Катализаторы, применяемые в процессах дегидрирования

Кроме термических превращений протекающих при высокой температуре и сопровождающихся глубоким расщеплением и конденсацией, все реакции дегидрирования — каталитические. Применение катализаторов позволяет достигнуть высокой скорости процесса при сравнительно низкой температуре, когда еще не получают значительного развития нежелательные побочные реакции. Ввиду обратимости реакций дегидрирования и способности любых катализаторов одинаково ускорять как прямой, так и обратный процесс, обе эти реакции в принципе катализируются одними и теми же веществами. Их можно разделить на три основные группы:

металлы VII группы (Fe, Co, Ni, Pd, Pt) и IБ подгруппы (Cu, Ag) периодической системы, а также смеси этих металлов (сплавы).

оксиды металлов (MgO, ZnO, Cu₂O₃, Fe₂O₃ и т. д.). Отечественный катализатор К-22 имеет состав, % (масс.): Fe₂O₃ — 69−73; K₂CO₃ — 19−20; Cr₂O₃ — 7,5−8,5; K₂SiO₃ — 2,0−2,6 При использовании этого катализатора водяной пар, подаваемый на разбавление, газифицирует углистые соединения на поверхности катализатора, благодаря чему срок его службы без регенерации составляет 1,5 — 2 года.

Другой модифицированный железосодержащий катализатор К-24 обладает повышенной активностью и стабильностью. Еще один катализатор «Стирол — контакт», его состав, % (масс.): ZnO — 79,5; MgO — 5; Al₂O₃ — 5,5; CuO — 5; K₂SO₄ — 2,5; K₂CrO₄ — 2,5, и катализатор на основе железа: 87% Fe₂O₃; 5% Cr₂O₃; 8% K₂O. Катализаторы на основе оксида железа применяются для дегидрирования этилбензола в реакторах адиабатического типа. [13] [18].

сложные оксидные и сульфидные катализаторы, состоящие из смеси оксидов и сульфидов, медь — и цинкхромоксидные (CuO*Cr₂O₃ и ZnO*Cr₂O₃), кобальтмолибденоксидные (CoO*MoO₃), никель — и кобальтвольфрамоксидные (NiO*WO₃ и CoO*WO₃).

Общее для всех катализаторов дегидрирования является содержание небольших количеств солей калия, присутствие которых в катализаторе ускоряет взаимодействие между водой и углеродом с образованием CO₂, благодаря чему, катализаторы дегидрирования этилбензола при применении водяного пара, становятся саморегенерирующимися. [17].