ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ОКСИХЛОРИРОВАНИЯ НА СТЕПЕНЬ ДОСТУПНОСТИ ДЛЯ КАТАЛИЗА ПЛАТИНОВЫХ ЦЕНТРОВ ПЛАТИНО-РЕНИЕВОГО КАТАЛИЗАТОРА РИФОРМИНГА
Аннотация
В работе приведены результаты хемосорбционного анализа платино-рениевого катализатора на носителе из оксида алюминия после регенерации и восстановления водородом. Путем проведения ступенчатой импульсной хемосорбции окиси углерода на образцах катализатора риформинга получены диаграммы адсорбции-десорбции, при этом с увеличением количества инжекций окиси углерода с 1 до 4 происходит отравление образца катализатора, а последующие пики десорбции свидетельствуют о прекращении взаимодействия. С увеличением времени оксихлорирования происходит рост отношения СО/Pt в объеме носителя по линейному закону. Показано влияние процесса оксихлорирования на хемосорбцию СО и последующую доступность для катализа наночастиц платины. Поглощение на свежеприготовленных образцах платино-рениевого катализатора достигает значений мольного отношения СО/Pt, равного примерно 0,4. Полученные результаты показывают, что продолжительность оксихлорирования в течение 16-20 ч позволяет достичь величины отношения СО/Pt, находящейся в пределах 0,4-0,5. Это свидетельствует о том, что доступность платиновых центров в его составе выходит на уровень свежего катализатора, а с другой стороны, принимая во внимание некоторое превышение этого соотношения, можно предположить, что и часть атомов Re участвует в процессе поглощения молекул СО. Методом ИК-спектроскопии подтверждено наличие высокодисперсных частиц платины в составе регенерированного катализатора. Проведенный анализ образцов катализатора на ИК-спектрометре в области частот 1900-2200 см-1 позволил выявить достаточно широкую полосу поглощения с выраженным экстремумом при 2060 см–1. В этой области частот имеется другой, слабовыраженный экстремум при 2149 см-1. Однако для образцов с малой продолжительностью оксихлорирования он не проявлялся. Полоса поглощения с экстремумом 2060 см-1 может быть отнесена к линейным колебаниям адсорбированных молекул СО на поверхности частиц металлической платины.
Литература
Chorkendorf I., Naimantsvedwright X. Modern Catalysis and Chemical Kinetics. GmbH: Wiley-VCH Verlag. 2007. 504 p.
Belskaya O.B., Gulyaeva T.I. The role of hydrolyzed forms of the precursor in the formation of the adsorption and catalytic properties of supported platinum in Pt/Al2O3 catalysts. Katal. Prom. 2013. N 6. P. 9-20 (in Russian).
Autos G.J., Aitani A.M., Parera J.M. Catalytic Nafta Reforming. Science and Technology. NY: Мarcel Dekker Inc. 1995. 516 р.
Kiryanov D.I. Modern state of the catalytic reforming of petrol fractions. Experience of manufacture and industrial exploitation of reforming catalysts of the PR series. Russ. J. Gen. Chem. 2007. V. 77. N 12. P. 2255-2264.
Belyi A.S. Modern views on the state of platinum in supported catalysts for production of motor fuels. Russ. J. Gen. Chem. 2007. V. 77. N 12. С. 2243-2254.
Belyi A.S. Reforming catalysts of the PR family: Scientific foundations and technological advancement. Kinet. Catal. 2005. V. 46. N. 5. P. 684-692.
Belyi A.S. Design of reforming catalysts: Development of new technologies for the manufacture of motor fuels on this basis. Kinet. Catal. 2008. V. 49. N. 4. P. 562-567.
Sharova E.S., Poluboyartsev D.S., Chekantsev N.V. Monitoring of the commercial operation of reforming catalysts using a computer simulation system. Catal. Indust. 2009. V. 1. N 2. P. 128-133.
Krachilov D.K., Tishkina O.B., Elshin A.I. Analysis of performance indicators of Russian and foreign reforming catalysts at domestic oil refineries. Neftepererab. Neftekhim. 2012. N 3. P. 3-11 (in Russian).
Pleshakova N.A., Rohmanko E.N., Salmina I.V. The experience of operating domestic and foreign reforming catalysts on various types of raw materials. Neftepererab. Neftekhim. 2013. N 6. P. 21-25 (in Russian).
Kostenko A.V., Molotov K.V., Kravtsov A.V. Monitor-ing of the LCH-35-11/1000 installation using a computer system for monitoring the operation of reforming catalysts. Neftepererab. Neftekhim. 2007. N 4. P. 13-16 (in Russian).
Kostenko A.V., Molotov A.V., Ivanchina E.D. Development and application of technological criteria for assessing the activity and stability of Pt-catalysts for gasoline reforming by mathematical modeling. Neftepererab. Neftekhim. 2007. N 6. P. 18-22 (in Russian).
Kravtsov A.V., Ivanchina E.D., Kostenko A.V. Analysis of the operational efficiency of platinum-containing catalysts for gasoline reforming using a computer modeling system. Neftepererab. Neftekhim. 2008. N 11. P. 18-23 (in Russian).
Sharova E.S., Fadeev S.A., Ivanchina E.D. Study of the composition and properties of Pt catalysts of the industrial reforming process. Izv. Tomsk. Polytekh. Univ. 2012. V. 320. N. 3. P. 89-92 (in Russian).
Krylov V.A., Khodyashev N.B., Podvintsev I.B. The influence of the nature of coke deposits on the performance of the platinum-rhenium reforming catalyst. Neftepererab. Neftekhim. 2013. N 5. P. 14-18 (in Rus-sian).
Alikin A.G., Uskova E.S., Khodyashev N.B. The use of thermal analysis methods to assess the performance of the platinum-rhenium reforming catalyst. Neftepererab. Neftekhim. 2016. N 11. P. 13-17 (in Russian).
Pieck C.L. Metal dispersion and catalytic activity of trimetallic Pt-Re-Sn/Al2O3 naphta reforming catalysts. Catal. Today. 2005. V. 107-108. P. 637-742.
Anderson J.A., Chong F.K., Rochester C.H. IR study of CO adsorption on Pt, Re and Pt–Re/Al2O3 catalysts before and after coking. J. Mol. Catal. A: Chem. 1999. V. 140.
N 1. P. 65-80.
Allian A.D. Chemisorption of CO and mechanism of CO oxidation on supported platinum nanoclusters. J. Am. Chem. Soc. 2011. V. 133. N 12. P. 4498-4517. DOI: 10.1021/ja110073u.
Lentz C., Jand S.P., Melke J. Drifts study of CO adsorption on Pt nanoparticles supported by DFT calculations. J. Mol. Catal. A: Chem. 2017. V. 426. P. 1-9.
Panahi M., Solati N., Gurlek S. Weakening the strength of CO binding on subsurface alloyed Pt(III). Surf. Sci. 2019. V. 682. P. 1-7.
Lachkov P.T, Chin Y-H.C. consequences of reactive intermediates during co oxidation on Ag clusters. ACS Catal. 2018. V. 8. P. 11987−11998. DOI: 10.1021/acscatal.8b01760.
Yourdshahyan Y., Cooper V.R., Kolpak A.M., Rappe A.M. Catalytic behavior at the nanoscale: CO adsorption on Al2O3-supported Pt clusters. Proc. SPIE 5223, Physical Chemistry of Interfaces and Nanomaterials II. Belling-ham. 2003. P. 223-231. DOI: 10.1117/12.508615.
