Макет страницы
Распад карбкатионов приводит к образованию побочных продуктов реакции — алканов с меньшим, чем у исходного, числом атомов углерода в молекуле (первично при распаде карбкатиона образуется молекула алкена, гидрирующаяся затем до соответствующего алкана).
Выход продуктов распада (гидрокрекинга) относительно выхода продуктов изомеризации много ниже, чем в тех же условиях на таком же в отношении кислотной активности катализаторе, но не содержащем гидрирующего-дегидрирующего компонента. На активных центрах гидрирования-дегидрирования водород находится в виде атомов, связанных с катализатором не очень прочно (энергия связи 200—230 кДж-моль-1). По-видимому, карбкатионы могут насыщаться, отрывая гидрид-ион от соседнего центра гидрирования, или атомарный водород способен относительно легко мигрировать от гидрирующего-дегидрирующего к кислотному активному центру. Этим же объясняется подавление коксообразования на кислотных активных центрах в присутствии гидрирующего-дегидрирующего компонента. Частично продукты распада образуются не при изомеризации по карбкатионному механизму, а в результате гидрогенолиза на активных центрах гидрирования-дегидрирования по реакции типа
RR'+ H2 —► RH + R'H
при которой разрыв связей С—С происходит со скоростью примерно одного порядка.
В качестве бифункциональных катализаторов изомеризации алканов применяют платину и палладий на кислотном носителе — кристаллическом алюмосиликате (типа Y) или промотированном галогеном оксиде алюминия. Содержание платины или палладия в катализаторе составляет 0,2—1 %, более высокое содержание металла удорожает катализатор, не улучшая его свойств. Ниже приведены данные о зависимости изомеризации пентана в заданных условиях от содержания платины на кислотном носителе (в %):
Содержание платины, % 0 Q1I 0,25 0,50
Степень превращения пен - 2,9 53,6 57,9 60,7 тана, %
Выход изопентана (на прев - 41,4 85,1 92,2 94,5 ращенный пентан), %
Повышение содержания платины уже с 0,25 до 0,5 % мало влияет на свойства катализатора. Температура процесса определяется в первую очередь активностью катализатора и для различных катализаторов изменяется в очень широких пределах — от 100 до 45O0C Катализатор платина на галогенированном оксиде алюминия (1—2% хлора или фтора) наименее активен и используется при 380—42O0C. Катализатор палладий на цеолите позволяет проводить процесс при 330—38O0C Платиновый или палладиевый катализатор на оксиде алюминия при введении в оксид алюминия
