مساحة سطح حامل المحفز مقابل حجم المسام: أيهما أكثر أهمية لمحفزات التكسير التحفيزي المائع، وإزالة الكبريت بالهيدروجين، وإعادة التشكيل؟
مساحة سطح حامل المحفز مقابل حجم المسام: أيهما أكثر أهمية لمحفزات FCC و HDS والإصلاح؟ إذا كنت تشتري أو تحدد مواصفات حامل محفز الألومينا، فإن كل ورقة بيانات تعطيك رقمين: مساحة سطح BET بالمتر المربع لكل جرام وحجم المسام بالمليلتر لكل جرام. يفترض معظم المهندسين أن الأكبر هو الأفضل لكلا الأمرين. هذا الافتراض خاطئ. بالنسبة لمحفزات FCC و HDS والإصلاح، يهيمن معيار واحد على النشاط والآخر على العمر الافتراضي. يمكن أن يؤدي اختيار المقايضة الخاطئة إلى قطع طول دورة المحفز إلى النصف. يشرح هذا الدليل الكيمياء والقياس والإجابة المحددة للتطبيق لكل عائلة محفز رئيسية.
قوالب حامل محفز جاما-الألومينا (1.6 مم ثلاثي الفصوص) - الشكل الأكثر شيوعًا لمحفزات المعالجة الهيدروجينية في المصافي.
لماذا تعتبر مساحة السطح وحجم المسام الرقمان اللذان يحددان حامل المحفز
المحفز غير المتجانس هو مادة صلبة مسامية تتوزع فيها المرحلة النشطة (معدن، كبريتيد معدني، موقع حمضي) عبر سطح داخلي. يقوم الداعم - حامل المسام - بشيئين: يوفر مكانًا للمرحلة النشطة للجلوس، ويخلق شبكة الانتشار التي تسمح للمواد المتفاعلة بالدخول والمنتجات بالخروج. الأرقام التي تصف تلك الشبكة المسامية هي مساحة السطح وحجم المسام، بالإضافة إلى توزيع حجم المسام الذي يربط بينهما.
ينظر معظم المشترين إلى ورقة بيانات التحليل (CoA) ويرون رقمين - 280 م²/غ مساحة سطح BET و 0.6 مل/غ حجم مسام - ويعاملونهما على أنهما متساويان في الأهمية. هذا غير صحيح. يتعارض المعياران مع بعضهما البعض من خلال الشكل المورفولوجي للمادة الأولية وتاريخ الكلسنة، ويتوقف التوازن الصحيح كليًا على التفاعل الذي تم تصميم المحفز لتسريعه. المحفز الذي يعظم مساحة السطح لـ FCC خاطئ لـ HDS المتبقي، والعكس صحيح. المحفز الذي يعظم حجم المسام للهدرجة المعلقة خاطئ لإصلاح النافتا.
يمر هذا المقال بالكيمياء التي يتم من خلالها توليد مساحة السطح وحجم المسام في حاملات جاما-الألومينا المشتقة من البوهميت الزائف، وطرق قياس BET و BJH، والمقايضات الخاصة بالتطبيق لكل من أكبر ثلاث عائلات محفزات (FCC، HDS، الإصلاح)، والقواعد الهندسية العامة التي تسمح لك باختيار درجة من ورقة البيانات دون انتظار اختبار تجريبي.
الكيمياء: كيف يصبح البوهميت الزائف حامل محفز
يبدأ كل حامل محفز تجاري تقريبًا كبوهميت زائف (يسمى أيضًا البوهميت الزائف أو PB)، وهو أكسيد هيدروكسيد الألومنيوم جزئيًا متبلور مع الصيغة AlOOH·nH2O حيث n يكون عادةً 1.0 إلى 1.5. يتم تصنيع البوهميت الزائف عن طريق تحييد ألومينات الصوديوم بحمض (عادةً النيتريك، الهيدروكلوريك، الكبريتيك، أو كبريتات الألومنيوم) عند درجة حموضة ودرجة حرارة مضبوطة. يتم تقادم الجل المترسب، وتصفيته، وغسله، وتجفيفه - أو رشه ليجف إلى مسحوق حر التدفق.
ما يجعل البوهميت الزائف مميزًا لحاملات المحفزات هو مساميته المتوسطة. عندما يتم تكليس الجل المجفف عند 450 إلى 600 درجة مئوية، تنفصل طبقات البوهميت وتعيد تنظيم الشبكة البلورية إلى جاما-الألومينا (γ-Al2O3)، وهو دعم قياسي لمحفزات FCC و HDS. هيكل المسام هو ميراث مباشر لعادة التبلور للبوهميت الأبوي: تشكل وجوه (010) و (100) من تبلور البوهميت جدران المسام المتوسطة، وتشكل الفراغات بين التبلورات شبكة المسام المتوسطة.
كيف تتحكم الكلسنة في مساحة السطح وحجم المسام
درجة حرارة الكلسنة هي العامل الأكثر قوة لتداول مساحة السطح مقابل حجم المسام. الآلية هي التلبيد الحراري: مع ارتفاع درجة الحرارة، تندمج البلورات الصغيرة في بلورات أكبر، وتنخفض المساحة السطحية الكلية بينما ينمو متوسط حجم المسام.
Need a Quote or Free Sample?
Tell us your requirements. Our engineers reply within 24 hours.
Request Quote View Products