Вони руйнуються різною мірою, а утворюються при цьому метали отлагаются на каталізаторі.
4.2 Каталізатори
гідроочищення нафтопереробка установка хімізм
Сучасні каталізатори гідропереработкі являють собою складну систему, що складається з трьох груп компонентів, функції яких різні: активних компонентів, структурирующих компонентів і модифікаторів. На практиці іноді буває важко віднести певний компонент до тієї чи іншої групи. Так, оксид молібдену є активним компонентом і при введенні до складу каталізатора впливає на пористу структуру і термостабільність, тобто грає одночасно роль модифікатора. Звичайні модифікатори каталізаторів гідроочищення-цеоліти-при збільшенні їх вмісту в складі каталітичної системи різко збільшують її расщепляющую активність, виступаючи в якості активних компонентів.
Використовувані в промислових гідрогенізаційних процесах каталізатори є складними композиціями, до їх складу входять, як правило, такі компоненти:
) метали VIII групи: нікель, кобальт, платина, паладій, іноді залізо;
) оксиди або сульфіди VI групи: молібден, вольфрам, іноді хром:
) термостійкі носії з розвиненою питомою поверхнею і високою механічною міцністю, інертні чи володіють кислотними властивостями:
) модифікатори.
Нікель, кобальт, платина або паладій надають катализаторам дегидрирующей властивості, але вони не володіють стійкістю по відношенню до отруйну дію контактних отрут і не можуть бути використані окремо в гідрогенізаційних процесах.
Молібден, вольфрам і їх оксиди є р-напів-про-водниками (як і нікель, кобальт, платина, паладій). Їх каталітична активність по відношенню до реакцій окиснення-відновлення обумовлюється наявністю на їх поверхні вільних електронів, що сприяють адсорбції, хемосорбції, гемолітичного розпаду органічних молекул. Однак молібден і вольфрам значно поступаються за дегідрогідрірующей активності нікелю, кобальту і особливо платина і паладій.
Сульфіди молібдену і вольфраму також є р-напівпровідниками (дірковими). Діркова їх провідність обумовлює протікання гетеролітичних (іонних) реакцій, зокрема расщепленіеS-, CN- і С-О-зв'язків у гетероорганических з'єднаннях.
Поєднання нікелю або кобальту з молібденом або вольфрамом надає їх суміші та сплавам біфункціональні властивості - здатність здійснювати одночасно і гомолитического, і гетеролітичні реакції, а також стійкість по відношенню до отруйну дію сірчистих і азотистих сполук, що містяться в нафтовому сировину.
Застосування носіїв дозволяє знизити вміст активних компонентів в каталізаторах, що особливо важливо у випадку використання дорогих металів. Залежно від типу реакторів каталізатори на носіях виготовляють у вигляді таблеток, кульок, циліндрів або мікросфер.
Носії нейтральної природи (оксиди алюмінію, кремнію, магнію та ін.) не надають катализаторам на їх основі додаткових каталітичних властивостей.
Носії, що володіють кислотними властивостями, як, наприклад, синтетичні аморфні і кристалічні алюмосилікати і цеоліти, магній- і цірконійсілікати, фосфати, забезпечують катализаторам додатково ізомеризуючий і розщеплюють (крекирующей) властивості. З цього зрозуміло, чому каталізатори гидрообессеривания висококиплячих і залишкових нафтових фракцій, особливо гідрокрекінгу, виготовляються з використанням кислотно-активних носіїв. Каталізатори на таких носіях, що містять метали VI і VIII груп, є, по суті, поліфункціональними.
У світовій практиці найбільше поширення в гід-рогенізаціонних процесах отримали алюмокобальтмолібденовие (АКМ): алюмонікельмолібденовие (АНМ) і змішані алюмоннкелькобальтмолібденовие (АНКМ), а також алюмоні-кельмолібденсілікатние (АНМС) каталізатори. У процесах глибокого гідрування азотовмісних і ароматичних сполук, парафінів і масляних фракцій застосовують алюмонікель- або алюмокобальтвольфрамовие каталізатори (АНВ або АКВ).
Незважаючи на проведені в багатьох країнах світу багаторічні дослідження із застосуванням комплексу різноманітних фізико-хімічних методів, досі не встановлено, які саме структури і фазовий склад каталізаторів гідрогенізаційних процесів відповідають їх каталітично активного стану.
Кобальт (нікель) і молібден (вольфрам) утворюють між собою складні об'ємні і поверхневі сполуки типу молибдатов (вольфраматів) кобальту (нікелю), які при сульфірованіі формують каталітично активні структури сульфидного типу CoMoSy (NiсMoSy, CoWSy, NiсWSy). Можливо також утворення на поверхні носія оксиді алюмінію каталітично неактивних шпінельної фаз типу алюмінатів кобальту (нікелю) і молібдату (вольфрамату) алюмінію.
Найбі...
