Катализаторы каталитического крекинга
Современные катализаторы каталитического крекинга – это цеолитсодержащие алюмосиликаты, состоящие на 10–25 % из цеолита типа Y в редкоземельной или декатионированной форме, равномерно распределенные в аморфном алюмосиликате в виде микросферической или шариковой форме. Природные цеолиты представляют собой кристаллические алюмосиликаты с общей формулой Me2/nO Al2O3 xSiO2 kH2O, где Ме – преимущественно Na, Ca, K, Ba и др.; х – силикатный модуль. Для цеолита типа А он равен 1,8 – 2,3, типа Х 2,3 – 3,0, типа Y 3,0 – 6,0. Промышленные цеолиты отличаются от природных тем, что при подготовке из них удаляют воду и заменяют путем ионного обмена катионы металлов на катионы водорода или аммония NH4+. Такие катализаторы обладают активностью на 2 – 3 порядка выше, чем природные цеолиты. Структура цеолита образована тетраэдрами SiO2 и AlO4-. Одиночный отрицательный заряд алюминат-иона компенсируется находящимися в пустотах кристаллической решетки цеолита катионами металла. Цеолиты с одновалентными катионами металлов (Na+, K+, Li+ и др.) неактивны. Замена Ме+ на Ме2+ или Ме3+ приводит к декомпенсации зарядов и создает высокую напряженность электростатического поля, достаточную для образования карб-катионов в результате смещения электронной пары: С – Н С+ – Н- или С = С С – – С+ . Аморфный алюмосиликат, в котором распределен цеолит, обладает собственной активностью. Каталитически активными центрами алюмосиликатов являются кислоты Бренстедаили Льюиса. В качестве кислоты Бренстеда может быть протон, образующийся из воды и хемосорбированный ненасыщенным атомом алюминия (а), протон гидроксильной группы, связанный с атомом алюминия (б) или кремния (в):
O O O O H+ – О – Si – Al: O – Si – O –Al-:H+ H O O O O а) б) О - – О – Аl – O – Si – O H + – O O – в)
Апротонным кислотным центром может быть также структура:
O O – O – Si – Al – O – . O
Переход протонной кислотности в апротонную описывается схемой: O O – O – Al- – O – H H+ H2O + – O – Al (9.28) O O .
Наибольшее значение имеют протонодонорные центры, т. к. дегидратированный алюмосиликат неактивен. В цеолитсодержащих алюмосиликатных катализаторах роль катиона металла состоит в увеличении подвижности протона и стабильности кислотных центров Бренстеда, а также созданием дополнительного количества кислотных центров протонизацией воды:
Меп+ + Н2О Меп+ ОН- Н+ (9.29)
Именно поэтому скорость реакции на таком катализаторе на 2–3 порядка выше, чем на аморфном катализаторе. Цеолиты обладают также очень высокой термической и механической стабильностью.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (674)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |