Катализаторы риформинга

Разработку промышленной каталитической ароматизации бензинов начали на базе относительно малоактивных и малоселективных катали­заторов типа оксидов хрома и молибдена. В системе процесса, названно­го гидроформингом, поддерживали давление ВСГ на уровне 1,4 МПа, что приводило к закоксовыванию катализатора, который приходилось регенерировать каждые 6-8 ч. В связи с этим каждый реактор был дубли­рован. Невысокая активность катализатора позволяла рассчитыватьлишь на более или менее полную дегидрогенизацию нафтенов и на очень ма­лое превращение (дегидроциклизацию) парафинов.

Дальнейшее развитие и совершенствование процесса риформинга шло в направлении разработки высокоактивных и высокоселективных катализаторов. Важнейшим этапом этого развития явился переход от окисных хромо-молибденовых к платиновым катализаторам, и в настоя­щее время в промышленности используются катализаторы платиновой группы — алюмоплатиновый АП-64, а также биметаллические катализа­торы серии КР (КР-104, КР-108, КР-110) и РБ-1. Катализаторы серии КР и РБ, кроме платины, имеют в своем составе рений и кадмий соответ­ственно.

Платиновый катализатор относится к бифункциональным: активный носитель (окись алюминия или алюмосиликат) обладает кислотными центрами, на которых протекают реакции изомеризации нафтеновых колец, гидрокрекинг парафинов и незначительная изомеризация обра­зующихся при гидрокрекинге парафинов и олефинов (с последующим насыщением олефинов водородом). Платина, тонко диспергированная и нанесенная равномерно на поверхности носителя, обладает гидрирующими-дегидрирующими свойствами и положительно влияет на реакции дегидрирования и дегидроциклизации.

Для усиления активности носителя к его поверхности подают гало­ген (хлор или фтор в виде НС1 или HF соответственно). Галоген (чаще всего хлор) вводят в период регенерации катализатора или вместе с сырь­ем. Гидрокрекирующая активность носителя определяется количеством активных центров, находящихся вблизи «кристаллитов» платины и пре­дохраняющих их от закоксовывания.

Дегидрирующая активность платинового катализатора имеет макси­мум при содержании платины на носителе всего 0,08% мае., однако про­мышленные катализаторы содержат 0,5-0,6% мае. платины. Соотноше­ние масс осажденной платины и подаваемого галогена близко к единице.

К биметаллическим катализаторам относится платино-рениевый, в котором на тех же носителях находятся оба металла в количествах, при­мерно равных (по -0,4% мае.). Присутствие второго металла (рения) пре­пятствует рекристаллизации платины — укрупнению ее кристаллитов с течением времени и, соответственно, уменьшению числа ее активных центров. Промышленный процесс на этом катализаторе назвали рени-формингом. Платино-рениевый катализатор позволяет вести процесс при 470-500°С и 1,4-2,0 МПа. Кроме рения, в качестве второго металла ис­пользуют германий, иридий, олово и свинец.

Характеристика катализаторов риформинга приводится в табл. 5.4 (основные показатели). Заданное октановое число катализата — не менее 85.