Риформинг

Катализаторы риформинга

Алюмомолибденовый катализатор (МоО3l2О3) был первым ка­тализатором риформинга, нашедшим промышленное применение [7, с. 10]. Попытки использования других оксидных катализаторов (Сг2О3/А12О3, СоО—МоО3/А12О3) к успеху не привели.

Алюмомолибденовый катализатор, как и современные катали­заторы риформинга, катализирует реакции ароматизации, изомери­зации и гидрокрекинга углеводородов [7, с. 23]. Однако селектив­ность его в реакциях ароматизации, особенно парафинов, значи­тельно ниже, а скорость закоксовывания намного больше.; Тем не менее это не явилось препятствием для промышленного использова­ния во время второй мировой войны риформинга на алюмомолибденовом катализаторе, так как процесс служил для производства то­луола  и  компонентов  авиационных  бензинов.

Как известно, Зелинским и его школой, в частности Казанским, Шуйкиным, Платэ и другими были проведены обширные исследова­ния, в которых было не только изучено каталитическое действие пла­тины на разные углеводороды, но и показана практическая ее цен­ность как ароматизующего катализатора. Однако только в конце 40-х годов, когда возникла потребность в экономичном процессе каталитического риформинга для улучшения качества автомобиль­ных бензинов, стали впервые применять более эффективный ката­лизатор — платиновый [121]. На протяжении последующих десяти лет платиновые катализаторы вытеснили оксидные [122], а широ­кие исследования привели к созданию разных их модификаций для процесса каталитического риформинга.

Дороговизна платины предопределила малое ее содержание в промышленных катализаторах риформинга, а следовательно, необхо­димость весьма эффективного ее использования. Этому способ­ствовало также применение в качестве носителя оксида алюминия, который давно был известен как лучший носитель для катализато­ров ароматизации [49]. Важно было превратить алюмоплатиновый катализатор ароматизации в бифункциональный катализатор ри­форминга, на котором протекал бы весь комплекс реакций, рассмо­тренных в предыдущей главе. Для этого следовало придать носи­телю необходимые кислотные свойства, что было достигнуто путем промотирования оксида алюминия галогенами (фтором, хлором) (пат. США 2478916,  2479110).

На первом этапе промышленного осуществления процесса пред­почитали работать на фторированном алюмоплатиновом катализа­торе.

При применявшейся технологии концентрация водяных паров в зоне катализа была велика, а потому для снижения потерь гало­гена (в результате отщепления от катализатора) целесообразнее было применять фторированный катализатор поскольку фтор прочно связан с катализатором   [123].

Дальнейшее совершенствование технологии каталитического ри­форминга, в частности удаление из сырья каталитических ядов и его обезвоживание, позволили перейти к использованию более эффек­тивных алюмоплатиновых катализаторов, промотированных хло­ром. Преимущество хлорированных катализаторов — возможность регулирования содержания хлора в катализаторах, а следовательно, и уровня их кислотности, непосредственно в условиях эксплуатации [124, 125, а. с. СССР 148028, 149768].

Последнее поколение катализаторов риформинга отличается тем, что наряду с платиной, содержат один или несколько других метал­лов. Для таких катализаторов характерна высокая стабильность в условиях реакционного периода, что в конечном счете обеспечивает возможность получения более высоких выходов как высокоокта­новых бензинов риформинга, так и ароматических углеводородов.

Прежде всего следует рассмотреть методы получения и физико-химические свойства оксида алюминия, так как носитель оказывает большое влияние на свойства катализатора риформинга как в про­цессе его приготовления, так и при его эксплуатации.