Способ определения стабильности катализаторов

(57) Изобретение относится к области средств контроля материалов с помощью рентгеновских лучей и может быть использовано при контроле качества катализаторов, содержащих дисперсные металлы и окислы металлов, Цель изобретения - повышение информативности и экспрессности определения. Сущность способа состоит в том, что стабильность катализатора, его способность сохранять высокую каталитическую активность в процессе дезактивации устанавливают, определяя рентгенографически содержание активной кристаллической составляющей и рассчитывая затем измерение доли аморфной составляющей.3 ил.(56) Авторское свидетельство СССР М 1030008, кл. В 01 3 27/10; 1981.Шаркина В.И. и др. Экспериментальная установка для комплексного изучения каталитических и адсорбционных свойств медь- содержащих контактов. - Кинетикл и катализ, ХХЧ, вып,3, 1984, с. 759 -761.Авторское свидетельство СССР В 1323932, кл. 6 01 й 23/20, 1985.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ КАТАЛИЗАТОРОВ Изобретение относится к средствам контроля материалов с помощью рентгенЬ- вских лучей и может быть использовано при контроле качества катализаторов, содержащих дисперсионные металлы и окислы металлов.Цель изобретения - повышение информативности и экспрессности определения,На чертеже представлена зависимость интенсивности дифракционной линии меди ОИ) от температуры.Способ осуществляют следующим образом,Образец исследуемого катализатора помещают в рентгеновскую температурную камеру, установленную на дифрактометре, через которую осуществляют проток реакционного (восстановительного) газа до температуры, не превышающей температуру начала фазовых переходов компонентов катализатора, и, облучая пучком рентгеновских лучей, производят регистрацию выбранной сианализируских выдерЗатем прого катализатотемпературысоставляющейсталличес куюруют выбраннлиний анализкатализатора.тической актиции катализарентгеноаморкатализатораанализа завиставляющей опо формуле стемы дифракционных линий х фаз в режиме иэотермичепри заданных температурах.ают нагревание исследуемора в среде инертного газа до полного перехода аморфной активного компонента в крии таким же образом регистриую систему дифракционных ируемых фаз. Стабильность сохранение высокой каталивности в процессе деэактиватора зависит от количества фного активного компонентаоценивается посредством симости доли аморфной сот температуры и определяется емы жек долж- ЗтС"( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 659807 А 110 15 20 25 30 составляет - 10 ч. 40 45 50 55 СА=:1- С где С - стабильность катализатора;СА - доля аморфного активного компонента,ЬТ =. (Т 2 - Т 1) - исследуемый температурный интервал дезэктивирования катализатора;Т 1 - начальная температура дезактивирования катализатора, определяемая начальной температурой синтеза;Тг - конечная температура деэактивирования катализатора, определяемая по появлению дифракционных линий фаэ,образовавшихся в результате распада активного комплекса.П р и м е р. Образец катализатора синтеза метанола СНМс начальным составом, мас.ф 6: СцО 53,0; 7 п 26,0; А 20 з 5,5 - ввиде плоской таблетки помещают в кюветувысокотемпературной камеры-приставкиГПВТк рентгеновскому дифрактометруДРОН,0, Через камеру осуществляют проток реакционного(восс гановительного) газасостава Н 2:СО:СО 2 = 60:30:10 при нагревании образца, При этом происходит восстановление СцО до Сц. Ход процессавосстановлений контролируют по уменьшению дифракционных линий СцО и возрастанию интенсивности линий Сц. При 200 Спроизводят замену восстановительного реакционного газа на инертный - чистый Не,т.к, для данных составов катализатораи ре. акционного газа при этой температуре вселинии неактивной фазы СцО полностью исчезают на рентгенограмме, а линии активной фазы Сц наиболее четко выражены.Нагревание катализаторов данного типа вреакционной газовой среде при температуре, превышающей 400 С, не рекомендуетсяпо причине восстановления ЕпО до 7 п, температура возгонки которого 419,5 С, В процессе нагревания в режиме изотермическихвыдержек при 200 - 9000 С с интервалом в1000 С производят рентгеновские съемки,определяют интегральные интенсивностидифракционных линий Сц (). содержаниекристаллической меди идола аморфной меди иэ уравнения где Сд - доля аморфной меди;Скр - доля кристаллической меди, найденная рентгеновски,По полученным значениям доли аморфной меди при каждой температуре измерения строят кривую зависимости доли аморфной меди от температуры Сд = 1(Т) (см, чертеж). Стабильность катализатора характеризуется величиной температурного интервала кривой, близкого к прямолинейному, а активность катализатора на этом участке соответствует доле аморфной меди, определяемой высотой оси координат. По характеру кривой оценивают стабильность катализатора нэ всем интервале дезактивации, которому соответствует область температур от 200 (Т 1) до 550 (Т 2)"С (выбор температуры Т 1 обьясняется тем, что в промышленных агрегатах синтеза метанола начальной температурой процесса является 200 С, а при 570 С в катализаторе СНУначинается необратимый процесс ускоренного распада активного комплекса, что приводит к резкому уменьшению доли аморфной меди вследствие того, что алюминий выходит иэ активного комплекса в виде самостоятельной фазы - алюминатэ цинка; поэтому участок кривой после температуры 5700 С информации о стабильности катализатора не содержит),Первый прямолинейный участок на кривой находится в интервале дезактивации при 200 - 400 С. Нэ нем активность катализатора, характеризуемая долей аморфной меди, уменьшается с 0,43 при 200 С до 0,34 при 400 С. На втором прямолинейном участке доля аморфной меди снижается медленнее с 0.34 при 400 С до 0,32 при 500 С, Стабильность катализатора на всем интервале реально допустимых дезактиваций (200 - 550 С) определена по формуле 1С = ." СА ( Т ) Т,Т зюи составила С = 0.33. Длительность анализа Формула изобретения Способ определения стабильности катализаторов. содержащих дисперсные металлы и оксиды металлов, путем определения их активности в активированном состоянии при нагревании, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения информативности и экспрессности определения, производят рентгенографирование активного компонента активированного катализатора в инертной газовой среде в режимах изотермических выдержек до температуры полного перехода аморфной составляющей активного компонента в кристаллическую, регистрируя дифракционные максимумы, по интенсивностям дифракционных максимумов определяют активность катализатора как долю аморфной составляющей активного компонента СА в точках анализа, строят зависимость Сд = 1 (Т) и определяют стабильность катализаторов С по формуле1659807 С= - д СА(Т)бТ,08 О,б ОМ 02 Составитель Е,СидохинРедактор М.Циткина . Техред М;Моргентал Корректор Т.Палий Заказ 1837 Тираж 411 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва,.Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 1 аюнагс1,0 где Ь Т - Т 2 - Тт- температурный интервалопределения стабильности катализатора,Т,С 200 ЗОО 900 500 600 ЮО ВОО ЫИ