Подбор катализаторов

Фундаментом прогнозирования активности, селективности и других специфических свойств катализатора должна стать детальная микроскопическая теория гетерогенного катализа, опирающаяся на современные представления квантовой химии и теории твердого тела. Описывая элементарные акты реакций и превращений вещества на поверхности реального катализатора, такая теория в принципе дает возможность не только в полной мере понять механизм, кинетику и термодинамику катализа, но и предсказать каталитическую способность того или иного металла, полупроводника, диэлектрика в конкретной химической реакции. Однако незавершенность теорий катализа не позволяет однозначно предсказывать оптимальный состав промышленных катализаторов и другие их характеристики для действующих и проектируемых производств. До сих пор решение проблемы подбора катализаторов опирается в значительной мере на эмпирические подходы, сопряженные с большими затратами рутинных форм труда. Так, в поисках первого катализатора для синтеза аммиака было исследовано около 20 тыс. различных веществ [1, 2]. В 1973 г. число известных органических соединений оценивалось в 6 млн. Ежегодно только в нашей стране синтезируется более 40 тыс. новых химических соединений. Таким образом, разработка научно обоснованных целенаправленных стратегий поиска катализаторов представляет актуальную проблему современного катализа. Актуальность проблемы подтверждается еще и тем, что коло 90% промышленных химических и нефтехимических производств ведется с применением катализаторов. [c.56]

Соответствующим подбором катализатора необходимо ограничить возможность протекания реакции горения, выдвинув на первый план образование окиси этилена. Б настоящее время в промышленности применяются для этой цели серебряные катализаторы различных состава и способа приготовления. [c.185]

Процесс принятия решений при подборе катализаторов во многом определяется спецификой постановки конкретных задач, [c.56]

Попытки подбора катализатора синтеза углеводородов каталитическим восстановлением окиси углерода на основе более дешевых и менее дефицитных катализаторов, чем кобальт и никель, предпринимались уже давно. Было установлено, что для этой цели имеется возможность использования железных катализаторов, приготовленных определенными методами. [c.112]

Состав катализаторов оказывает существенное влияние на избирательность реакций, поэтому соответствующим подбором катализаторов удается осуществлять управление процессом гидроочистки моторных топлив в довольно широких пределах [6—11]. [c.12]

При катализированном окислении образуются различные продукты (могут быть получены спирты, кислоты, альдегиды, кетоны, окиси и перекиси) с теми же или несколько отличными углеродными скелетами по сравнению с исходными углеводородами. При соответствующем подборе катализатора в отдельных случаях можно добиться преобладания лишь одного продукта. [c.410]

Для алюмосиликатных катализаторов установлена определенная шкала индексов активности, значение которых важно для подбора катализатора применительно к данному сырью. Индекс активности 40 означает, что на данном катализаторе из легкого газойля в течение 10 мин при температуре около 450° С можно получить 40 объемн. % бензина с к. к. = 210° С. Для тяжелых дистиллятов требуется катализатор с индексом активности около 30, для легкого сырья необходимо использовать катализатор с более высоким индексом активности. Активность катализатора пропорциональна его удельной поверхности и зависит от структуры и химического состава. В процессе крекинга катализатор периодически подвергают воздействию углеводородов при 450—480° С, а затем водяного пара и продуктов сгорания (кокса) при 550—600° С. При контакте углеводородного сырья и катализатора в порах последнего адсорбируются участники процесса — в первую очередь смолы, затем непредельные углеводороды и наконец высокомолекулярные углеводороды. На поверхности [c.14]

Таблица 2.1. Особенности процедуры принятия решений при подборе катализаторов в порядке усложнения задач

Среди различных требований, предъявляемых к катализаторам, важнейшим является активность, поэтому основное внимание при рассмотрении состояния проблемы подбора катализаторов мы уделили вопросам прогнозирования активности гетерогенных катализаторов. [c.57]

Основные трудности прогнозирования и подбора катализаторов главным образом связаны с количественным аспектом проблемы. [c.57]

При рассмотрении каталитических реакций важно то, что существуют определенные закономерности в строении индексных групп и в перераспределении валентных связей мультиплетного комплекса, что позволяет применять методы распознавания образов. При подборе катализатора необходимо также учитывать структурное соответствие индексной группы структуре катализатора, структурные особенности мультиплетных комплексов, тип и энергетику реакций и т. п. [c.93]

Рис. 2.2. Схема принятия решений прп подборе катализаторов (разд. 2.1)

На рис. 2.2 представлена схема принятия решений при подборе катализаторов [2]. [c.67]

Экспериментально-статистические методы подбора катализаторов [c.67]

На вход системы поступает группа объектов для анализа наличия того или иного свойства. С помощью датчиков измеряются параметры, характеризующие исследуемые объекты. При подборе катализаторов роль датчиков выполняют масс-спектрометры, фотометры, спектрометры ЯМР, вискозиметры и т. п. Параметры объектов, получаемые с помощью датчиков, называют признаками или дескрипторами. В результате работы датчиков исследуе- [c.77]

Рассмотрим кратко особенности каждой из этих трех процедур при подборе катализаторов методом теорпи распознавания. [c.82]

Принятие решений при подборе катализаторов энтропийно-информационными методами [c.101]

Таким образом,, понятие энтропии информации может играть существенную роль в процессах принятия решений при подборе катализаторов. [c.107]

Наличие химической каталитической активности у твердого соединения является необходимым, но не достаточным условием создания активного и селективного катализатора. Следует отличать подбор катализатора, т. е. нахождение для данной реакции каталитически активного вещества, от умения приготовить из него приемлемый для практических целей катализатор. В главе 1П освещено влияние пористой структуры зерна катализатора на скорость и направление текущих в нем реакций. Неудачная структура зерна может свести на нет потенциально высокие свойства самого катализатора. Важнейшее значение для технического катализа также имеет стабильность катализатора по отношению к термическому режиму, отравлению и механическому воздействию. Однако эти требования вторичны и в значительной степени решаются вариацией условий приготовления катализаторов. Поэтому задачей подбора, в первую очередь, является прогнозирование химической активности катализатора. [c.151]

Таблица 7.3. Типы сопрягаемых реакций (при подборе катализаторов, обладающих кибернетическими функциями) [81]

Из приведенных данных следует, что термодинамически вероятным является образование димеров различной структуры, причем для разных мономеров образование олефинов с двойной внутренней связью более термодинамически вероятно, чем а-олефинов, а вероятность образования олефинов разветвленной структуры еще выше. Это конечно не означает, что в реальных процессах димеризации образуются в первую очередь изоолефины, затем олефины с внутренней двойной связью и лишь в последнюю очередь — а-олефины. Подбор катализатора и условий димеризации позволяет создать кинетические затруднения для образования некоторых типов димеров [c.247]

В книге изложены теоретические основы гетерогенного катализа, кинетика каталитических реакций, научные основы подбора катализаторов. Описаны промышленные гетерогенно-каталитические процессы, расчет и устройство каталитических реакторов, синтез катализаторов и методы исследования каталитических реакций. [c.2]

Следующий этап процедуры состопт в проведении уточняющих расчетов о природе и составе потенциальных катализаторов. Эти расчеты в зависимости от полноты знаний и типа реакции могут базироваться на расчетных методах подбора катализаторов, упомянутых в разд. 2.1. После анализа литературных и расчетных данных выполняется колшлектация обучающей последовательности. Практический опыт показывает, что на самом первом этапе обучения для подбора однокомпонентных катализаторов можно исходить из последовательности в 10—15 катализаторов, а при подборе многокомпонентных катализаторов это число надо умножить, по крайней мере, на максимально возможное число компонентов в одном катализаторе. После получения обучающей последовательности п разбиения ее по классам следует составить перечень свойств катализатора плн его компонентов для включения их в таблицу признаков при проведении прогнозирования методом распознавания. [c.88]

Значение компенсационного эффекта нельзя недооценивать прк исследованиях по подбору катализаторов. Было показано, что изменения предэкспоненциального множителя достигают 7—11 порядков так что скорость реакции может значительно увеличиваться, несмотря на рост энергии активации [1 ]. Вопрос о существовании компенсационного эффекта в данном ряду катализаторов пока может быть, решен только экспериментально. [c.12]

Следует подчеркнуть, что сегодня задачу подбора катализаторов, в силу накопленного большого опыта, понимают большей частью не просто как нахождение катализаторов, но как нахождение катализаторов, обладающих лучшими показателями по сравнению с уже известными или удовлетворяющих каким-либо специальным- химическим или технологическим требованиям. [c.151]

Подбор катализатора для гидрообессеривания нефтяных остатков по химическому составу проводился очень широкр с проверкой применимости большого числа злементов периодической системы. Имеются патенты, где указывается конкретный перечень злементов какой-либо группы, но имеются примеры, когда охватывается ряд групп системы [c.100]

При подборе катализаторов для процесса паровой конверсии углеводородов, в частности, нефтяных фракций, содержащих ненасыщенные углеводороды, руководствуются следующим правилом. Чем более склонно сырье к углеобразованию в зоне реакции, тем ниже должна быть активность катализатора. Поэтому катализаторы часто размещают в конверторе в виде нескольких слоев таким образом, чтобы содержание никеля в составе слоя контакта по длине реактора возрастало. Так, в одном случае содержание никеля на входе в реактор составляет 8%. При этом углеобразо-вание в реакционном объеме не наблюдается (см. табл. 29, № 2). [c.45]

Несмотря на установленные общие закономерности ионнокоординационной полимеризации 1,3-диенов подбор катализаторов носит часто эмпирический характер. Это обусловлено, в первую очередь, отсутствием четких сведений о механизме реакций, лежащих в основе процессов стереорегулирования. Общепринято, что ионно-координационная полимеризация протекает через стадии координации мономера на активном центре и его внедрения по связи металл — углерод. [c.105]

Учитывая, что изомеризация — процесс низкотемпературный, весьма важным является подбор катализаторов, позволяющих снизить температуру процесса. Фирма Репех (США) предложила для промышленной изомеризации н-пентана и н-гексана катализатор, позволивший снизить температуру в реакторе до 250 °С. Это — активированный кислотный носитель, цеолит, с очень низким содержанием натрия и нанесенным на его поверхность тонкодисперсным благородным металлом. К сырью изомеризации непрерывно добавляется промотор — хлорорганическое соединение, которое превращается в реакторе в НС1. При однократном пропуске сырья (легкой фракции бензина) получаются выходы изомеров, близкие к равновесным, и можно получить бензин с октановым числом 83 (и. м.). [c.78]

Избирательность. Широкое применение каталитических процессов требует подбора катализаторов, избирательно ускоряющих процесс превращения сырья в желательном направлении. Например, крекинг углеводородов сопровождается реакциями дегидрогенизации, изомеризации, полимеризации, циклизации и др. Подбором катализатора и технологических параметров осуществляют процесс в нужном направлении с преимущественным выходом желаемых продуктов. Принцип избирательности используют при выборе алюмосиликатных катализаторов различного строения и структуры, учитывая при этом относительное значение выходов и качеств целевых продуктов. Например, для превращения низкокипящего термически стабильного сырья прил1еняют высокоактивные синтетические катализаторы раз- чожение же тяжелых смолистых дистиллятов осуществляют на менее активных катализаторах. Некоторые природные катализаторы [c.15]

Рассмотренная стратегия принятия решений прп подборе состава катализаторов была также реализована и для случая прогнозирования многокомпонентных катализаторов ири отсутствии предварительных литературных данных на примере подбора катализаторов окисления 2,6-дил1етилииридина в 2,6-пиридиндиаль-дегид [53]. В качестве исходной информации были использованы данные пассивных опытов по определению селективности 24 мно- [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология