Катализаторами риформинга являются небольшие кристаллы платины или платиновых сплавов, нанесенные на пористый промотированный оксид алюминия. Эти катализаторы считаются бифункциональными, поскольку активную роль играют как металлический, так и оксидный компоненты. Для риформинга характерно протекание реакции через ряд элементарных стадий. На металлических центрах катализатора идут реакции дегидрированиягидрирования, гидрогенолиза и частично дегидроциклизации. Оксидный компонент катализирует ряд реакции, к числу которых относятся реакции изомеризации, гидрокрекинга и частично дегидроциклизация.
Отечественные катализаторы риформинга представляют собой оксид алюминия, промотированный фтором или хлором, с равномерно распределенными по всему объему таблеток платиной (катализаторы серии АП) или платиной и металлическими промоторами (катализаторы серии КР).
Для подавления реакции гидрогенолиза катализаторы осерняются. Катализаторы серии АП и некоторые из серии КР осерняюттом при изготовлении.
К основным эксплуатационным характеристикам катализаторов риформинга следует отнести активность, селективность и стабильность.
Активность катализатора должна обеспечивать необходимую глубину превращения сырья при заданных объемных скоростях его пропускания через катализатор. Показателем активности при выбранных условиях шроцесса служит октановое число катализата или содержание в нем ароматических углеводородов.
Требования максимальной селективности применительно к^катализатору риформинга сводятся к обеспечению наибольших выходов жидких продуктов и водорода. Это значит, что с максимальной глубиной должны протекать реакции ароматизации и минимальной должна быть активность катализатора в реакциях гидрокрекинга и гидрогенолиза, приводящих к увеличению содержания газообразных углеводородов и уменьшающих выход целевых продуктов.
Стабильность катализатора характеризуется способностью сохранять первоначальную активность и селективность во времени, т. е. иметь достаточную продолжительность межрегенерационного ' цикла и общий срок службы.
О преимуществах катализаторов риформинга по их основным свойствам можно судить по результатам их испытаний в особо жестких условиях. Испытания проводились на пилотной установке по ускоренной методике, предусматривающей повышение температуры по мере снижения активности катализатора с целью сохранения октанового числа бензина риформинга. Стабильность катализатора в этих условиях характеризовалась скоростью подъема температуры в течение суток, а селективность — величиной снижения выхода бензина за сутки.
Таким образом, характерная особенность катализаторов серии КР состоит в том, что по мере падения их активности селективность снижается слабо.
Важной эксплуатационной характеристикой катализаторов является также их механическая прочность, которая выражается устойчивостью к раздавливанию и истиранию. При несоответствии катализатора заданным требованиям прочности в процессе эксплуатации образуются осколки и пыль, которые накапливаются в аппаратах и трубопроводах, затрудняют движение газовой смеси и вызывают увеличение перепада давления в системе. Обычно индекс прочности на раскалывание промышленных катализаторов риформинга составляет 0,97—1,05 кг/мм.
Важна также хорошая регенерируемость катализаторов, т. е. способность катализатора восстанавливать свои первоначальные свойства (активность, селективность и стабильность) после проведения окислительной регенерации, а также Способность его к многократным регенерациям.
Активность катализаторов риформинга в ходе эксплуатации постепенно снижается изза отложения кокса, уменьшения дисперсности платины, а в некоторых случаях и вследствие накопления неудаляемых катализаторных ядов. Первые две причины дезактивации катализатора могут полностью или в значительной степени устранены путем окислительной регенерации с последующим диспергированием платины (обработка хлорорганическим соединением при высокой температуре в окислительной среде — оксихлорирование).
К неудаляемым катализаторным ядам относятся соединения мышьяка, меди и свинца, которые могут содержаться в сырье. Накапливаясь на поверхности катализатора, эти соединения вступают во взаимодействие с платиной, нарушая гидрирующуюдегидрирующую функцию катализатора. Катализаторы, отравленные металлами, быстро закоксовываются н после регенерации не восстанавливают своей активности. Допустимое содержание соединений мышьяка, меди и свинца — не более 0,3 мг/кг сырья.
Соединения серы и азота также являются катализаторными ядами. Соединения серы гидрируются на катализаторах с образованием сероводорода, адсорбция которого приводит к подавлению гидрирующейдегидрирующей функции катализатора и его быстрому закоксовыванию. При непродолжительном воздействии соединении серы возможна полная реактивация катализатора. Допустимое содержание соединений серы дифференцировано для каждого типа катализатора и составляет 20 мг/кг для АП56, 10 мг/кг для АП64 и менее 1 мг/кг для серии КР.
Соединения азота превращаются на алюмоплатиновых катализаторах в аммиак, который, адсорбируясь, понижает кислотные функции катализатора. При непродолжйтёльном воздействии соединении азота на катализатор возможна полная реактивация катализатора. Допустимое содержание соединений азота составляет менее 1 мг/кг сырья.
Хлор является необходимой составной частью катализаторов риформинга (АП64 и КР), которая вводится для усиления и регулирования кислотной функции носителя и поддерживается в определенных пределах добавлением хлорорганических соединений [обычно от 0,6 до 1% (масс.)]. Неконтролируемое поступление соединений хлора с сырьем приводит к развитию реакций гидрокрекинга, а высокое содержание воды,в зоне реакции — к выносу хлора и подавлению изомеризующей и крекирующей функции катализатора. Фактическое содержание воды как в циркулирующем водородсодержащем газе, так и в сырье контролируется. Искусственное повышение влагосодержания используется в некоторых случаях для регулирования активности катализатора.