Риформинг

Влияние серы на алюмоплатиновый катализатор

Значительный интерес представляют данные о действии серы на алюмоплатиновый катализатор, так как оно в известной мере подобно действию металлов IV группы (германия, олова, свинца). Дозированное осернение алюмоплатинового катализатора и, следовательно, введение небольших количеств серы, хотя и сни­жает дегидрирующую активность катализатора, однако, подавляя гидрогенолиз парафинов, увеличивает селективность процесса, вследствие чего повышается выход ароматических углеводородов. С другой стороны, при значительном содержании серусодержащих соединений в сырье происходит отравление катализатора, в частности уменьшается его активнбсть и селективность в реакции дегидроциклизации парафинов (табл. 2.13). Подобное явление наблю­дается только при умеренных температурах каталитического риформинга.  Если же проводить процесс при высоких температурах (например, 525 °С) существенного ухудшения селективности не отмечено  [120].

 

Таблица 2.13. Влияние серы при каталитическом риформинге н-гептана [120]

Условия:   катализатор — 0 75  Pt/γ-A12O3;   0,7 МПа;  молярное отношение Н2 : С7Н16 = 8:1        


Показатели

Объемная скорость,  ч-1

2

4

2

2

Температура реакции, °С

475

475

500

525

Степень превращения гептана, %

 

 

 

 

без серы

98

88

95

99

0,12% серы

97

91

96

99

Молярная селективность по толуолу, %

 

 

 

 

без серы

50

38

48

62

0,12% серы

36

26

44

58

 

Испытывался алюмоплатиновый катализатор на стабильность при риформинге бензиновой фракции в жестких условиях (510°С, 0,7 МПа, октановое число риформата 100 по и. м.) (рис. 2.9). При добавлении к сырью серусодержащего соединения (0,12% по массе серы) снижается скорость коксоотложения и, как следствие, намного уменьшается скорость дезактивации катализатора и, если судить по выходу риформата, то и падение его селективности. Таким обра­зом, сера действует как яд в случае, когда риформинг проводят в мягких условиях, при которых закоксовывание алюмоплатинового катализатора протекает медленно, а потому мало влияет на скорость реакций ароматизации. Од­нако сера является промо­тором, способствующим по­вышению стабильности и се­лективности катализатора, если применяют жесткий режим, которому сопутствует интенсивное закоксовывание катализатора.

 

Влияние серы на стабильность платинового катализатора риформинга

 

 Рис. 2.9. Влияние серы на стабильность платинового катализатора риформинга [120].

Катализатор 0,75%  Pt/γ-Al2O3;  содер­жание серы в сырье:  1 — 0: 2 1200 млн-1  [120].

 

 Положительное действие серы связано с тем, что, снижая скорость коксоотло­жения, она тем самым способствует увеличению скорости основных реакций риформинга. Таким образом, сера, скорее всего, является модификатором алюмоплатинового катализатора риформинга, по­скольку в зависимости от условий процесса и содержания в сырье ее она проявляет себя как яд или промотор.

Если при действии серусодержащих соединений на алюмоплатиновый катализатор происходит частичное превращение платины в сульфид PtS [211], то это еще не означает полной дезактивации осерненной части металла.. Так, по данным [192] сульфиды платины катализируют селективное гидрирование диолефинов и циклодиенов в более стабильные углеводороды с одной двойной связью. Возможно, что ненасыщенные поверхностные соединения, ответственные за образование кокса на платине, подвергаются гидрированию на сульфиде этого металла, что может, способствовать снижению коксообразования.