Каталитическое свойство - цеолит
Cтраница 4
Опыт эксплуатации установок каталитического крекинга на аморфных алюмосиликатных катализаторах вполне применим при использовании цеолитных катализаторов различной модификации. Однако, наряду с общими эксплуатационными свойствами, цеолитные катализаторы обладают рядом следующих особенностей. Коксовые отложения оказывают большее влияние на каталитические свойства цеолитов, чем на каталитические свойства алюмосиликатных катализаторов. Это объясняется тем, что цеолит составляет небольшую часть всего материала катализатора и в то же время являет-ся основным носителем каталитической активности. Естественно, что кокс накапливается в основном на поверхности наиболее активного компонента катализатора. Поскольку кокс отлагается на частицах катализатора неравномерно, эти частицы нагреваются при его регенерации до разной температуры. Поэтому отдельные участки частиц ( и особенно их более активная часть) могут спекаться. Больше всего кокса откладывается на свежем катализаторе. Поэтому свежий катализатор вводят в систему небольшими порциями. [46]
В большинстве работ, направленных на выяснение механизма каталитических реакций и природы активных центров, исследуют изменение активности катализаторов и состава продуктов при регулируемом модифицировании, в частности при изменении природы катионов, степени катионного обмена и условий активации. Параллельно с помощью ИК-спектроскопии или других методов изучается строение каркаса и структура активных центров. По полученным данным делают предположения о взаимосвязи механизмов реакции и природы активных центров. Другой подход к изучению механизмов заключается в том, что исследуется влияние изменения структуры исходного углеводорода на каталитические свойства определенного цеолита, состав и условия предварительной обработки которого остаются постоянными. Однако работ в этом направлении выполнено пока сравнительно немного. Было бы желательно, чтобы будущие исследования проводились с учетом двух обстоятельств, которым раньше уделялось недостаточное внимание. Во-первых, надо иметь в виду, что структура поверхности цеолитов очень сильно зависит от условии активации и поэтому каталитические и физико-химические исследования должны проводиться на образцах, активированных в идентичных условиях. [47]
Адсорбционную способность цеолитов мы можем легко объяснить особенностями их структуры. Кроме того, определенные цеолиты проявляют значительную каталитическую активность, главным образом, в реакциях карбониево-ионного типа. Эта активность обусловлена наличием сильных кислотных центров - атомов водорода, связанных с каркасным кислородом, связь которого направлена в сторону большой полости. Хотя эти атомы водорода идентифицированы как активные центры в реакциях карбониево-ионного типа, удовлетворительно объяснить причины их исключительной активности и механизм каталитического процесса до сих пор не удалось. Между каталитическими свойствами цеолитов и других твердых кислотных катализаторов существуют принципиальные различия. [48]
 |
Структура цеолитов. [49] |
При изготовлении катализаторов содержание натрия снижают до минимума, так как в его присутствии при высоких температурах в средах, содержащих водяной пар, резко снижается активность и стабильность катализатора. При замене в цеолите одновалентного металла ( Na) на двухвалентный и более, например на кальций, рений, церий и др., его структурная характеристика изменяется ( увеличивается размер пор); при этом благодаря наличию на внутренней поверхности кристаллов цеолитов кислотных центров активность катализатора возрастает. Чем больше окислов кремния и чем меньше окислов алюминия в решетке цеолита, тем больше расстояние между атомами алюминия. Следовательно, валентные связи между атомами алюминия я других трехвалентных металлов все больше ослабевают, и образуются сильно выраженные диполи. Применяя цеолиты с различными типами решеток и различными катионами металлов, можно регулировать каталитические свойства цеолитов и получать катализаторы различного назначения. [50]
Страницы: 1 2 3 4