Методы приготовления промышленных катализаторов риформинга
Процесс производства катализаторов риформинга многостадиен. Он включает приготовление носителя — оксида алюминия. Далее следует нанесение платины и других активных компонентов. После этого осуществляют сушку и прокаливание катализатора. Если это требуется, то прокаливание завершают газофазным хлорированием. Затем проводят восстановление катализатора. Ряд модификаций катализатора риформинга (например, содержащие рений и иридий) подвергают осернению. Восстановление и осернение катализаторов обычно осуществляют на установках каталитического риформинга.
Активные компоненты наносят на оксид алюминия, используя растворы их соединений. При выборе метода нанесения стремятся обеспечить закрепление активных компонентов на поверхности носителя в высокодисперсной форме, достаточно устойчивой против термодинамической тенденции к агломерации. В основном используют три способа: адсорбцию активных компонентов из раствора, пропитку и соосаждение.
Адсорбция из раствора [157, 158]. Катализаторы сорбционного типа готовят пропиткой гранул оксида алюминия, предварительно насыщенных или не насыщенных растворителем. Для нанесения платины, иридия и рения обычно используют растворы соответствующих кислот: H2PtCl6, H2IrCl6, HReO4. Закрепление платины на носителе осуществляют путем ионного обмена:
где s — поверхность носителя.
Аналогичным образом протекает реакция при взаимодействии оксида алюминия с HReO4 и Н2IrСl6.
При малом содержании платины в катализаторе риформинга концентрация гидроксильных ионов в периферийном, слое гранул оксида алюминия достаточна для того, чтобы в результате ионного обмена платина оказалась сосредоточенной в наружном слое гранулы. Если продолжительность пропитки ограниченна, то получают катализатор «корочного» типа (рис. 2.4, тип II).
Рис. 2.4. Два типа распределения активного компонента.
Для промышленных катализаторов риформинга характерно иное, относительно равномерное распределение платины и других активных компонентов. Такие катализаторы можно назвать «сплошными» (рис. 2.4, тип I). Для их приготовления используют метод [159, а. с. СССР 108268], основанный на конкурентной сорбции, которая имеет место при введении в пропитывающий раствор веществ, сорбирующихся на оксиде алюминия, как и соединения, содержащие платину, иридий и рений.