Редиспергирование - платина
Cтраница 1
Редиспергирование платины, нанесенной на А12О3, можно объяснить исходя из того, что чистые металлы имеют значительно большее поверхностное натяжение, чем их оксиды. Поэтому кристаллы металла не смачивают поверхность носителя, но при окислении металла смачивание на границе раздела сильно увеличивается и PtO2 растекается по поверхности носителя, образуя дисперсную фазу. Однако, только мелкие кристаллиты платины ( 1 - 3 нм) способны окисляться кислородом при 500 С. Так как при 600 С образуются крупные кристаллиты, редиспергировать их трудно. [1]
Редиспергирование платины проводят после выжига кокса, отложившегося на катализаторе. Применяемый метод редиспергирова-ния, который обычно называют оксихлорированием, заключается в обработке катализатора при 500 - 520 С газовой смесью, включающей хлор или его соединения ( хлороводород, хлорпроизводные парафинов), кислород и водяной пар. Концентрации кислорода и паров воды значительно превышают концентрации хлора или его соединений. [2]
 |
Дисперсность платины при термической обработке катализатора 0 375 % Pt / Al2O3 [ I67J. [3] |
Методы редиспергирования платины в катализаторах риформинга хорошо известны [206, 207 ] и широко используются в промышленной практике. Однако процесс редиспергирования стал предметом исследований относительно недавно. [4]
Исходным положением является то, что редиспергирование кристаллической платины требует ее окисления и что невозможно его осуществить при отсутствии хлора в катализаторе, так как процесс протекает через промежуточно образование поверхностного оксихлорида платины [ Pt O Cl Js. Подобные соединения могут образоваться при 500 - 600 С, отвечающих известным температурам редиспергирования платины. [5]
 |
Зависимость дисперсности металла от содержания хлора, введенного при охсихлорпрованнн в клталшлтор V 1г, Л1 О3 2В8. [6] |
Изложенные выше данные приводят к заключению, что редиспергирование платины в катализаторах риформинга является сложным процессом, основанным на ее окислении. Менее изучен процесс редиспергирования крупнокристаллической платины, образующейся главным образом при окислительной регенерации катализаторов. Однако можно утверждать, что в этом случае редиспергирование требует не только участия кислорода, но и хлора или его соединений. Наиболее вероятны - промежуточные продукты реакции окисления - поверхностные оксихлориды платины. Образование оксихлоридов платины может происходить в результате протекания различных реакций под действием хлора и кислорода на платину. Поскольку увеличение содержания хлора в катализаторе способствует редиспергированию платины, не исключено также, что этот эффект связан с повышением окислительных свойств оксида алюминия в результате ее хлорирования. [7]
Нагревание дисперсных катализаторов при определенных условиях может приводить не к спеканию, а к редиспергированию платины. Явление редиспергирования имеет сложную природу. Оно может быть связано, по крайней мере отчасти, с образованием летучих соединений платины, возможно с участием остатка хлора ( например, PtCU), а также с образованием окиси платины, которая из-за сильного взаимодействия с окисным носителем способна распространяться по его поверхности. [8]
Сохранение высокой дисперсности платины на поверхности АПК может быть достигнуто несколькими способами, предотвращающими дезактивирующее влиянии высоких температур: 1) уменьшением числа окислительных регенераций, в процессе которых отмечаются наибольшие температурные воздействия на катализатор, за счет периодического проведения восстановительных регенераций; 2) обработкой катализатора хлорсодержа-щими соединениями или хлором для редиспергирования платины после окислительной регенерации; 3) модифицированием катализатора добавками различных элементов. [9]
 |
Зависимость дисперсности металла от содержания хлора, введенного при охсихлорпрованнн в клталшлтор V 1г, Л1 О3 2В8. [10] |
Изложенные выше данные приводят к заключению, что редиспергирование платины в катализаторах риформинга является сложным процессом, основанным на ее окислении. Менее изучен процесс редиспергирования крупнокристаллической платины, образующейся главным образом при окислительной регенерации катализаторов. Однако можно утверждать, что в этом случае редиспергирование требует не только участия кислорода, но и хлора или его соединений. Наиболее вероятны - промежуточные продукты реакции окисления - поверхностные оксихлориды платины. Образование оксихлоридов платины может происходить в результате протекания различных реакций под действием хлора и кислорода на платину. Поскольку увеличение содержания хлора в катализаторе способствует редиспергированию платины, не исключено также, что этот эффект связан с повышением окислительных свойств оксида алюминия в результате ее хлорирования. [11]
Первый этап оксихлорирования состоит в последовательной ( от третьей ступени реформирования к первой) или одновременной подаче в реакторы в течение 3 - 4 ч хлорсодержащего соединения в количестве эквивалентном до 1 % хлора от массы катализатора. Повышенное парциальное давление хлора на этой стадии способствует интенсивному протеканию редиспергирования платины. [12]
Вторая стадия реактивации катализаторов известна в технической литературе под названием оксихлорирование. Смысл этой операции заключается в создании таких условий - при которых происходит редиспергирование платины на поверхности носителя, а также восполняются потери катализатором хлора. [13]
Исходным положением является то, что редиспергирование кристаллической платины требует ее окисления и что невозможно его осуществить при отсутствии хлора в катализаторе, так как процесс протекает через промежуточно образование поверхностного оксихлорида платины [ Pt O Cl Js. Подобные соединения могут образоваться при 500 - 600 С, отвечающих известным температурам редиспергирования платины. [14]
Таким образом, если изменение каталитических свойств платинового катализатора риформинга в реакционном периоде обусловлено главным образом - коксоотложением, то в процессе окислительной регенерации оно связано в значительной мере со спеканием платины. Исходя из этого, можно прийти к заключению, что восстановление активности подвергнутого окислительной регенерации катализатора риформинга требует прежде всего редиспергирования платины с целью восстановления ее дисперсности. [15]
Страницы: 1 2