Катализаторы каталитического крекинга
Первые катализаторы каталитического крекинга представляли собой природные глины — аморфные алюмосиликаты (Al2O3 × 4SiO2 × H2O + nН2О). Эти катализаторы термически малоустойчивы. Выход бензина на них не превышает 20–30% (масс).
В настоящее время природные алюмосиликаты практически полностью вытеснены синтетическими, также аморфными веществами. В их состав входят 10–30% AI2O3, 90–70% SiO2 и небольшое количество других окислов (Fe2O3, CaO и др.). Выход бензина с использованием синтетических катализаторов достигает 34–36% (масс). В промышленности применяют синтетические алюмосиликаты двух типов: низкокремнеземистые с содержанием А12О3 10–15%, высококремнеземистые с содержанием Al2O3 20–30%.
Низкокремнеземистые катализаторы дешевле, но менее активны и стабильны, чем высококремнеземистые. Вследствие большей стабильности расход высококремнеземистых алюмосиликатов на 50– 60% ниже, чем низкокремнеземистых.
Вопрос о том, какова природа активных центров алюмосиликатов, до сих пор окончательно не решен. Катализ приписывают как кислотным центрам Бренстеда, так и кислотным центрам Льюиса, По-видимому, кислотой по Льюису — акцептором электронной пары — является атом алюминия в структуре типа
О —
|
— О—А1—О—Si—О—
| |
О О
| |
Появление протона — сильной кислоты Бренстеда — возможно в результате гидратации алюмосиликата. Гидратированные образцы, содержащие 1,5% воды, более активны и стабильны, чем негидратированные.
Наиболее активные и селективные катализаторы крекинга — природные и синтетические цеолиты, кристаллические алюмосиликаты. Использование цеолитсодержащих катализаторов позволяет увеличить выход бензина до 45–47% без ухудшения других показателей процесса. Цеолитсодержащие катализаторы более устойчивы к действию ядов и высокой температуры.
Цеолиты имеют малую механическую прочность и в чистом виде в качестве промышленного катализатора не используются. Обычно они вводятся в количестве 5–20% в аморфную алюмосиликатную матрицу, которая обладает достаточно прочной структурой.
Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 763;