует проводить анализ продуктов, чтобы определить концентрацию яда и селективность, а чтобы установить, как яд распределяется по слою, необходимо проводить анализ катализатора. Последний анализ проводят после окончания опыта, извлекая катализатор по частям. Слой катализатора необходимо разделить на отдельные секции такими же сеточками, как и та, что поддерживает слой. Разделяющие слой сеточки могут быть сделаны по-разному, но так, чтобы они прочно удерживались на своих местах и вынимались из реактора снизу. Иногда достаточно прокладки из стеклянной ваты. В других случаях можно применять металлические сеточки, которые удерживаются в реакторе за счет небольшой деформации и извлекаются с помощью приделанного к ним снизу крючка. В этих опытах катализатор загружается через верхний конец реактора. После введения каждой порции катализатора устанавливается разделяющая сеточка. Использованный катализатор отдельными порциями извлекается из реактора снизу. При анализе каждой секции слоя и особенно при определении среднего состава всего-слоя следует отбирать представительные пробы. Можно также отбирать навески для анализа после размалывания каждой порнии катализатора. [c.44] Опыты с непрерывным введением яда вместе с исходными веществами имеют то преимущество, что они по крайней мере воспроизводят условия практического применения катализатора. Желательная концентрация яда в сырье обычно слишком мала, чтобы яд мон но было ввести в реактор в точно измеренном количестве. Поэтому яд обычно заранее растворяют в реакционной смеси или в одном из ее компонентов, что можно сделать с достаточной точностью. Растворы в жидкостях приготовить легко. Смеси газов составляют в баллонах, и в некоторых случаях такие баллоны можно купить. Некоторые яды связываются сталью стандартных баллонов, и для них требуются специальные баллоны. Для приготовления смеси летучих соединений серы с водородом и окисью углерода можно применять баллоны из нержавеющей стали, алюминия или стали, покрытой пластиком (термопластичная фенольная смола), но при этом из газов, используемых для приготовления смесей, заранее должны быть удалены карбонилы железа [71]. Известные концентрации яда можно также вводить в реактор, пропуская реакционную газовую смесь через сатуратор. поддерживаемый при подходящей температуре. [c.45] Изучая отравление железных катализаторов синтеза аммиака при атмосферном давлении, Темкин и др. [22] использовали стеклянную циркуляционную установку. Действием кислоты па сульфид натрия они получали сероводород, содержащий вводили его в смесь ЗН2 + N2 и медленно вытесняли эту смесь ртутью в циркулирующий газ. Пропускали пробы циркулирующего газа через водный раствор аммиака и перекиси водорода и определяли меченую серу в виде сульфата бария. Метод позволял определять до 0.01 мг серы. [c.45] Важную информацию можно получить при попеременном пропускании чистой исходной смеси и смеси, содержащей яд. При обратимом отравлении во время пропускания чистой смеси яд должен вымываться из катализатора и первоначальная активность катализатора должна практически полностью восстанавливаться. Если же произошло необратимое отравление при пропускании чистой смеси, активность катализатора может слегка увеличиться, но может и уменьшиться в результате перераспределения яда в катализаторе. [c.46] Опыты с отравлением можно также проводить в имнульснолг каталитическом микрореакторе. Рассмотрим две работы по отравлению катализаторов крекинга, которые иллюстрируют применение этого метода (см. также гл. 9, разд. IV, Б и IV, В, где рассматривается возможность определения при проведении таких опытов числа кислотных центров). Мисоно и др. [62] заранее отравляли катализатор в реакторе пиридином, пропуская газ-носитель (гелий) через сатуратор при постоянной температуре. Газ-носитель и пиридин пропускали через катализатор до тех пор, пока пиридин не начинал проходить через слой. Количество адсорбированного пиридина определяли по данным хроматографического анализа. После того как пиридин начинал проходить через слой катализатора, сатуратор с пиридином отключали и импульсным методом измеряли активность катализатора в крекинге нескольких углеводородов. Изменяя температуру сатуратора, можно в широких пределах изменять количество адсорбированного пиридина. Такая методика должна приводить к очень равномерному распределению яда в катализаторе. [c.46] Туркевич и др. [78] изучали отравление хинолином реакции крекинга кумола на декатионированньтх молекулярных ситах. После предварительной обработки катализаторов в реактор поочередно вводились импульсы хинолина и кумола. Импульсы хинолина полностью адсорбировались, и крекинг кумола служил мерой активности катализатора. Хотя такая методика очень проста, распределение яда в этом случае не известно. [c.46] Вернуться к основной статье