Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

Калашникова А.А., Ясьян Ю.П., Коваленко А.Н., Калашникова Л.И.

Процесс каталитического гидрирования углеводородов широко используется для производства различных товарных продуктов и промежуточных соединений. Подавляющее число разработок каталитических систем гидрирования направлено на повышение удельной поверхности, объема пор катализатора, а также его активности и селективности путем поиска эффективных решений всех звеньев комплекса носитель - гидрирующий компонент - добавка. Наибольшее распространение получили никельсодержащие каталитические композиции, затем контакты на основе платины и палладия, а также других металлов VIII группы (Fe, Co, Rh, Ru, Ir). Номенклатура исследованных добавок к гидрирующему компоненту чрезвычайно разнообразна и включает металлы и их соединения практически из всех групп периодической системы (Na, Ag, Cu, Al, Zn, Cd, As, Sb, Sn, Mo, W, Cr). В качестве скелетных носителей рекомендуются к применению индивидуальные и смешанные оксиды алюминия, кремния, магния и других металлов, а также кизельгур, цеолиты, активированный угль, полимерные материалы, ионообменные смолы. Кроме того, для придания носителям развитой поверхности предлагаются к использованию различные методы, в том числе за счет образования гидрозолей, создания сложных кристаллических структур или вторичного осаждения полимерного материала в дисперсной форме, а также некоторые новые физикохимические способы нанесения активной фазы.

В данной работе представлены результаты исследований влияния условий щелочной модификации поверхности алюмооксидного носителя растворами гидроксида натрия различной концентрации до и после посадки гидрирующего металлического компонента на удельную поверхность, общий объем и размер пор Ni, Pt и Pd - алюмоскелетных катализаторов. Обработка поверхности оксида алюминия производилась водными растворами гидроксида натрия в диапазоне концентраций от 0 до 1,0 н при 20 оС. Было установлено, что в зависимости от концентрации щелочного раствора происходят различные изменения текстуры поверхности оксида алюминия. Так, по сравнению со слабыми растворами гидроксида натрия, под действием 0,1 и 1,0 н растворов на поверхности носителя происходит уменьшение общего объема пор на 25-30% за счет зарастания узких пор, однако при этом преобладающий радиус пор остается без изменений на уровне 100 Å.

После нанесения активных металлов на исходную окись алюминия и образцы, пропитанные слабыми растворами щелочи, структура и удельная поверхность полученных катализаторов практически не изменялась. Однако удельная поверхность катализаторов, полученных на основе алюмооксидных носителей, обработанных крепкими растворами щелочи, возрастала на 6-7% и, одновременно, происходило увеличение общего объема пор на 15-20% и преобладающего радиуса пор до 130 Å.

Кроме того, было установлено, что на стадии восстановления солей гидрирующих компонентов (никеля, платины, палладия), различные условия предварительного щелочного модифицирования окиси алюминия оказывают значительное влияние на конечную активность восстановленного катализатора. Так, увеличение щелочности модифицирующего раствора в исследованном диапазоне приводило к повышению гидрирующей активности катализатора в 2,53 раза в зависимости от вида реакционной среды.

Таким образом, обработка алюмооксидного носителя более концентрированными растворами гидроокиси натрия способствует существенному позитивному изменению структуры алюмоскелетных катализаторов гидрирования и вызывает повышение их удельной поверхности, общего объема пор и активности.