Глава 3. Физико-химические свойства катализатора аок

3.1 Текстурные характеристики

Текстурные характеристики исходных и прошедших гидротермальную обработку катализаторов АОА и АОК обобщены в табл. 21.

Таблица 21. Влияние ГТО на текстуру алюмооксидных катализаторов

Катализатор	Sуд, м2/г	Dср, Å	Vмезопор, см3/г	Распределение объема пор в области мезопор, %			Dmax, Å
				20 – 50 Å	50 – 100 Å	100 – 250 Å
АОА исходный	238	125	0,7475	2,1	71,5	26,4	84
АОК исходный	245	58	0,3369	51,1	38,9	10,0	35
АОА + ГТО*	198	147	0,7466	1,6	32,4	66,0	118
АОК + ГТО*	135	99	0,3221	17,3	55,7	27,0	69

Примечание: (*) – расход воздуха ~ 100 дм³/ч; водяного пара ~ 280 г/ч; t ~ 515С; время обработки 3 часа

Как видно, катализатор АОК, в состав которого входит хи-оксид алюминия, заметно отличается по текстуре от чистого гамма-оксида алюминия (катализатор АОА). Принципиальным отличием исходных образцов является то, что при практически одинаковой удельной поверхности, катализатор АОК характеризуется в 2 раза меньшим суммарным объемом мезопор. Такая разница обусловлена тем, что внутренняя структура катализатора АОК в значительной степени определяется мезопорами  < 50 Å, которые практически отсутствуют у катализатора АОА.

Однако, даже кратковременная гидротермальная обработка катализатора АОК в три раза с 51 до 17 % снижает долю мезопор  < 50 Å, при одновременном увеличении доли мезопор  50 – 250 Å. Суммарный объем мезопор  20 – 250 Å при ГТО практически не изменяется, средний диаметр и преобладающий размер пор увеличиваются с 58 до 99 и с 35 до 69 ангстрем соответственно.

В целом, после ГТО текстура катализаторов АОА и АОК сближается, однако сохраняется различие в распределении мезопор по размерам – у АОА преобладают поры  100 – 250 Å, у АОК поры  50 – 100 Å.

Следует отметить, что в результате гидротермальной обработки текстурные характеристики катализатора АОК существенно сближаются с рекомендуемыми характеристиками катализатора дегидратации, приведенными в патенте Shell [34] (табл. 22).

Таблица 22. Влияние ГТО на текстурные характеристики оксида алюминия марки АОК (ТУ 6-68-146-02)

Показатель	Патент Shell	Без обработки	ГТО 3 часа
Sуд, м2/г	80 – 140	245	135
Доля пор диаметром свыше 100 нм (1000 Å)	Должна составлять 25 – 30 % от суммарного объема пор	51 %*	36*
Характер распределения	Бимодальное распределение пор, с максимумом распределения в области мезопор d = 10 – 20 нм (100 – 200 Å), в области макропор d = 300 – 1000 нм (3000 – 10000 Å)	Dmax в области мезопор 3,5 нм Dmax в области макропор 1600 нм*	Dmax в области мезопор 6,9 нм Dmax в области макропор 1600 нм*

Примечание: (*) – по результатам ртутной порометрии (данные предоставлены исследовательской лабораторией АО «Катализатор», г. Новосибирск)

Таким образом, можно полагать, что уже после первой окислительной регенерации (продолжительность которой существенно превышает 3 часа) катализатор АОК по текстурным характеристикам будет соответствовать рекомендациям Shell.