В сборнике представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований кинетики и механизма ряда гетерогенно-каталитических процессов, условий приготовления активных катализаторов оптимального химического состава, а также работы, посвященные структуре взвешенного слоя катализатора.

В настоящем сборнике представлены основные работы, выполненные за последнее время на кафедре технологии катализатороа и сотрудничающих с ней организаций. Сборник включает два раздела: гетерогенные каталитические процессы и катализаторы. При сравнении различных каталитических процессов так же как и при испытании разрабатываемых вновь катализаторов следует иметь в виду, что различные гидродинамические режимы процессов приводят к существенно различным результатам. Этому вопросу уделено значительное внимание в сборнике. Сборник может представлять интерес как для инженерно-технических, научных работников, так и для студентов химико-технологических вузов.

Методом гидротермальной кристаллизации с использованием гексаметилендиамина в качестве темплата синтезированы индийсодержащие цеолиты. Исследованы их физико-химические и каталитические свойства в процессе конверсии метанола в углеводороды. Показано, что полученные катализаторы проявляют высокую каталитическую активность - конверсия метанола составляет 100%. Установлено, что введение индия в цеолит увеличивает селективность катализатора в отношении образования олефинов, что обусловлено снижением силы и концентрации его кислотных центров.

В сборнике трудов совещания "Синтез и каталитические свойства комплексов переходных металлов, закрепленных на поверхности носителей" отражены результаты исследований, выполненных в СССР и в ряде социалистических стран, по синтезу и изучению состава и каталитических свойств комплексных соединений переходных металлов на носителях. Материалы сборника отражают практически все проблемы новой области приготовления катализаторов, включая общие вопросы синтеза и исследования нанесенных комплексов, а также использования полученных катализаторов для процессов полимеризации, олигомеризации, теломеризации, гидрирования, гидроформилирования, гидросилилирования, окислительно-восстановительных и прочих реакций.

В книге рассмотрены наиболее актуальные вопросы и важнейшие достижения в области химии и переработки нефти. Содержание ее разбито на пять разделов: 1) экономика и направления дальнейшего развития (новые статистические методы анализа технологических процессов); 2) процессы и аппараты нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (парофазные адсорбционные процессы в переработке газов; синтетические цеолиты - молекулярные сита); 3) процессы нефтепереработки (химические процессы очистки нефтепродуктов; радиационные процессы в нефтепереработке; катализаторы в нефтеперерабатывающей промышленности); 4) нефтехимическая промышленность (эластомеры; нитрилы и амины; низшие ароматичесие углеводороды из нефти; производство непредельного нефтехимического сырья каталитическим дегидрированием алканов); 5) механическое обоарудование (турбулентные диффузионные пламена). Издание рассчитано на широкий круг инженеров предприятий нефтяной, нефтехимической, химической и смежных отраслей промышленности, работников проектных организаций, научно-исследовательских учреждений, совнархозов и планирующих органов.

Использование высококремнеземных цеолитов типа пентасил, модифицированных катионами металлов, в переработке нефтяного сырья является альтернативным способом получения высокооктановых автомобильных бензинов с низким содержанием ароматических углеводородов. Изучены кислотные и каталитические свойства цеолитов, модифицированных индием, в процессе облагораживания прямогонной бензиновой фракции нефти. Показано, что наиболее эффективным в этом процессе является катализатор, модифицированный наноразмерным порошком индия, полученным электрическим взрывом проволоки в среде аргона.

Сборник содержит результаты исследования кинетики и механизма ряда гетерогенно-каталитических процессов, условия приготовления активных катализаторов оптимального химического состава, а также ряд работ, посвященных гидродинамике и структуре взвешенного слоя.

В соответствии с решением VIII заседания Совета Уполномоченных специалистами стран-членов СЭВ были подготовлены научные доклады по новым направлениям сотрудничества. Эти доклады заслушаны и обсуждены на объединенном заседании Совета Уполномоченных и Проблемной комиссии академий наук социалистических стран "Кинетика и катализ", состоявшемся 9-13 июля 1979 г. в г. Новосибирске. По результатам дискуссии определены основные направления программ сотредничества на пятилетку (1981-85 гг.). В сборнике представлены тексты научных докладов.

С использованием различных структурообразующих добавок и без них синтезированы высококремнеземные цеолиты структурного типа ZSM-5, на основе которых приготовлены Мо-содержащие каталитические системы. Исследованы их физико-химические свойства и активность в процессе неокислительной конверсии метана. Установлена высокая ароматизирующая активность и стабильность катализатора Мо/ZSM-5, полученного на основе цеолита, синтезированного с гексаметилендиамином.

В сборнике помещены доложенные на VI научной сессии по химии сераорганических соединений, содержащихся в нефтях и нефтепродуктах, работы по вопросам: 1) характеристика сераорганических соединений советских нефтей и нефтепродуктов, а также продуктов переработки сланцев; 2) анализ сераорганических соединений; 3) синтез сераорганических соединений и изучение их свойств; 4) изыскание областей применения сераорганических сединений; 5) каталитические превращения сераорганических соединений. Сборник рассчитан на сотрудников научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений, а также на инженерно-технических работников нефтеперерабатывающей и химической промышленности.

Мембраны и мембранные процессы широко используются в современных технологиях. Эта область знаний успешно развивается в России и отечественные ученые прочно занимают одну из лидирующих позиций в этом направлении. В данной монографии собраны сведения о многих типах мембранных материалов (ионообменные (включая высокомолекулярные, неорганические, биполярные), трековые, жидкие мембраны), методах описания и моделирования процессов переноса в мембранах, методах исследования мембран и основных направлениях их использования (мембранный катализ, водоочистка, водородная энергетика, нанофильтрация и разделение жидкостей). Разделы данной книги написаны ведущими российскими учеными. Представленный материал может рассматриваться как справочное издание и, безусловно, будет полезен специалистам, включая научных сотрудников и технологов, работающих в области разработки различного типа мембран или использующих мембранные технологии в своей работе. С другой стороны, при подготовке монографии авторы пытались представить материал в доступной форме. Поэтому он может одновременно рассматриваться в качестве учебного пособия, предназначенного для преподавателей и студентов, специализирующихся в области химии или химической технологии. Для составления более полного представления о конкретных достижениях и более глубокого ознакомления с проблематикой в каждом разделе приведены ссылки на оригинальные работы как российских, так и зарубежных исследователей. Материал изложен в форме, доступной для широкого круга читателей, занимающихся научной работой в данной области, использующих ее в практических целях, и просто желающих ознакомиться с некоторыми наиболее значимыми результатами.

Третье издание (2-е изд. - 1979 г.) существенно переработано с учетом современного уровня развития технологии катализаторов. Описаны новые катализаторы, позволяющие интенсифицировать технологические процессы, в том числе производства серной и азотной кислот, метанола и др. Приведены сведения о катализаторах, используемых в процессах очистки газовых выбросов, для решения различных экологических проблем. Рассмотрено новое высокопроизводительное оборудование для производства катализаторов. Для инженерно-технических и научных работников химической промышленности. Может быть полезна студентам и преподавателям химико-технологических специальностей вузов.

В неокислительных условиях исследовано преаращение метана до бензола, толуола и нафталина при температуре реакции 750С и объемных скоростях 500-1500ч-1 на цеолитах, модифицированных методом пропитки гептамолибдатом аммония, механическим смешением с оксидом и нанорошком Мо. Установлено, что наибольшая конверсия метана за один проход и максимальный выход ароматических углеводородов достигается на образце, содержащем 4,0 мас.% наноразмерного порошка Мо. Изучена стабильность работы Мо-содержащих цеолтиных катализаторов в процесс дегидроароматизации метана при различных объемных скоростях подачи сырья, и установлено характерное наличие индукционного периода, обусловленно образованием активных форм Мо как на внешней поверхности, так и в каналах цеолита. С ростом объемной скрости подачи сырья уменьшается как продолжительность индукционного периода, так и время стабильной работы катализатров. Показано, что кислотные свойства Мо-содержащего цеолитного катализатора зависят от концентрации и способа введения молибдена.

В обзоре рассмотрены основные способы (традиционные и новые) получения гидроксидов и оксидов алюминия. Обсуждены способы управления свойствами гидроксидов и оксидов алюминия; влияние условий получения, грануляции, термообработки на такие характеристики алюмооксидных носителей, как пористая структура, удельная поверхность, фазовый состав, механическая прочность, термическая и механическая стабильность. Особое внимание уделено получению и изучению свойств сферического оксида алюминия - носителя катализаторов, предназначенных для использования в условиях движущегося или псевдоожиженного слоя, для которых одним из важных требований является высокая механическая и термическая стабильность алюмооксидного носителя. рассмотрены основные принципы химического модифицирования путем введения различных добавок в гидроксид/оксид алюминия как одни из эффективных способов регулирования свойств в алюмооксидных системах. Обсуждены области применения оксида алюминия в каталитических процессах защиты окружающей среды. Обзор предназначен для специалистов в области приготовления и исследования носителей и катализаторов, студентов химических факультетов, специалистов, занимающихся каталитическими методами защиты окружающей среды.

Изучено совместное промотирующее влияние молибдена и галлия на каталитические свойства цеолита с силикатным модулем 40 в процесс конверсии природного газа в жидкие продукты. Показано, что дабавка катионов галлия к Мо-содержащему цеолиту приводит к повышению активности катализатора в процессе конверсии природного газа. Установлено, что максимальное количество ароматических соединений образуется на биметаллической цеолитной ситеме, содержащей 4,0% нанопорошка Мо и 1,0% оксида галлия.

В условиях гидротермального синтеза получены образцы галлоалюмосиликатов, различающиеся содержанием решеточных атомов алюминия и галлия. Исследовано влияние концентрации галлия в галлоалюмосиликате на кислотные и каталитические свойства в ароматизации низших алканов, а также на дезактивацию катализатора вследствие зауглероживания.

Исследовано влияние термопаровой обработки высококремнеземных цеолитов (ВКЦ), модифицированных цинком и галлием, на их кислотные и каталитические свойства в ароматизации низших алканов С3-С4. Введение модифицирующих добавок галлия и цинка в Н-ВКЦ увеличивает активность и селективность цеолитсодержащих катализаторов в образовании ароматических углеводородов. Показано, что термопаровая обработка приводит к частичному деалюминированию цеолита, снижению протонодонорной способности и концентрации кислотных центров, а в продуктах реакции снижается содержание ароматических углеводородов, особенно полициклических углеводородов, и увеличивается концентрация низших олефинов.

В учебном пособии излагаются методы синтеза и исследования физико-химических и каталитических свойств высококремнеземных цеолитов, применение которых в качестве катализаторов обеспечило последние достижения в области нефтепереработки и нефтехимического синтеза. Пособие состоит из двух частей - теоретической и лабораторного практикума. В теоретической части отражен современный уровень сведений о цеолитах - основные закономерности синтеза, вопросы изучения структуры, кислотных и каталитических свойств высококремнеземных цеолитов. В лабораторном практикуме описаны важнейшие методики, используемые при синтезе и изучении кислотных и каталитических свойств цеолитов и содержащие оригинальные разработки авторов пособия либо имеющиеся в научной литературе. Лабораторные работы содержат вопросы, позволяющие дать свою интерпретацию результатов определенного экспериментального исследования. Учебное пособие предназначено для студентов, аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области адсорбции и катализа.

Книга состоит из лекций, прочитанных на Международном симпозиуме (Москва, 1968 г.) крупными зарубежными и советскими специалистами. Предметом этих лекций были электронные явления в адсорбции и катализе на полупроводниковой технике, а с другой, - в ряде областей химической промышленности. Детально рассмотрены современные исследования и достижения в области теории хемосорбции и катализа, влияние примесей и внешних факторов на поверхностные свойства полупроводников. Книга рассчитана на широкий круг физиков и химиков, работающих в области исследования и применений полупроводников и катализаторов.

Синтезированы высококремнеземные цеолиты семейства пентасил с силикатным модулем от 20 до 200. На их основе приготовлены катализаторы, содержащие никель, цирконий и платину, введенные различными способами. Изучено влияние величины силикатного модуля цеолита и модифицирования на кислотность и активность цеолитных катализаторов в процессе изомеризации н-октана. Определены оптимальные условия проведения изомеризации н-октана в присутствии исследуемых катализаторов.

Разработка блочных катализаторов сотовой структуры была начата в ИК СО РАН в конце 80-ых годов, а их первое опытно-промышленное производство было организовано на ПЗВЭИ в 1983 году. В настоящем сборнике представлены новые результаты по приготовлению, исследованию и практичному применению блочных носителей и катализаторов сотовой структуры в нашей стране за время, прошедшее после проведения I Всесоюзного совещания. Результаты показывают перспективность выбранного направления исследований для создания нового поколения отечественных блочных носителей и катализаторов и новых технологических процессов. Сборник рекомендуется специалистам, работающим в области катализа, химической технологии и охраны окружающей среды.

В сборник вошли статьи, представленные работниками вузов, научно-исследовательских институтов и промышленных предприятий, касающиеся научных основ формирования катализаторов. Рассматриваются процессы, протекающие в многокомпонентных катализаторах при их прокаливании и восстановлении, отмечена взаимосвязь химического катализатора и газовой фазы.

Изучено влияние способа введения и концентрации железа на кислотные свойства цеолита, а также на его каталитическую активность и стабильность в процессе конверсии метанола в углеводороды. Показано, что состояние активных центров в цеолите определяется распределением металла в его структуре, зависящим от способа модификации цеолита. Установлено, что при добавлении железа в цеолит повышается длительность межрегенерационного цикла катализатора, а наибольшей каталитической стабильностью характеризуются образцы, в которые железо введено на стадии гидротермального синтеза.

Исследовано влияние природы струтурообразующей добавки на физико-химические свойства синтезированных цеолитов и активность Zn-содержащих катализаторов, приготовленных на их основе, в процессе превращения этана в ароматические углеводородв. Показано, что структурообразующая добавка играет важную роль при гидротермальном синтезе цеолита. Установлено, что наибольшей активностью и стабильностью в процессе ароматизации этана характеризуется катализатор, приготовленный на основе цеолита, синтезированного с использованием гексаметилендиамина в качестве темплата.

Методом гидротермального синтеза из щелочных алюмокремнегелей получены цеолиты структурного типа ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11 и ZSM-12, которые модифицировались цинком методом пропитки. Изучены их кислотные свойства и установлено, что катализаторы отличаются друг от друга распределением и соотношением кислотных центров разного типа. Показана возможность прямой химической переработки этана в ароматические углеводороды на Zn-содержащих цеолитах различного структурного типа. Установлено влияние структуры высококремнеземных цеолитов на активность и селективность приготовленных на их основе Zn-содержащих катализаторов. Показано, что наиболее эффективным ктализатором процесса превращения этана в ароматические углеводороды является цеолит структурного типа ZSM-5, модифицированный цинком.