Изучено при давлении, близком к атмосферному, в двух модельных реакциях: дегидрирования циклогексана и дегидроизомеризации метилциклопентана [231]. Первая из этих реакций характеризует активность металлической фазы, поскольку реакция идет на металлических центрах катализатора. Вторая реакция протекает по бифункциональному механизму, но лимитирующей является стадия (изомеризация метилциклопентена в циклогексен), которая проходит на кислотных центрах носителя. Следовательно, эта реакция дает представление о том, как влияет рений на свойства носителя. Опыты, проведенные при низком давлении (≈0,1 МПа), показали, что введение рения в алюмоплатиновый катализатор значительно уменьшает скорость его дезактивации в реакции дегидрирования циклогексана, но не замедляет падения активности в реакции дегидроизомеризации метилциклопентана. Предварительное осернение катализаторов мало влияет на их стабильность в этой реакции. Такие результаты приводят к заключению, что рений, образуя сплав с платиной, препятствует ее дезактивации. С другой стороны, рений не модифицирует носитель и не влияет на скорость дезактивации катализатора в реакции дегидроизомеризации метилциклопентана.
Значительный интерес представляют данные работы [110], в которой показано, что рений повышает стабильность алюмоплатинового катализатора даже в случае, когда платина и рений нанесены на разные зерна оксида алюминия и, следовательно, риформинг бензиновой фракции осуществляют на смеси катализаторов Pt/Al2O3 и Re/Al2O3. В этих условиях, при отсутствии непосредственного контакта между платиной и рением количество кокса, отлагающегося на платинасодержащем компоненте (Pt/Al2O3) смеси меньше, чем при риформинге на алюмоплатиновом катализаторе аналогичного состава, в котором рения нет. Стабильность двухкомпонентной каталитической системы возрастает с уменьшением размера зерен как платинового, так и рениевого компонентов. Исходя из этого, можно заключить, что эффект повышения стабильности будет наибольшим при наличии тесного контакта платины и рения, в частности в форме сплава.
Таким образом, для стабилизирующего действия рения характерны две особенности: 1) повышение стабильности алюмоплатинового катализатора вследствие снижения коксообразования на платине; 2) улучшение стабильности при отсутствии непосредственного контакта рения и платины, хотя при его наличии возможно достижение значительно большего эффекта.
Уменьшение скорости дезактивации катализатора Pt/Al2O3 при смешении с катализатором Re/Al2O3 можно объяснить тем, что образующиеся при риформинге на платине ненасыщенные углеводороды (например, диолефины), склонные к коксообразованию, превращаются в более стабильные, подвергаясь гидрированию на рении. Можно сослаться, например, на результаты, полученные при гидрировании циклопентадиена на катализаторе Re/Al2O3 при ≈ 480 °С и атмосферном давлении [232]. Основным продуктом реакции является циклопентан.
Смешение катализаторов Pt/Al2O3 и Sn/Al2O3 не приводит к повышению стабильности платинового катализатора [232]. Это служит подтверждением различия механизма стабилизирующего действия рения и олова. Олово отравляет центры прочной адсорбции на платине, что предотвращает ее закоксовывание. Рений же катализирует гидрирование тех ненасыщенных соединений, которые служат источником коксообразования на платине. Как и при модифицировании алюмоплатинового катализатора металлами IV группы, в частности оловом, спилловер водорода играет решающую роль в подавлении коксообразования на носителе ренийсодержащего катализатора. Рений, препятствуя закоксовыванию платины, способствует поддержанию большой скорости спилловера водорода. При этом гидрирование соединений, образующих кокс, протекает наиболее интенсивно на участках носителя, примыкающих к биметаллическим кластерам платины и рения и, по-видимому, играющих наиболее важную роль в катализе. Поэтому отложение кокса происходит главным образом на более удаленных от биметаллических кластеров участках носителя, где концентрация водорода спилловера мала. Этим можно объяснить тот факт, что на катализаторах Pt—Re/Al2O3 риформинг без регенерации катализатора можно осуществлять до накопления в нем кокса. 11—12%, а иногда и до 20% по массе [154; 55, с. 128].