ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цеолитные алюмосиликатные катализаторы из "Промышленные установки каталитического крекинга" Цеолитный катализатор получают добавлением цеолитов к алюмосиликатам аморфной структуры. Цеолитные катализаторы отличаются от аморфных алюмосиликатных повышенными адсорбционными свойствами, большей каталитической активностью и селективностью, а также высокой паро-термостабильностью. [c.26] Цеолиты представляют собой кристаллические алюмосиликаты кальция, натрия и других металлов. Они содержат большое кдличество воды, которая при нагревании выделяется в виде водяного пара. С этим свойством связано название цеолитов — кипящие камни . При охлаждении цеолита протекает обратный процесс — поглощение водяных паров. Количество воды, выделяемой при нагревании и поглощаемой при охлаждении, примерно одинаково. Осторожное нагревание и охлаждение цеолита не вызывает разрушения его структуры. [c.27] Практическое применение получили синтетические цеолиты типа ЫаА, СаА, ЫаХ, СаХ и ЫаУ, СаУ. Первые буквы обозначают преобладающий в цеолите металл, а буквы А, X, V — тип кристаллической решетки. Цеолиты типа А обладают малым размером пор — 4—5 А. Они эффективны при реакциях, в которых участвуют молекулы с небольшими размерами. Размер пор цеолитов типа X и V превышает 5 А. Из таких цеолитов можно приготовлять катализаторы для реакций, в которых взаимодействуют крупные молекулы, содержащиеся в нефтяных фракциях. [c.27] В тетраэдре атомы кислорода расположены в четырех его вершинах. Атом кремния связан одной валентной связью с каждым из четырех атомов кислорода. Поэтому четырехвалентный кремний в тетраэдре оказывается электрически нейтральным. Тетраэдр, содержащий трехвалентный алюминий, обладает одним отрицательным зарядом, так как валентность одного из атомов кислорода из четырех не насыщается. В натриевой форме цеолита отрицательный заряд тетраэдра соединяется с положительным зарядом иона натрия. [c.28] Цеолиты, содержащие одновалентный металл (например, натрий), обладают низкой каталитической активностью. В присутствии натрия в структуре цеолита активность и селективность катализатора, а также его стабильность при высоких температурах в средах, содержащих водяной пар, снижаются. Поэтому при изготовлении катализатора крекинга содержание натрия снижают до минимума. При замене в кристалле цеолита одновалентного металла 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. Это свойство кислотных центров подтверждается экспериментальными данными при отравлении цеолита азотистыми основаниями каталитическая активность падает после удаления азотистых оснований с поверхности цеолита активность восстанавливается до прежнего уровня. [c.29] Таким образом, применяя различные типы решеток цеолитов и различные катионы металлов, можно регулировать каталитические свойства цеолитов и получать катализаторы различного назначения. [c.30] В табл. 1 приводятся физико-химические свойства алюмосиликатных аморфных и кристаллических цеолитсодержащих катализаторов. [c.33] По данным табл. 2, где приводятся эксплуатационные свойства катализаторов, можно судить о высокой активности, селективности и стабильности цеолитных катализаторов. [c.34] В присутствии цеолитных катализаторов образуется меньше газа и кокса, чем в присутствии аморфных катализаторов. Кроме того, они обладают большей стабильностью и стойкостью к отравлению металлоорганическими соединениями. Большой выход бензина при использовании микросферических катализаторов (по сравнению с шариковыми катализаторами) объясняется меньшим внутридиффузионным торможенйем. [c.34] Вернуться к основной статье