Риформинг

Условия прокаливания алюмоплатинового катализатора

Темпе­ратура, газовая среда оказывают значительное влияние на дисперс­ность металлической фазы. При прокаливании в токе кислорода или воздуха как невосстановленного, так и восстановленного ката­лизаторов наблюдается экстремальный ход кривых, выражающих зависимость дисперсности платины от температуры прокаливания [167, 168] (рис. 2.6). Повышение температуры от 300 до 550 °С при­водит к значительному увеличению дисперсности платины, более, чем в 2 раза. Однако при дальнейшем .повышении температуры -прокаливания происходит резкое уменьшение дисперсности метал­лической фазы. По другим данным [167] при прокаливании про­мышленного катализатора 0,375% Pt/Al2O3 в воздухе, дисперсность платины начинает уменьшаться при 570 °С. Полагают, что при температу­рах, превышающих температуру раз­ложения оксидов платины, она пере­ходит в металлическое состояние, ко­торое сопровождается спеканием, а сле­довательно, уменьшением дисперсности металла [169]. Прокаливание ката­лизатора   0,4%   Pt/Al2O3   при    600 °С в смеси кислорода и азота (молярное содержание О2—3%) в течение 24 сут приводит к увеличению размера кристаллитов пла­тины от 1 до 50 нм  [170].

 

Зависимость дисперсности платины в ката­лизаторе (2% Pt/Al2O3) от температуры и времени об­работки в токе кислорода

 

Рис. 2.6. Зависимость дисперсности платины в ката­лизаторе (2% Pt/Al2O3) от температуры и времени об­работки в токе кислорода [168].
Продолжительность     прокаливания:     1 —  1ч;    2 —16 ч

 

 Зависимость активности алюмоплатиновых катализаторов с разным содержанием хлора в реакции гидрирования бензола от температуры прокаливания в воздухе

 

Рис. 2.7. Зависимость активности алюмоплатиновых катализаторов с разным содержанием хлора в реакции гидрирования бензола от температуры прокаливания в воздухе  [171 ].

 

Изучалось влияние температуры прокаливания катализаторов на их активность [171] (рис. 2.7). При приготовлении катализатора 1 платину наносили на оксид алюминия с использованием в качестве конкурирующей уксусную кислоту, а катализатора 2 — соляную. Катализатор 1, массовое содержание хлора в котором 0,4%, непре­рывно снижал активность по мере повышения температуры от 300 до 600 °С. Иное поведение обнаружил катализатор, содержавший ≈ 1,5% хлора и обладавший более высокой кислотностью. Даже прокаливание при 600 °С не приводило к сколько-нибудь существен­ному снижению активности катализатора. Подобная зависимость должна существовать и для дисперсности платины, поскольку для алюмоплатиновых катализаторов она достаточно хорошо корре­лирует с активностью в реакции гидрирования бензола [172]. В [173] также показана стабилизирующая роль хлора в окислительной среде. Так, при массовом содержании хлора алюмоплатиновом катализа­торе 1,4% спекание платины не наблюдается, даже если прокалива­ние проводят при 650 °С. Повышение термостабильности алюмо-платинового катализатора в присутствии иона хлора вероятно вызвано тем, что он ускоряет процесс редиспергирования платины.

Пары воды, которые содержит воздух, взаимодействуют с алюмо-платиновым катализатором при прокаливании, приводят не только к частичному удалению хлора, но вызывают также уменьшение дисперсности платины [174]. Положительное влияние иона хлора проявляется и в этих условиях. Так, можно предотвратить умень­шение дисперсности платины при прокаливании при 500 °С в воздухе, с молярным содержанием 10% водяных паров, если в алюмоплатиновый катализатор ввести достаточно хлора.