Монометаллический катализатор

Cтраница 2

Весьма важно, однако, не приписывать этим измерениям большую точность, чем может обеспечить сама модель. Для всех дисперсных монометаллических катализаторов на основе переходных металлов, с которыми обычно проводят измерения хемосорбции водорода, характерно наличие слабоадсорбированной составляющей; ее значение обсуждалось в гл. Конечно, величина этой составляющей, как правило, значительно меньше, чем слабое поглощение, наблюдаемое с биметаллическими катализаторами, но все же она ощутима, и, как показано в гл. Вследствие этого при измерениях, учитывающих прочно адсорбированный водород, вероятно, несколько недооценивается доля металла VIII группы на поверхности. Кроме того, возникает вопрос: в какой мере атомы переходного металла сохраняют свои хемосорбционные свойства на поверхности сплава. Если взять в качестве примера систему Ni-Си, естественно, по-види-мому, предположить, что совокупность, допустим, 10 поверхностных атомов никеля, расположенных вместе, по своей способности к хемосорбции водорода не отличается от макроколичеств никеля; в то же время разумно ли предполагать, что единственный атом никеля, полностью окруженный на поверхности атомами меди, сохраняет свойства собственно никеля. Некоторые ранние результаты определения [141] хемосорбции водорода на катализаторах Pt-Cu / SiO2 интерпретированы таким образом, что медь не просто разбавляет атомы платины, а изменяет их свойства; однако для обоснования этого заключения использовали данные о суммарном поглощении водорода. Бесспорно, что на поверхности сплавов переходных металлов с металлами Ш группы должна происходить некоторая модификация химических свойств атомов переходного металла. Эта модификация, по-видимому, наиболее сильно выражена, когда одиночный атом переходного металла окружен только атомами металла 1Б группы, а в случае кластеров большего размера ее значение меньше. Для выяснения существа вопроса весьма желательны сравнительные измерения методами хемосорбции и ОЭС. [16]

Как показали результаты исследований, активности кислотной и гидрирующей функций катализатора находятся в сбалансированном состоянии при оптимальном содержании хлора на его поверхности. При этом для монометаллического катализатора типа АП-64 этот оптимум находится на уровне 0 6 % мае. [17]

Способность хемосорбированной молекулы к химическим превращениям определяется прочностью ее связи с катализатором и структурой адсорбционного комплекса. Даже на самых простых монометаллических катализаторах одна и та же молекула может образовывать большое число различных форм хемосорбции. Это связано с многообразием центров на поверхности металлических частиц. Кроме того, на одном центре возможно образование нескольких различающихся по структуре хемосорбционных комплексов. Не все они участвуют в каталитической реакции. Наиболее слабо адсорбированные молекулы не претерпевают значительных структурных изменений. Сохраняется их электронное строение. Они легко десорбируются, не вступая во взаимодействие с другими реагентами. Если молекула адсорбирована очень прочно, то она теряет способность к десорбции и оказывается выключенной из дальнейших превращений. При необратимой хемосорбции поверхность блокируется адсорбатом. Часто этот вид адсорбции можно рассматривать как образование новой химической фазы на поверхности твердого тела. В любом случае необратимая хемосорб-ция приводит к постепенной дезактивации катализатора и в пределе - к его отравлению. Таким образом, в катализе принимают участие обратимо хемосорбнрованные, в обычном смысле этого понятия, молекулы, интенсивность взаимодействия которых с катализатором достаточна для обеспечения протекания химической реакции. [18]

Катализаторы риформинга относятся к классу окисно-металлических катализаторов, приготовленных нанесением небольшого количества металла на огнеупорный носитель. На первом этапе развития процесса применялись монометаллические катализаторы - алюмогшати-новые. На отечественных установках риформинга применяются, как отечественные катализаторы типа КР, ПР, REF, так и зарубежные типа R ( выпускается фирмой ЮОП, США) и типа RG ( производится французской фирмой Прокатализ) - Для обеспечения долговременного цикла работы эти катализаторы требуют тщательной подготовки сырья. Сырье должно быть очищено от сернистых, азотистых и кислородосо-держащих соединений, что обеспечивается включением в состав установок риформинга блоков гидроочистки; циркулирующий в системе водородосодержащий газ ( ВСГ) должен быть тщательно осушен. [19]

Важным является вопрос о необходимом и достаточном содержании хлора в катализаторе. В опытах по рнформированию н-гептана [44] показано, что оптимальная концентрация хлора в платиновом монометаллическом катализаторе лежит в пределах 0 8 - 0 9 мае. [20]

Исследования, проводимые в лабораторных условиях, которые обычно отличаются от промышленных, не позволяют с достаточной надежностью выбрать оптимальную концентрацию платины для промышленных катализаторов. Советские монометаллические катализаторы риформинга АП-56 и АП-64 содержат 0 6 % платины. Катализаторы с повышенным содержанием платины более надежны, когда в условиях эксплуатации не удается в полной мере оградить катализаторы от воздействия разных каталитических ядов. Такие катализаторы обладают также определенными преимуществами при осуществлении процесса в жестких условиях, сопряженных с повышенной скоростью коксоотложения. [21]

Следует, однако, отметить, что при содержании серы менее 1 мг / кг показатели работы катализаторов АП-56 и АП-64 улучша-отся: растет селективность и стабильность катализаторов, исключается сероводородная коррозия аппаратуры и вынос продуктов коррозии в реакторы. При этом отпадает необходимость в периодических перегрузках катализатора для снижения гидравлического сопротивления реакторов риформинга. Отсутствие продуктов сероводородной коррозии облегчает восстановление активности катализаторов риформинга в ходе окислительных регенераций. Поэтому при работе на монометаллических катализаторах риформинга очистка сырья от серы также должна быть возможно более глубокой. [22]

Испытание стабильности катализаторов риформинга ( 73. [23]

По принятой методике [220] с понижением активности катализатора повышают температуру процесса целью сохранения постоянства октанового числа бензина риформинга. Стабильность катализатора характеризуется скоростью подъема температуры в сутки, а изменение селективности - уменьшением выхода бензина за тот же период времени. Из табл. 2.12 видно, что полиметаллические катализаторы типа К. Р-106 и КР-108 намного превосходят монометаллический катализатор АП-64 по стабильности. При этом характерная их особенность - небольшое снижение селективности по мере уменьшения активности. Высокая стабильность полиметаллических катализаторов позволяет проводить процесс при пониженных давлениях, в результате чего возрастает как выход ароматических углеводородов, так и выход высокооктанового бензина риформинга. [24]

Очевидно, это связано со способностью рения образовывать с платиной сплавы, обладающие большей стабильностью, чем чистая платина. Содержание в катализаторе рения можно изменять, но в большинстве случаев оно равно содержанию платины. Роль рения заключается в предотвращении или замедлении спекания - кристаллитов платины. В результате стабильность катализатора повышается, хотя активность и селективность остаются такими же, как у монометаллического катализатора. [25]

Страницы: 1 2