ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Важнейшие исследования из "Каталитические процессы переработки угля" Перед проведением обсуждения полезно рассмотреть вопрос о том, может ли переработка угля СРК конкурировать с прямым ожижением угля в котельные топлива. При сравнении этих процессов важно отметить уникальные свойства угля СРК низкую зольность, особенности химического строения, относительно низкое содержание серы и повышенное содержание азота. Влияния этих свойств на каталитическую активность, ее стабильность и регенерацию должны быть определены в краткосрочных исследованиях. Необходимо, например, определить, является ли содержание минерального компонента СРК достаточно низким как для уменьшения истираемости катализатора, так и для снижения каталитической дезактивации в результате отложения минерального вещества на угле. Важно также рассмотреть химическую структуру и состав СРК, поскольку они могут определять отложение углерода на катализаторе и, вследствие этого, его дезактивацию. Наконец, необходимо оценить, возможно ли при низком содержании серы в СРК использовать более эффективные катализаторы гидросероочисткн, чем в широко освоенных процессах ожижения угля. [c.217] Если эти свойства СРК не обеспечат значительного повышения эффективности и существенных преимуществ их переработки в котельные топлива по сравнению с прямым ожижением, то затраты на дополнительные стадии процесса переработки СРК могут оказаться неоправданными. [c.217] Активность и селективность. Считается, что гидроочистка требует применения бифункциональных катализаторов (см. разд. 7.4.3). Успешному их использованию в каталитическом риформинге нафты, начиная с 1950-х годов [5], способствовало создание методов определения характеристик катализаторов, что дало возможность раздельного измерения удельных поверхностей катализатора, обладающих различными каталитическими функциями, и выявления их соответствующей роли в катализе. [c.217] Чтобы до минимума снизить быстрое начальное отложение углерода на катализаторе гидроочистки, должно быть установлено оптимальное распределение пор по радиусам в катализаторах переработки угля СРК. Для приготовления образцов носителей с заданными характеристиками поверхности и структуры пор пригодны новые методы осаждения гелей с использованием органических коагулянтов (см. разд. 5.2.2). Для улучшения механической прочности крупнопористых носителей представляется полезной добавка к ним щелочных и щелочноземельных катионов. Этот метод должен быть изучен более детально. Другое направление исследований — это изучение влияния кислотности носителя на отложение углерода. Разработка методов определения кислотности (см. разд. 4.4) и синтеза оксидных катализаторов с заданными кислотными свойствами будут значительно способствовать усовершенствованию катализаторов переработки угля сохранению активности путем снижения до минимума образования углерода и повышению селективности посредством уменьшения необходимого расхода водорода. [c.218] Взаимодействие катализатор — носитель всс более широко используют в катализе для стабилизации каталитических систем. Вероятно, оно особенно эффективно для неметаллических нанесенных каталитических систем (см. разд. 3.1.2). Выбор компонентов носителя с целью оптимизации взаимодействий катализатор — носитель делают с применением для оценки каталитических систем законов химии твердого тела. Например,, известно, что молибден взаимодействует с оксидами щелочноземельных металлов с образованием таких сложных оксидов, как Mg2Moз08 [8]. Такие взаимодействия могут быть положены в основу при создании интересных методов стабилизации катализаторов. [c.219] Для улучшения существующих катализаторов гидроочистки важна термическая стабилизация носителя. Последние патенты показывают, что допинг катионов (внедрение их в кристаллическую решетку) предотвращает высокотемпературное превращение АЬОз в а-форму (корунд), обладающую низкой удельной поверхностью [7]. Этим методом можно стабилизировать катализаторы гидронитроочистки, в частности во время их окислительной регенерации. Выбор состава и композиции носителя, обеспечивающих оптимизацию взаимодействия катализатор — носитель и термическую стабилизацию катализатора, должен быть сделан с учетом возможности его сульфидирования сероводородом, присутствующим в процессе переработки угля СРК. [c.219] Вероятно, обобщая информацию, собранную за последнее десятилетие, по изменению кислотных свойств смешанных оксидов в зависимости от их состава [9, с. 70] и по новой технологии приготовления смешанных оксидов, обладающих высокоразвитой поверхностью (см. разд. 5.2.2), можно будет прийти к открытию новых каталитических веществ, представляющих интерес для переработки угля. Особый интерес вызывает метод получения аэрогелей, который был использован для синтеза таких смешанных оксидов, как К10-А120з и М10-Мо02, обладающих исключительно большой удельной поверхностью — 600 м /г (см. разд. 5.2.2). Таким методом может быть приготовлено множество новых сложных оксидов. [c.219] Другой метод получения гелей [10] заключается в соединении различных оксидов в цеолиты, что позволяет получить композиции с замечательной термостабильностью и гидроденитрогенизационной активностью, а также каталитической стабильностью при переработке тяжелого сырья. Ключом к этому формированию является высокая стабильность цеолитного компонента и почти однородные свойства катализатора. [c.219] Для идентификации усовершенствованных катализаторов требуются испытания их гидрогенизационной активности на реальном сырье, а не на модельных соединениях. Изучение гидроденитрогенизации сланцевой смолы подтверждает, что между различными азотсодержащими соединениями происходит значительное взаимодействие [13] и что гидроденитрогенизацион-ная активность, наблюдавшаяся для одного азотсодержащего компонента, не распространяется на смеси других. [c.220] Вернуться к основной статье