Модифікування зовнішньої поверхні цеолітних кристалів – шлях до підвищення їх каталітичної ефективності

Yu. G. Voloshyna; I. A. Repetskiy; L. K. Patrylak; K. I. Patrylak

Yu. G. Voloshyna Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії Національної академії наук України
I. A. Repetskiy Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії Національної академії наук України
L. K. Patrylak Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії Національної академії наук України
K. I. Patrylak Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії Національної академії наук України

Анотація

Показано, що шляхом селективного ізоморфного заміщення алюмінію зовнішньої поверхні кристалів цеоліту NaX на силіцій з використанням SiCl₄ як модифікуючого агента вдається істотно збільшити тривалість безрегенераційної роботи зразка HLaCaNaX на основі модифікованого NaX в алкілуванні ізобутану ізобутеном. Модифікування запобігає формуванню зовнішньоповерхневої кислотності при іонному обміні NaX до HLaCaNaX, що має своїм наслідком різке зменшення зовнішньоповерхневого коксоутворення за рахунок сировинного ізобутену і ненасичених фрагментів молекул цільових продуктів, які крекуються на кислотних центрах зовнішньої поверхні. В результаті кокс менше блокує входи до цеолітних порожнин, що сприяє повнішій реалізації внутрішньопорожнинної каталітичної активності цеоліту. (NH₄)₂SiF₆ виявився менш ефективним модифікуючим агентом.

Посилання

Kerr G.T. Chemistry of crystalline aluminosilicates. V. Preparation of aluminum-deficient faujasites // J. Phys. Chem. – 1968. – V. 72. – P. 2594 – 2596.

Beyer H.K., Belenykaja I.M., Hange F. et al. Preparation of high-silica faujasites by treatment with silicon tetrachloride // J. Chem. Soc., Farad. Trans. – 1985. – V. 81, № 11. – P. 2889 –2903.

Garralon G., Fornes V., Corma A. Faujasites dealuminated with ammonium hexafluorosilicate: Variables affecting the method of preparation // Zeolites. – 1988. – V. 8. – P. 268 – 272.

Патриляк Л.К. Каталізатор крекінгу на основі цеолітвмісної мікросфери: фізико-хімічні та каталітичні властивості // Дис. … канд. хім. наук: 02.00.13. – Київ, 2001.

Han S., Shihabi D.S., Chang C.D. Selective removal of surface acidity in ZSM-5 zeolite using (NH₄)₂SiF₆ treatment // J. Catal. – 2000. – V. 196, № 2. – P. 375 – 378.

Canizares P., Carrero A. Dealumination of ferrierite by ammonium hexafluorosilicate treatment: characterization and testing in the skeletal isomerization of n-butene // Appl. Catal. A: Gen. – 2003. – V. 248, № 1-2. – P. 227 – 237.

Патриляк Л.К., Ионин В.А., Волошина Ю.Г. Взаимосвязь между ИК-спектральными характеристиками фожазитов и их эффективностью в алкилировании изобутана бутенами // Теоретическая и экспериментальная химия. – 2005. – Т. 41, № 3. – С.180 –184.

Патриляк К.И., Сидоренко Ю.Н., Бортышевский В.А. Алкилирование на цеолитах. – К.: Наук., 1991. – 176 с.

Patrylak K.I., Patrylak L.K., Ionin V.O. et al. Zeolites as the Modern Catalysts for the High Octane Gasoline Component Production // Polish J. Chem. – 2008. – V. 82. – P. 101 – 106.

Крылов О.В. Новое в алкилировании // Катализ в промышленности. – 2005. – № 4. – С. 9 – 13.