Cтраница 1
Железо-платиновый катализатор хорошо воспроизводится, и различные его образцы обладают близкой активностью. Катализатор является достаточно стойким: без особых затруднений над 50 см3 катализатора можно подвергнуть дегидрогенизации не менее одного литра бензина. [1]
![]() |
Схема комбинированного. [2] |
Парафиновые и нафтеновые углеводороды подвергаются дегидроге-низационному катализу на железо-платиновом катализаторе при 300 С; при этом гексагидроарома-тические углеводороды переводятся в ароматические. Катализат после дегидрогенизации подвергается хроматографированию, на основании результатов которого судят о количестве гексагидроаро-матических углеводородов, содержащихся во фракции 50 - 150 С. Эта операция позволяет определить все гексагидроароматические углеводороды, кроме угдеводоро-дов с двумя алкильными заместителями у одного атома углерода в кольце, которые дегидрированию не подвергаются. [3]
![]() |
Схема комбинированного метода. [4] |
Фракция В, содержащая смесь парафинов и нафтенов, подвергается дегидрогенизационному катализу в присутствии железо-платинового катализатора при температуре 300 с целью превращения всех гексагидро-ароматических углеводородов в ароматические. Последние отделяются при помощи хроматографпчсской адсорбции ( фракция Д) и состав их определяется так, как об этом сказано выше для ароматических углеводородов, содержащихся в бензине. [5]
Из всего оказанного можно сделать вывод, что при пропускании сложных углеводородных смесей над железо-платиновым катализатором при температуре около 300 и объемной скорости около 1 час-1 дегидрогенизация циклогексана и его гомологов протекает достаточно избирательно, и в настоящее время этот катализатор является наиболее пригодным из описанных в литературе для применения дегидрогениза-ционного катализа к анализу бензиновых фракций. Однако в случае-отклонении от указанных условий проведения опыта, а именно при уменьшении объемной скорости пропускания или при повышении температуры опыта, наряду с дегидрогенизацией циклогексановых углеводородов возможно протекание побочных, нежелательных реакций, которые могут исказить результаты анализа бензина. [6]
Для дегидрогенизации бензиновых фракций, из которых предварительно удалены ароматические углеводороды, необходимы: 1) железо-платиновый катализатор, приготовление которого описано на стр. [7]
Часть В, содержащую смесь парафиновых и нафтеновых углеводородов, подвергают, дегидрогенизационному катализу в присутствии железо-платинового катализатора при температуре 300 для превращения всех гексагид-роароматических углеводородов в ароматические. Последние отделяют из катализата гидрогенизации Г при помощи хроматографической адсорбции ( фракция Д) и состав их определяют так, как об этом сказано выше для ароматических углеводородов, содержащихся в бензине. Тех, в молекуле которых имеются две замещающие группы у одного и того же атома углерода в кольце и которые в данных условиях не дегидрируются. [8]
Для того чтобы избежать протекания побочных каталитических реакций при дегидрогенизации шестичленных нафтенов, содержащихся в бензинах, был разработан железо-платиновый катализатор, в присутствии которого в определенных условиях ( объемная скорость 1 0 час. [9]
Освобождение бензина от сернистых соединений при помощи хромато-графической адсорбции, хотя и является подсобной операцией, однако имеет существенное значение, поскольку эти соединения способны отравлять железо-платиновый катализатор в процессе каталитической дегидрогенизации. Удаление сернистых соединений химическими методами ( например, серной кислотой, щелочью, обработкой металлическим натрием) дает менее надежные результаты и связано со значительными потерями, В применяемых нами условиях адсорбционной хроматографии обычно после хроматограф ического отделения ароматических углеводородов па-рафино-нафтеновая часть не содержит сернистых соединений; в ароматической же части их остается небольшое количество, не мешающее оптическому анализу бензиновых фракций. [10]
Как сказано выше, гомологи циклопентана, особенно двух - и трехза-мещенные, подвергаются гидрогенолизу значительно труднее самого циклопентана [22], поэтому, поскольку фракция В, подвергающаяся дегидрогенизации, не содержит циклопентана, можно быть уверенным, что в случае применения железо-платинового катализатора и при строгом соблюдении экспериментальных условий при проведении дегидрогенизации расщепления пятичленных углеводородов происходить не будет. [11]
Ароматизация парафиновых углеводородов в присутствии указанного катализатора и в тех же условиях протекает не более чем на 1 %; изомеризации и циклизации парафиновых углеводородов в этих условиях не наблюдается. Крекинга жидких углеводородов до газообразных с железо-платиновым катализатором в указанных выше условиях также не наблюдается. [12]
Проводя опыты, мы замечали, что на таком катализаторе циклопентан гидрируется в 5 - 8 раз медленнее, чем на простом платинированном угле. Зная, что гомологи циклопентана гидрируются медленнее самого циклопен-тана, можно рассчитывать, что железо-платиновый катализатор вполне пригоден для аналитических целей. Он обладает достаточной селективностью, поскольку реакция ароматизации парафинов, например, протекает на нем ( даже в случае чистых углеводородов) менее чем на 1 % и в то же время он высоко активен в отношении реакции дегидрогенизации. Даже при однократном пропускании бензина над катализатором с объемной скоростью 1 0 см-1 удается превратить все содержащиеся в бензине циклогексановые углеводороды в ароматические. [13]
В табл. 3 приведена краткая характеристика исходных фракции, выкипающих ниже 150, из трех пефтей различных месторождений и двух фракций, полученных при адсорбционном разделении исходной фракции на цеолитах. В этой таблице также приведены данные о групповом составе бензиновых фракций: содержание ароматических и нафтеновых углеводородов ( в том числе шестичленных, определенных методом дегидрогенизации па железо-платиновом катализаторе) и парафиновых углеводородов изомерного и нормального строения. [14]
Желательность применения дегидрогеннзационного катализа обусловлена теми же причинами, что и удаление ароматических углеводородов. Необходимость применять при анализе бензинов не просто платинированный уголь, катализатор столь подробно исследованный и широко использованный Н. Д. Зелинским, а модифицированный платиновый катализатор, обусловлена тем, что платинированный уголь вызывает значительное расщепление колец в циклопентановых углеводородах. Разработанный для целей анализа бензинов железо-платиновый катализатор ( содержащий 20 % платины и 2 % железа) не имеет этих отрицательных, с точки зрения анализа, свойств. Как показали многочисленные специально поставленные опыты с индивидуальными углеводородами и со смесями известного состава, этот катализатор обладает вполне достаточной способностью к дегидрогенизации гексагидроароматических углеводородов ( даже при объемной скорости порядка 1 0), тогда как его способность к гндрогеполизу циклопентановых углеводородов значительно подавлена. [15]