ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Катализаторы крекинга из "Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа" Матрица катализаторов крекинга выполняет функции как носителя — поверхности, на которой затем диспергируют основной активный компонент — цеолит и вспомогательные добавки, так и слабого кислотного катализатора предварительного (первичного) крекирования высокомолекулярного исходного нефтяного сырья. В качестве материала матрицы современных катализаторов крекинга преимущественно применяют синтетический аморфный алюмосиликат с высокой удельной поверхностью и оптимальной поровой структурой, обеспечивающей доступ для крупных молекул крекируемого сырья. [c.650] Аморфные алюмосиликаты обладают ионообменными свойствами, а для придания каталитической активности обрабатывают их раствором сернокислого алюминия для замещения катионов Ка на АР . 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.650] Активным компонентом катализаторов крекинга является цеолит, который позволяет осуществлять вторичные каталитические превращения углеводородов сырья с образованием конечных целевых продуктов. [c.650] Обычно тин структуры синтетического цеолита обозначают буквами латинского алфавита А, X, V. Р 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 РаУ, КеУ — соответственно лантановая и редкоземельная форма цеолита У. [c.651] За рубежом цеолиты классифицируют иначе перед буквой, обозначающей тип цеолита, ставят цифру, соответствующую максимальному диаметру молекул (в ангстремах), адсорбируемых данным цеолитом. [c.651] По этой классификации цеолиту КаА соответствует цеолит 4А, цеолиту СаА — 5А, цеолиту МаХ — 13Х, цеолиту СаХ — 1 ОХ и т. д. [c.651] Цеолиты типа А, имеющие малые размеры окон (3,3...5 А) 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 V — оба аналоги природного фожазита. В последние годы широкое распространение полз чают высококремнеземные трубчатые цеолиты Ь с силикатным модулем более 30 (например, 28М). [c.652] Тетраэдры с ионами 51 электрически нейтральны, а тетраэдры с ионами трехвалентного алюминия имеют заряд минус единица, который нейтрализуется положительным зарядом катиона Ме (сначала катионом Ма, поскольку синтез чаще ведется в щелочной среде, затем в результате катионного обмена — катионами других металлов, катионом МН или протоном Н ). [c.653] Наличие заряженных ионов алюминия на поверхности цеолита (центры Бренстеда) и обусловливает кислотные свойства и, следовательно, его каталитическую активность. [c.653] Натриевая форма цеолитов каталитически малоактивна и наименее термостабильна. Оба эти показателя существенно улучшаются при увеличении силикатного модуля цеолитов, а также степени ионного обмена на двухвалентные и особенно на трехвалентные металлы. Среди них более термостабильны цеолиты типа КеУ, обладающие к тому же важным свойством — высокой каталитической активностью. Благодаря этим достоинствам цеолиты серии КеУ как активный компонент катализаторов крекинга получили исключительно широкое применение в мировой нефтепереработке. [c.653] В результате обмена ионов А1 на ионы 51 образуется более прочный и термостабильный цеолит с повышенным силикатным модулем и кристаллической решеткой без пустот. Еще одно достоинство этого процесса, обозначенного как процесс Ь5-210, — это то, что фтороалю-минат аммония растворим и полностью выводится из кристаллической решетки цеолита. Цеолиты Ь5-210 (торговые марки Альфа, Бета, Эпсилон и Омега) характеризуются повышенной гидротермической стабильностью и селективностью, повышенной стабильностью по отношению к дезактивации металлами, но пониженной активностью в реакциях переноса водорода, что способствует повышению выхода изоолефинов в газах крекинга и октановых чисел бензинов. [c.654] Недостатком всех цеолитов является их не очень высокая механическая прочность в чистом виде, и потому они в качестве промышленного катализатора не используются. Обычно их вводят в диспергированном виде в матрицу катализаторов в количестве 10...20% мае. [c.655] Промышленные катализаторы крекинга. На отечественных установках с движущимся слоем шарикового катализатора применялись и продолжают пока применяться шариковые катализаторы АШНЦ-3 (без РЗЭ), АШНЦ-6, Цеокар-2 и Цеокар-4 (все с РЗЭ). [c.656] Мировое производство катализаторов крекинга в настоящее время составляет около 400 тыс. т в год. По объему производства наиболее крупными катализаторпыми фабриками владеют фирмы Грейс Девисон (США, Германия — 43%), Энгельгард (США, Нидерланды — 27 %) и Акзо Нобель (США, Нидерланды, Бразилия — 26 %). [c.657] Подавляющую часть катализаторов крекинга производят по традиционной технологии со связующим , используя в стадии нанесения синтезированного цеолита на поверхность носителя (алюмосиликата) связующий компонент. Затем осуществляют стадии распылительной сушки, ионного обмена термохимической обработкой, нанесения промоторов, вспомогательных добавок, прокалки, компаундирования и т. д. [c.657] Вернуться к основной статье