Oxidation of ethylene to ethylene oxide: A tpr study on fresh and aged catalysts

Abstract

The deactivation of a silver catalyst was investigated after six years of industrial production of ethylene oxide. Temperature-programmed reduction was used to characterize the chemical nature of the silver and its reactivity towards oxygen. The fresh and some aged catalysts were examined, also after different thermal treatments.

During the industrial run, the surface species were modified and some oxygen diffused into the bulk of the metal. Aging caused permanent changes in the characteristics of the silver, resulting in a different interaction with oxygen. The TPR spectra exhibited a trend along the reactor axis, suggesting a correlation with the degree of deactivation of the catalyst.

Zusammenfassung

Die Desaktivierung eines Silberkatalysators wurde nach 6-jährigem Einsatz zur industriellen Produktion untersucht. Temperaturprogrammierte Reduktion wurde angewandt, um die chemische Natur des Silbers und dessen Reaktivität gegenüber Sauerstoff zu charakterisieren. Frische und einige gealterte Katalysatoren wurden nach verschiedenen thermischen Vorbehandlungen untersucht. Die Alterung verursachte bleibende Veränderungen in charakteristischen Eigenschaften des Silbers, was in der unterschiedlichen Wechselwirkung mit Sauerstoff zum Ausdruck kommt. Die TPR-Resultate zeigen einen Trend entlang der Reaktorachse, was auf eine Korrelation mit dem Grad der Desaktivierung des Katalysators hindeutet.

Резюме

Исследована дезакти вация серебрянного катализатора после е го шестилетнего использования для пр омышленного полуния окиси этилена. Метод темпер атурнопрограммиров анного восстановления (ТПВ) и спользован для харак теристики химической природы серебра и его реакционной способн ости по отношению к кислород у. Исследованы свежеприготовленны й и состарившийся кат ализаторы, а также эти же катализа торы, подвергнутые различ ной термической обра ботке. В течении промышленно го цикла разновидность повер хностей видоизменял ась и некоторое количеств о кислорода диффундировало в глу бину металла. Старени е катализатора, вызыва емое непрерывными изменениями характе ристик серебра, являе тся результатом различн ого взаимодействия е го с кислородом. Спектры Т ПВ проявляют тенденц ию к оси реактора, предполага я корреляцию со степенью дезактивац ии катализатора.