С целью разработки метода оперативного контроля изменения химического и фазового состава катализаторов изучены особенности и возможности автоклавных технологий разложения катализаторов нефтепереработки. Установлено, что в автоклавных условиях для катализаторов гидроочистки время полного растворения оксидных фаз уменьшается с 2 ч до 5–10 мин, для катализаторов риформинга время полного вскрытия платины в автоклавных условиях также не превышает 10 мин. Кроме того, вскрытие в закрытой системе предотвращает потери компонентов и загрязнение воздушной среды. Показана возможность селективного растворения отдельных компонентов катализаторов с целью выделения и концентрирования исследуемых фаз для их рентгеноструктурного анализа. Так, при автоклавном растворении алюминийсодержащей фазы отработавшего катализатора риформинга методом РФА надежно установлено наличие фазы корунда (1,5 %), указывающей на эксплуатацию катализатора при слишком высоких температурах. Предложен способ оценки размеров частиц платины в катализаторах по количеству металла, растворившегося под действием хемосорбированного кислорода в автоклавных условиях в неокисляющих кислотных средах. Показано, что для образцов катализатора риформинга в процессе эксплуатации размер частиц платины изменяется с 4 до 25 нм.
Specific features and potentialities of autoclave technologies for decomposition of oil refining catalysts were studied to develop a method for in-process monitoring of changes in the chemical and phase composition of the catalysts. Under autoclave conditions, the time of complete dissolution of oxide phases (hydrotreatment catalysts) was established to shorten from 2 hours to 5–10 min, and the time of platinum opening (reforming catalysts) to be no more than 10 min. In addition, the opening in a closed system prevents from the component loss and from environmental air contamination. It was shown that individual components of the catalysts can be selectively dissolved, isolated and concentrated; the concentrated phases can be used for XPS studies. For example, XPS studies of the dissolved aluminium-containing phase of the spent reforming catalyst revealed the presence of the corundum phase (1,5 %) that indicated the catalyst operation at too high temperatures. A method for estimation of platinum particle size in the catalysts using the quantity of the metal dissolved under the action of chemisorbed oxygen in non-oxidizing acidic media under autoclave conditions was suggested. In the reforming catalysts, the platinum particles were shown to change in size from 4 to 25 nm during operation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.