184
КАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ АРОМАТИЗАЦИИ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ
Дусмурадов М.Ж., Турсунбоев О.Ш., Абдумаливова Ҳ.Б.,
Товбоев У.А., Туробжонова С., Абсалямова Г.М.
Ташкентский химико – технологический институт
Процесс риформинга осуществляется в основном на платиновых катализаторах,
однако поиски более дешевых и эффективных катализаторов не прекращается, о чем
свидетельствуют многочисленные патенты и публикации статей. Это связано с тем, что
металлические катализаторы очень чувствительны к действию контактных ядов, в связи,
с чем предъявляются жесткие требования к качеству сырья. Преимуществом окисных
катализаторов является их дешевизна, устойчивость к сернистым и азотистым соединениям,
а также возможность проведения процесса без давления водорода, что способствует
вовлечению в процесс ароматизации парафиновых углеводородов.
Процесс риформинга основывается главным образом на ароматизации шестичленных
нафтеновых углеводородов. Между тем, бензины большинства нефтей нашей республики
имеют преимущественно парафинистый характер и содержат нафтенов очень много. Не
находят себе квалифицированного применения рафинаты, остающиеся после извлечения
ароматических углеводородов и содержащие до 80% парафиновых углеводородов. Все это
делает весьма актуальной проблему каталитической ароматизации бензиновых фракций с
высоким содержанием парафиновых углеводородов. Для ее решения предусматривается
интенсификация процессов путем создания высокопроизводительных реакционных
аппаратов и повышения эффективности используемых катализаторов.
В нефтехимическом производстве катализаторы на основе окислов никеля и
молибдена находят самое широкое применение. Для дальнейшей разработки и
усовершенствования катализаторов и технологических приемов очень важны точные
сведения о свойствах окисных катализаторов, о связи их свойств с химизмом реакций,
слагающих процессов, о роли носителей в формировании активных центров катализаторов, и
о влиянии промоторов на активность используемых катализаторов [1].
Важнейшим условием работы катализатора является достижение неустойчивого
состояния вещества в ходе катализа, при котором силы химической связи его молекул или
атомов испытывают особое влияние на молекулы реагента. При подборе катализаторов
необходимо исходить прежде всего из химических свойств элемента или химического
соединения, выбираемого в качестве катализатора и, кроме того, учитывать химическую
природу данного реагента и возможные направления реакции.
При выборе составных частей катализатора мы исходили из свойств ряда металлов и
их простых окислов, входящих в состав катализаторов для ароматизации бензиновых
фракций и парафиновых углеводородов.
Известно, что элементы IV группы периодической системы хром, молибден и
вольфрам являются d-переходными металлами. В химическом отношении хром, молибден и
вольфрам весьма близки между собой. Характерной чертой элементов подгруппы хрома
является их поливалентность, связанная с расположением валентных электронов на
различных энергетических уровнях. Элементы подгруппы хрома склонны к образованию
комплексов типа изополи- и гетерополи-соединений. Особенно ярко эта склонность
выражена у молибдена и вольфрама.
В реакциях дегидроциклизации парафиновых и олефиновых соединений
индивидуальные окислы хрома и молибдена, окислы, нанесенные на кислые носители и
промотированные добавками щелочных металлов, менее активны, чем металлические
катализаторы (Pt, Pd, Ni, Cu), нанесенные на окись алюминия.
Однако, подобрав оптимальные условия ведения процесса (соответствующую
температура, скорость потока реакционной смеси, парциальное давление водорода) можно
достичь
высоких
выходов
ароматических
углеводородов.
К
достоинствам
185
алюмомолибденовых катализаторов относятся высокая обессеривающая способность, легкая
регенерация, высокая стабильность [2].
Необходимо отметить, что ароматизация алканов при высоких температурах без
катализаторов происходит в силу наличия у самих алканов склонности к переходу в
шестичленные ароматические углеводороды. Чтобы способствовать этому процессу,
необходимо прежде всего чтобы часть водородных атомов алканов была предварительно
удалена. Поэтому при подборе ароматизирующих катализаторов следует, в первую очередь,
обеспечить дегидрирующие свойства катализаторов. И если термическая ароматизация
протекает лишь при высоких температурах, то каталитическая ароматизация успешно может
быть осуществлена с применением металлов при температурах значительно более низких
(480-550
0
С), чем термическая ароматизация. Компонентами катализаторов ароматизации
служат сами металлы или оксилы молибдена, вольфрама, хрома, кобальта, никеля и других.
Соли никеля на носителях катализируют полимеризацию олефинов с образованием
низкомолекулярных соединений. Добавка никеля в небольших количествах повышает
активность
алюмохромовых
и
алюмомолибденовых
катализаторов
в
реакциях
дегидрирования и дегидроциклизации.
Библиография
1.
Гаранин Д.И. Каталитический риформинг бензиновых фракций. Основы теории, эксп
луатация и интенсификация процесса. Краснодар:НАФТ, 1996. 90 с.
2.
Колесников И.М. Катализ и производство катализаторов. М.:"Техника", 2004. 400 с.
