Промышленность \ Техника и технология переработки газа и конденсата

Техника и технология переработки газа и конденсата (Сборник с результатами исследований специалистов газовой промышленности, полученных в процессе работы), страница 37

Таким образом, разработанные методики и пригодны как для экспрессного контроля качества свежих, так и для изучения состо­яния работающих в промышленных установках катализаторов.

Литература

1.  Темкин М.И., Киперман С.Л., Лукьянова Л.И.//ДАН СССР.
1950. 74. С.763.

2.  Рогинский С.З., Яновский М.И., Берман А.Д. Основы при­
менения хроматографии в катализе. М.: Наука. 1972.

3.  Яновский М.И., Берман А.Д./Дспехи химии. 1973. 42.
С.147.

91


4.   Mathur D.S.. Chanbecy U.D., Sinha A.//J.Chromatoys.
1974. V.99. P.281.

5.   Яеденева О.Б., Цыбулевскил A.M. Гидролиз сероуглерода
на катализаторах Клауса//Газовая промышленность. 1990. 7.

С.55-56.

6.   Piedorow R, Le'aute H, Delia Lana J.G.//Journal of

catalysis. 1981. V.8"5. P.339-348.

7.  Basaett B.'.V. , Habgood H.W.//.1 .Phys.Chem. 1960. V.64.
P.769.

8.  Галр.мов Ж.Ф., Дубинина Г.Г., Масагутов P.M. Методы ана­
лиза катализаторов нефтепереработки. М.: Химия, 1973.

А.М.Цыбулевский, О.Б.Жеденева, А.Л.Клячко, Т.Р.Бруева (ВНИИГАЗ)

КИСЛОТНОСТЬ И АКТИВНОСТЬ КАТАЛИЗАТОРОВ КЛАУСА В РЕАКЦИИ ГИДРОЛИЗА СЕРНИСТЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Сера, получаемая из сернистого водорода (HgS ), который извлекается при очистке природного газа, производится в уста­новках Клауса согласно реакциям:

2 = so2+h2o,   (i)

2H2S + S02   =  2— Sa  + 2H20 (2)

Однако, одновременно происходят вторичные реакции, ведущие к образованию COS и CS2-

Использование алюмо- и титаноксидных катализаторов в ка­талитических конверторах позволяет увеличить выход реакции (2), а также осуществить конверсию продуктов вторичных реакций тер­мической ступени (COS и CS „) путем гидролиза:

COS  +  Н20   = С02   + H2S       (3)

С S 2 + 2Н20   = С02   + 2H2S      (4)

Активность катализаторов в реакции (2) носит, как правило, чисто адсорбционный характер, не зависит от химической природы по­верхности и прямо пропорциональна удельной поверхности катали­затора [i] . Совсем по-иному обстоит дело с реакциями гидролиза (3) и (4), в которых активирование реактантов может происходить


только на специфических активных центрах [2] . Имеются доказа­тельства кислотно-основной природы центров гидролиза COS  и С S £   [З-б] . Вместе с тем, не установлено с достаточной опреде­ленностью, какие активные места поверхности необходимы для про­текания реакции гидролиза: кислотные центры Льюиса или Бренсте-да, или вообще основные центры. Это не позволяет провести целе­направленный, научно-обоснованный подбор катализаторов реакции, имеющей большое значение для уменьшения вредных выбросов в ат­мосферу.

Одним из самых активных катализаторов гидролиза являются катализаторы на основе  V -AInOg [7]  . Поэтому целью настоящей работы явилось изучение природы активности в реакции гидролиза прежде всего алюмооксидных катализаторов. В качестве объекта исследования выбраны промышленные катализаторы процесса Клауса: CR (Рон Пуленк),  S-20I и  S-501  (Ля Рош), а также ряд оте­чественных контактов на основе   ¥ -Al^Og; A0A-5, АОА-5 + ( NH^^COg и др. С целью изучения влияния кристаллической стру­ктуры на активность оксида алюминия исследованы чистые кристалло­графические формы    у и  ц,   , предоставленные ИК СО АНСССР.

Кислотность образцов была измерена по термодесорбции амми­ака. Образцы катализатора откачивали при 400 °С до постоянного веса при 10 тдо рт.ст., после чего охлаждали и пропускали аммиак (5-10 мм.рт.ст.). Затем образцы откачивали при комнатной темпера­туре в течение 3 ч, после чего определяли количество аммиака, адсорбированного при комнатной температуре.

Следующей стадией измерений был ступенчатый нагрев образ­цов с выдержкой при каждой температуре (150, 200, 300 и 400 °С) в течение I ч при постоянной температуре. Как было показано для цеолитов [в] , при такой выдержке практически устанавливается равновесие. В [8] также установлено, что до температуры 150 °С удаляется физически адсорбированный аммиак; адсорбированное вы­ше 150 °С количество аммиака можно принять за количество кислот­ных центров. Дальнейшее повышение температуры позволяет опреде­лить распределение кислотных центров по силе. В [в] было пока­зано, что температура десорбции линейно связана с теплотой ад­сорбции аммиака и может служить мерой силы кислотных центров. Изменение величины адсорбции аммиака на катализаторах в зави­симости от температуры показано на рис.1 и 2.

93

Скачать файл