Риформинг

Химический состав полиметаллических катализаторов риформинга

На протяжении времени, прошедшего после появления патента на первый промышленный биметаллический — платинорениевый катализатор (пат. США 3415737, 1968 г.), опубликована обширная патентная литература по полиметаллическим катализаторам ри­форминга, которая служит важным источником информации об их составе, В перечень металлов, предложенных в качестве промоторов (табл. 2.3) включены не все запатентованные металлы (например, галлий, таллий, технеций, уран и др.). При этом исходили из того, что только неоднократное упоминание металла в патентах служит указанием на возможность получения положительного эффекта при промотировании. Из рассмотрения таблицы следует, что для промотирования алюмоплатинового катализатора можно использовать многие металлы IVIII групп периодической системы элементов, исключая щелочные и щелочно-земельные металлы. Однако по коли­честву взятых патентов резко выделяются германий, олово, иридий, но, особенно, рений, что указывает на использование этих металлов для промотирования промышленных катализаторов риформинга. Вероятно, нашли также практическое применение медь, кадмий, свинец, титан, а может быть и некоторые другие металлы.

Используемые для промотирования металлы можно разделить на две группы. К первой из них принадлежат иридий и рений, хо­рошо известные как катализаторы гидро-дегидрогенизации и гидрогенолиза. Другая, более обширная группа промоторов, зключает металлы, которые практически не активны в указанных реакциях. Такими металлами являются медь, кадмий, германий, олово, свинец и др. Некоторые из этих металлов (например, медь, свинец) давно известны как каталитические яды для платины.

Таблица 2.3. Металлы, предлагаемые в патентах в качестве промоторов платинового катализатора риформинга

 

Группа периоди­ческой системы

Металлы

Группа периоди­ческой системы

Металлы

Медь, серебро

V6

Ниобий, тантал

IIб

Цинк, кадмий

VI6

Хром,  молибден,  вольфрам

Ша

Индий

VII6

Рений, марганец

Шб

Редкоземельные

VIII

Железо, кобальт, никель

IVa

Германий, олово, свинец

VIII

Рутений, родий, иридий

IV6

Титан

 

 

Va

Сурьма, висмут

 

 

 

Таблица 2.4. Промышленные полиметаллические катализаторы риформинга [153,   154]

 

Фирма

Страна

Тип катализатора

Металлические компоненты

Chevron

США

А, В, D, Е

Pt— Re

UOP

США

R-16

Pt—Re

UOP

США

R-20

Pt—Ge

UOP

США

R-30

Pt—Sn

Engelhard

США

Е-501, Е-601

Pt—Re

Exxon

США

KX-130

Pt—Ir

IFPProcatalyse

Франция

RG-451

Pt—Ir

Ketjen

Нидерланды

СК-433

Pt—Re

На протяжении последних 5—7 лет патентная литература отра­зила стремление улучшить катализаторы риформинга за счет пере­хода от биметаллических к полиметаллическим каталитическим системам. Большей частью такие системы содержат, наряду с пла­тиной, еще два элемента, из которых один принадлежит к первой группе, а другой — ко второй. Так, если алюмоплатиновый ката­лизатор промотируют рением, то в катализатор вводят еще один из следующих металлов: медь, серебро, кадмий, цинк, индий, редко­земельные элементы — лантан, церий, неодим и др.   [155].

В табл. 2.4 представлены катализаторы риформинга, производи­мые в некоторых развитых капиталистических странах [153, 154]. Как и в случае монометаллических катализаторов, носителем служит у- или η-А12О3. Катализаторы типа В (Chevron) и СК-433 содержат по массе 0,3% платины и 0,3% рения, Е-601 —0,35% платины и 0,35% рения, a R-16—0,375% платины и 0,375% рения [153, 154]. Если судить по патентным данным (пат. США 396922; 4018670), то массовое содержание платины и иридия в катализаторе КХ-130 одинаково—по 0,3%.

В качестве кислотного промотора в полиметаллических катали­заторах используется только хлор. Массовое его содержание в ката­лизаторах составляет 0,8—1,1%   [154, 156].