Изучение процесса синтеза углеводородов из окиси углерода и водорода на Со-катализаторах, полученных методом пропитки

• Автор: Сайед, Мохаммед Салехуддин
• Шифр специальности: 02.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СИНТЕЗЫ НА ОСНОВЕ ОКИСИ

УГЛЕРОДА. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Синтез углеводородов из СО и НА. .

2. Сокатализаторы синтеза углеводородов

из окиси углерода и водорода.

а Сокатализаторы, полученные методом осаздения

б Сокатализаторы, полученные методом

смешения

в Сокатализаторы, полученные методом

пропитки. . . .
3. О механизме синтеза ФишераТропша
4. Введение дополнительных компонентов в
исходный газ
5. Хемосорбция окиси углерода и водорода на поверхности Сокатали заторов
6. Влияние носителя на хемосорбцию.
7. Адсорбция СО и Н2 на катализаторах. .
8. Адсорбция СО и 12 на Сокатал аторах
9. Адсорбция СО и Н2 на Рекатализаторах.
ГЛАВА П. КАТАЛИЗАТОРЫ, ИСХОДНЫЕ ВЕЩЕСТВА.
АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ.
1. Методика приготовления катализаторов
а Пропиточные Сокатализаторы.
б Сокатализаторы смешения.
2. Приготовление носителей.
3. Исходные вещества
Стр.
4. Лабораторная установка. Методика проведения
опытов
5. Исследование продуктов реакции и
катализаторов.
а Определение составов жидких и газообразных продуктов. .
б Определение содержания металлического
кобальта.
в Исследования катализаторов и носителей.
ГЛАВА Ш. ЭКСПЕР1ШНТАЛБНЫЕ ДАННЫЕ И ОБСУВДЕНЙЕ
ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.
1. Синтез углеводородов из окиси углерода и водорода в присутствии Сокаталшаторов, приготовленных методом пропитки .
а Носители на основе окиси алюминия.
б Катализаторы на основе СоО.АО.
в Сокатализаторы, содержащие в качестве
носителя КСС4. .
г Сокатализаторы, содержащие в качестве носителя синтетический аморфный
алюмосиликат АС юв
2. Влияние газовых добавок и обработки кислородом на синтез углеводородов из СО и Б присутствии Сокатализаторах, полученных методом
пропитки
а Ацетилен.не
б Аммиак.
в Кислород.
3. Сходимость полученных результатов.
4. Обсуждение полученных результатов.
Стр,
А, Синтез углеводородов из СО и Н в
присутствии Сокаталв аторов, полученных
методом пропитки
Б. Влияние газовых добавок
а Ацетилен.
б Аммиак.
в Кислород.
ВЫВОД
ЛИТЕРАТУРА


При температуре 0С, атмосферном давлении и соотношении С0Н2 12 на катализаторах, содержащих Со, Ии. Ре, Оь , Мп основным продуктом реакции был метан, выход кото
рого на пропущенную СО колебался в пределах . При использовании Су , Си. Перспективными для синтеза углеводородов из СО и Н2 являются пропиточные нитратные Сокатализаторы, получаемые пропиткой гранулированного носителя водным раствором нитрата кобальта. Эти системы до недавнего времени были практически неизученными. Изучение активности Сокатализаторов показало, что физикохимические и химические свойства носителей заметно влияют на активность этих катализаторов в реакции синтеза углеводородов из Н2 и СО. В качестве носителей выбраны МфО, А, ВеО, разные силикагели, цеолиты ЯаА, ИаУ, морденит, пентасйл, аморфный алюмосиликат. Показано, что средний радиус пор носителей является важным фактором, определяющим активность пропиточных Сокатализаторов. А. На этих катализаторах выходы жидких углеводородов со . Ермаков и сотрудники провели исследования гидрирования окиси углерода на катализаторах, приготовленных пиролизом Со2С08 и Со4С0 на различных носителях. Найдено, что активность и селективность этих катализаторов зависит от типа использованного носителя и концентрации нанесенного металла. По активности СоА и СоМО уступают Сокатализаторам,содержащим , Т и 2т в качестве носителей. Использование в качестве носителя А приводит к значительному увеличению выхода легких углеводородов. Пропиточные катализаторы отличаются
большей механической прочностью. Сокарбонильные пропиточные контакты получают пропиткой носителя раствором карбонила кобальта Со2С03 в гексане. ВОДО
родом, отсутствие посторонних, кроме Со , ионов при нанесении металла на носитель. Изучено поведение в синтезе углеводородов из СО и 2 контактов, полученных нанесением Со2С0дна окислы, различные силикагели , алюмосиликаты , цеолиты . Сокарбонильные контакты характеризуются низким содержанием кобальта в катализаторе, что, вероятно, и является причиной их невысокой активности. Однако производительность их на I г Со достаточно высока. К тому же низкое содержание кобальта обеспечивает более сильное влияние природы носителя на избирательность действия катализатора. Химия окиси углерода сложилась как одно из важнейших направлений органического синтеза и катализа. Как правило, каталитические реакции окиси углерода многостадийны и весьма многообразны. С начала х годов много внимания уделяется изучению механизма протекания этого процесса 3,41 . Впервые в своих сообщениях Фишер и Тропш при обсуждении механизма реакции выдвинули метиленовую гипотезу, основанную на способности металлов , Со, Ре синтинного процесса образовывать с окисью углерода карбиды, гидрирующиеся до метиленовых групп, полимеризация которых приводит к образованию углеводоро
дов. Однако при более подробном изучении роли поверхностных карбидов было обнаружено, что скорость образования углеводородов значительно выше скорости образования карбидов и только для Еекатализаторов они имеют сравнимые величины. Тем не менее, карбидную гипотезу некоторое время использовали для объяснения механизма синтеза ФишераТропша. Для ее усовершенствования Крексфорд и Ридел предложили в качестве активной фазы поверхностный трехмерный карбид, образующийся лишь в присутствии водорода. СЬгрушш, полученные при гидрировании карбида, полимеризуются в гигантские молекулы, из которых в результате гидрокрекинга и последующей десорбции образуются углеводороды. Последующие исследования полностью опровергли образование карбидов как промежуточную стадию получения метиленовых радикалов на Со и катализаторах и подтвердили несостоятельность карбидной теории 3, . Карбидный механизм не объясняет образование кислородсодержащих соединений, наблюдающегося распределения продуктов, отсутствия углеводородов с четвертичным атомом углерода. М Й
Образование метиленовых радикалов было экспериментально установлено Я. Т. Эйдусом . При алкилировании бензола смесью СОН2 на Сокатализаторах в продуктах реакции был обнаружен толуол.