ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цеолитные носители металлсодержащих катализаторов из "Высоко кремнеземные цеолиты и их применение в нефтепереработке и нефтехимии" Уникальные свойства структуры цеолитов, свободный объем которых доступен для большинства реагирующих молекул углеводородов, определяют их преимущества по сравнению с аморфными алюмосиликатами при использовании цеолитов в роли носителей активных компонентов — металлов. Металл, введенный обменом на ион Ыа+, распределяясь равномерно в объеме цеолитного кристалла, в восстановительной среде может быть близок к атомарно-дисперсному состоянию, образуя при этом активные центры. Последнее дает возможность в необходимых случаях подавлять такие каталитические реакции, как изомеризация, диспропорционирование и другие, которые могут снижать селективность действия катализатора в заданном направлении. [c.140] Сильно кислотные цеолиты, обычно используемые в качестве носителей в металлсодержащих катализаторах, могут привести к гидрокрекингу, промежуточным процессом которого является гидрогенизация олефинов. Поэтому количество вводимого в катализатор сильно кислотного цеолита — носителя металла, вызывающего глубокую изомеризацию, необходимо строго контролировать [63, с. 132]. [c.140] Катализаторы гидрирования и дегидрирования. В работе 183, х . 64—96] детально описаны способы приготовления различных окисных и сульфидных катализаторов старого типа и цеолитсодержащих катализаторов нового типа. Эти катализаторы применяют в гидрогенизационных процессах нефтепереработки и нефтехимии, направленных на получение ценных продуктов циклогексана, ме-тилциклогексана, бензола и др. [c.141] В реакции гидрогенизации бензола активность бифункционального никелевого катализатора убывает по мере возрастания кислотности носителя в последовательности 5102 А12О3 алюмосиликат цеолит типа У [74]. Катионные формы цеолита типа У Ыа-, Ь1-, Са- и Мй-ионных форм имеют одинаковую активность. [c.141] По гидрирующей активности цеолитные Pd- и Rh-катализаторы показали исключительно высокую селективность действия в реакции гидрирования ароматических углеводородов. По сообщению авторов [58] по гидрирующей активности металлы располагаются в следующем порядке 0,5Rh 0,51г 0,5Pd. [c.141] Рассмотренные примеры по гидрированию и дегидрированию углеводородов позволяют предположить о перспективности применения цеолитных катализаторов, содержащих наиболее эффективные цеолиты типа У. [c.142] Гидродеалкилирование. Резкое увеличение потребности в бензоле обусловливает интенсивное развитие каталитических процессов деалкилирования толуола и алкилбензолов g — С,2 [84, с. 12—221. Синтетические фожазиты типа X и У (510г/А120з = 2,5—б) используют в качестве носителей металлсодержащих катализаторов, применяемых в реакциях гидрогенолиза (разновидность процесса гидрогенизации)—гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов. [c.142] До последнего времени в реакции гидродеалкилирования ароматических углеводородов (толуола, алкилнафталинов и др.) используют катализаторы, приготовляемые на основе окиси алюминия алюмохромовый, алюмокобальтникельмолибденовый и др. [83, с. 64—87 85]. Катализаторы такого типа проявляют высокую активность лишь в жестких условиях (при 580—620 °С) [86, с. 167— 175[, что является их недостатком. [c.142] Показана [87] высокая эффективность в реакции гидродеалкилирования толуола декатионированных цеолитов типа X и У, активированных металлами VI и VIII групп периодической системы элементов. Выявлено, что в цеолите эффективный размер входных пор должен быть больше 6,6 А, достаточный для свободного доступа молекул бензола и алкилбензолов к активным центрам и отвода продуктов реакции. Малая активность низкокремнеземного цеолита типа А объяснялась тем, что максимальный диаметр его окон составлял 5 А. [c.142] На декатионированном цеолите 0,5Р1 Н (20—40) при гидро-деалкилировании толуола получен гидрогенизат, содержащий (в мол.%) бензола 37, ксилолов 9,3—11,0 и крекинг-продуктов 2—7 [531. [c.143] При гидродеалкилировании толуола на проточной установке в присутствии катализатора СоМоНЫаХ (объемная скорость 0,5 кг/(л-ч) 445 °С 30 кгс/см ) в гидрогенизате содержалось (в вес.%) бензола 41,3, толуола 50,2 и ксилолов 8,5 [85]. После 700 ч работы кокса содержалось 3,5—4%. В этой работе показано преимущество цеолитного катализатора по сравнению со стандартным алюмокобальтмолибденовым катализатором температура реакции снижается на 80—100 °С, газообразование и расход водорода значительно уменьшаются. [c.143] Цеолит 0,5Р(1НУ использовали в реакции гидродеалкилирования алкилароматических углеводородов тяжелой бензиновой фракции (170—250 °С), содержавшей 75 объемн. % ароматических углеводородов [88]. В процессе при 260—329 °С параллельно протекали две реакции — крекинг и деалкилирование. В продуктах реакции содержалось 60% парафиновых и нафтеновых углеводородов, 13,9% толуола, 11,6% лг-ксилола и немного бензола. Бензин имел октановое число 98 (по исследовательскому методу). [c.143] Таким образом, цеолиты, содержащие преимущественно платину, проявляют достаточно высокую активность и селективность в роли катализаторов гидродеалкилирования. [c.143] Перед испытанием цеолитов, в которых металл находится в виде катиона, и цеолитных катализаторов, содержащих металл, необходимо контролировать их свойства содержание влаги после низкотемпературной дегидратации (сушки) и остаточной влаги до и после стадии восстановления металла до нулевой валентности, степень восстановления металла, зависящую от природы, количества и метода введения его в цеолит и, наконец, кислотность цеолита. Для определения состояния металла в решетке цеолита используют рентгенофазовый и спектральный анализы, электронную микроскопию и др. [c.143] В настоящее время в теории каталитического действия цеолитных катализаторов наиболее разработаны представления о реакциях, идущих по карбоний-ионному механизму. [c.147] Вернуться к основной статье