ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы крекинга из "Технология глубокой переработки нефти и газа" Катализаторы современных крупнотоннажных процессов каталитического крекинга, осуществляемых при высоких температурах (500 - 800 °С) в режиме интенсивного массо- и теплообмена в аппаратах с движущимся или псевдоожиженным слоем катализатора, должны обладать не только высокими активностью, селективностью и термостабильностью, но и удовлетворять повышенным требованиям к ним по регенерационным, механическим и некоторым другим эксплуатационным свойствам. Промышленные катализаторы крекинга представляют собой в этой связи сложные многокомпонентные системы, состоящие из 1) матрицы (носителя) 2) активного компонента - цеолита 3) вспомогательных активных и неактивных добавок. [c.447] Аморфные алюмосиликаты обладают ионнообменными свойствами, а для придания каталитической активности обрабатывают их раствором сернокислого алюминия для замещения катионов Ма на А1 Высушенные и прокаленные аморфные алюмосиликаты проявляют протонную и апротонную кислотности. При этом по мере повышения температуры прокаливания происходит превращение протонных кислотных центров в апротонные. [c.448] Обычно тип структуры синтетического цеолита обозначают буквами латинского алфавита А, X, У. Ь и т.д. Перед буквами ставят химическую формулу катиона металла, компенсирующего отрицательный заряд алюминия в алюмосиликате. Например, СаХ означает цеолит типа X в кальциевой обменной форме ЬаУ, КеУ - соответственно лантановая и редкоземельная форма цеолита У. [c.449] За рубежом цеолиты классифицируют иначе перед буквой, обозначающей тип цеолита, ставят цифру, соответствующую максимальному диаметру молекул (в ангстремах), адсорбируемых данным цеолитом. По этой классификации цеолиту МаА соответствует цеолит 4А, цеолиту СаА - 5А, цеолиту КаХ - 13Х, цеолиту СаХ - 10Х и т.д. [c.449] Цеолиты типа А, имеющие малые размеры окон (3,3 - 5А) и небольшой силикатный модуль (1,8- 2,0), как правило, не используются в каталитических процессах и применяются в качестве адсорбентов. В каталитических процессах, в том числе крекинга нефтяного сырья, наибольшее применение нашли цеолиты типа X и Y - оба аналоги природного фожазита. В последние годы широкое распространение получают высококремнеземные трубчатые цеолиты L с силикатным модулем более 30 (например, ZSM). [c.450] Первичной основой (структурной единицей) кристаллической решетки цеолитов X и Y является тетраэдр, состоящий из четырех анионов кислорода, которые окружены значительно меньшими по размерам ионами кремния или алюминия (рис.8.2,а). 24 тетраэдра образуют вторичную структурную единицу - усеченный октаэдр (кубооктаэдр, который содержит 8 шестиугольных и 6 квадратных поверхностей), так называемую содалитовую клетку (см. рис.8.2,б). На следующей ступени структурирования четыре кубооктаэдра объединяются в тетраэдрическую конфигурацию вокруг пятого при помощи шестиугольных призм, образуя суперклетку (см. рис.8.2,в). В результате объединения множества суперклеток (в фожазите их 8) в регулярную систему формируется элементарная ячейка цеолита (см. рис.8.2,г). [c.450] Тетраэдры с ионами 81 электрически нейтральны, а тетраэдры с ионами трехвалентного алюминия имеют заряд минус единица, который нейтрализуется положительным зарядом катиона Ме (сначала катионом поскольку синтез чаще ведется в щелочной среде, затем в результате катионного обмена - катионами других металлов, катионом или протоном Н ). [c.451] Важным этапом в области дальнейшего совершенствования цео-литных катализаторов крекинга явилась разработка (в 1985 г. фирмой Юнион карбаид ) нового поколения цеолитов, не содержащих редкоземельных элементов - так называемых химически стабилизированных цеолитов. [c.452] Недостатком всех цеолитов является их не очень высокая механическая прочность в чистом виде, и потому они в качестве промышленного катализатора не используются. Обычно они вводятся в диспергированном виде в. матрицу катализа оров в количестве 10-20 % масс. [c.453] Мировое производство катализаторов крекинга в настоящее время составляет около 400 тыс. т в год. По объему производства наиболее крупными катализаторными фабриками владеют фирмы Грейс Девисон (США, Германия - 43%), Энгельгард (США, Нидерланды - 27%) и Акзо Нобель (США, Нидерланды, Бразилия - 26%). [c.455] Подавляющую часть катализаторов крекинга производят по традиционной технологии со связующим , используя в стадии нанесения синтезированного цеолита на поверхность носителя (алюмиси-ликата) связующий компонент. Затем осуществляют стадии распылительной сушки, ионного обмена термохимической обработкой, нанесения промоторов, вспомогательных добавок, прокалки, компаундирования и т.д. [c.455] На рис. 8.3 и в табл.8.4 представлены сравнительные данные по качеству продуктов крекинга, в том числе бензина, полученных при крекинге газойля на алюмосиликатном и цеолитном катализаторах (при одинаковой конверсии). [c.456] Вернуться к основной статье