Разработка новых методов синтеза, исследование физико-химических и каталитических свойств цеолитов типа пентасил

• Автор: Успенская, Любовь Аврамовна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 138 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СИНТЕЗ И СВОЙСТВА ПЕНТАСИЛА ЛИТЕРАТУРНЫЙ

ОБЗОР.

1.1. СИНТЕЗ ЦЕОЛИТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ

СОЕДИНЕНИЙ.

1.2. ИЗОМОРФНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ КРЕМНИЯ В КАРКАСЕ ПЕНТАСИЛА.

1.3. КАТАЛИЗАТОРЫ ПРОЦЕССОВ НЕФТЕХИМИИ НА ОСНОВЕ

ПЕНТАСИЛОВ.

1.3.1. КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОДЕПАРАФИНИЗАЦИИ.

1.3.2. КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРООБЛАГОРАЖИВАНИЯ ВТОРИЧНЫХ

БЕНЗИНОВ
1.3.3. КАТАЛИЗАТОРЫ АЛКИЛИРОВАНИЯ БЕНЗОЛА ЭТИЛЕНОМ
1.3.4. КАТАЛИЗАТОРЫ ПРЕВРАЩЕНИЯ МЕТАНОЛА В ЖИДКИЕ
УГЛЕВОДОРОДЫ
1.3.5. АРОМАТИЗАЦИЯ НИЗШИХ ОЛЕФИНОВ
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ СИНТЕЗА И ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОДУКТОВ
РЕАКЦИИ ЦЕОЛИТООБРАЗОВАНИЯ
2.1. СПОСОБЫ СИНТЕЗА ПОРОШКООБРАЗНЫХ И
МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ АЛЮМО И
ЭЛЕМЕНТОСИЛИКАТНЫХ ПЕНТАСИЛОВ.
2.2. МЕТОДЫ АНАЛИЗА
ГЛАВА 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ПОРОШКООБРАЗНЫХ ЦЕОЛИТОВ ТИПА ПЕНТАСИЛ.
3.1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КРЕМНЕСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ДЛЯ
СИНТЕЗА ПЕНТАСИЛОВ
3.2. РАЗРАБОТКА СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКООБРАЗНОГО
СИЛИКАГЕЛЯ
3.3. ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ ПОЮШКООБРАЗНОГО ПЕНТАСИЛА.
3.4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ПЕНТАСИЛОВ.
3.5. ВЫЯВЛЕНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ДИСПЕРСНЫЙ
СОСТАВ ПЕНТАСИЛОВ.
3.6. СИНТЕЗ ЭЛЕМЕНТОСИЛИКАТОВ ТИПА ПЕНТАСИЛОВ
ГЛАВА 4. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЕНТАСИЛОВ В РЕАКЦИЯХ ГИДРОДЕПАРАФИНИЗАЦИИ МАСЕЛ И АРОМАТИЗАЦИИ С3УГЛЕВОДОТОДОВ
4.1. ИЗУЧЕНИЕ КАТАЛИТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЕНТАСИЛА В
РЕАКЦИИ ГИДЮДЕПАРАФИНИЗАЦИИ
4.2. ИЗУЧЕНИЕ АКТИВНОСТИ И СЕЛЕКТИВНОСТИ
КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ Г АЛЛОСИЛИКАТОВ В РЕАКЦИИ АРОМАТИЗАЦИИ ПРОПАНА И ПРОПИЛЕНА.
4.3. СОПОСТАВЛЕНИЕ АКТИВНОСТИ И СЕЛЕКТИВНОСТИ ДЕЙСТВИЯ
ГАЛЛОСИЛИКАТОВ С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ГАЛЛИЯ И АЛЮМИНИЯ В КАРКАСЕ В РЕАКЦИИ АРОМАТИЗАЦИИ ПРОПАНА
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ СИНТЕЗА ЦЕОЛИТОВ ТИПА ПЕНТАСИЛ В ВИДЕ МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СРОСТКОВ
5.1. ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛУЧЕНИЯ АМОРФНЫХ
МИКРОСФЕРИЧЕСКИХ СИЛИКАТОВ И АЛЮМОСИЛИКАТОВ НА СВОЙСТВА ПЕНТАСИЛА.
5.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОСТАВОВ РЕАКЦИОННЫХ СМЕСЕЙ
И РЕЖИМА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ НА СВОЙСТВА МИКРОСФЕРИЧБСКОГО ПЕНТАСИЛА.
5.3. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ
И ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ, ПОЛОЖЕННЫХ В ОСНОВУ ПРОЦЕССА.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Л. и научного консультанта доктора химических наук, профессора, членакорреспондента РАН ДжемилеваУ. ГЛАВА 1. В литературном обзоре рассмотрены известные в настоящее время литературные данные по синтезу, свойствам и применению сверхвысококремнеземных цеолитов семейства пентасил. Отдельно проработаны вопросы изоморфного замещения атомов кремния в каркасе темплатов на атомы различных элементов, например ва, В, Выявлены известные области применения пентасилов в процессах нефтепереработки и нефтехимии. СИНТЕЗ ЦЕОЛИТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ. Цеолиты класс микропористых кристаллических алюмосиликатных материалов, известных как минералы уже более трех веков. Долгое время цеолиты были не более, чем научным феноменом, и только в году Баррер предположил 1, что благодаря их пористой структуре они могут стать подходящим материалом для адсорбции газов. Началом исследований в этой области он заложил основу практического применения цеолитов. Синтезированные гели, как правило, обладали очень высоким рН и кристаллизовались при температуре не выше 0 С. Примерами этой группы являются цеолиты А, X, У, Ь и синтетический морденит. Основные идеи получения этих цеолитов подробно обобщены в фундаментальных монографиях28 и литературных обзорах9. Данная группа цеолитов отличается высокой адсорбционной емкостью, чрезвычайно гидрофильной поверхностью, большим количеством кислотных центров, кислотная сила которых колеблется от низкой до высокой и низкой термической стабильностью. В начале шестидесятых годов при синтезе цеолитов был впервые применен, в качестве органического катиона тетраметил аммоний ,. Присутствие катиона тегграметиламмония в реакционной среде оказывает, по крайней мере, два эффекта . Вопервых, структуронаправляющий, в результате чего образуется много структур с небольшими ячейками содалитовыми, гмелинитовыми. Вовторых, присутствие катионов тетраметил аммония изменяет химию геля, в результате чего синтезируются более высококремнистые цеолиты А ,, 4 , а , все они имеют структуру цеолита типа А, но с более высоким отношением 8Ю2А, чем цеолит А, полученный в чисто натриевой системе. Необходимо отметить, что все эти цеолиты в своем составе содержат катионы натрия наряду с катионами тетраметил аммония. Без участия в синтезе катиона щелочного металла удалось получить только содалит и жисмондин . Позже в смешанной катионной системе были получены цеолиты Я , , П и. В году был синтезирован с применением катиона тетраэтил аммония цеолит р с модулем более двадцати . I,4диметал1,4диазобицикл о2,2,2октан ДДО и 1метил1,4 диазобицикло2,2,2октан МДО . ЗАЬОз, называемого . Все члены семейства пентасилов кристаллизуют при температурах выше 0С в автоклавах при повышенных давлениях. Предпочтительным считается интервал температур 00С. Синтез указанных цеолитов считается возможным, как с перемешиванием, так и без, однако, детальные сведения о влиянии интенсивности перемешивания в литературе отсутствуют. В настоящее время известно более двадцати членов семейства пентасилов, синтезированных с использованием различных органических темплат табл. Однако, большинство цеолитов этого ряда были синтезированы в присутствии дорогостоящих, не имеющих широкого промышленного производства органических темплатов. Вопросы, связанные с применением более доступных, менее вредных и более дешевых органических веществ, использование которых возможно в качестве темплатов, судя по литературным данным, изучены недостаточно. Успех в синтезе чисто кремниевого молекулярного сита силикалита привел к возникновению другого важного класса цеолитов. Силикалиты , силикалит2 , ТЕА силикалит и холдсгит стали классическими примерами силикатных цеолитных композиций. В России работы по синтезу высококремнеземных цеолитов пентасилов начались в х годах в Институте химии силикатов г. Ленинград, ВНИИНП г. Москва, ИК СО АН СССР г. Новосибирск и Гроз НИИ г. Грозный. Мирского Я. В. ,. В последующие годы были поэтапно синтезированы все члены семейства пентасилов . Таблица 1. Цеолиты, синтезированные с использованием различных органических темпл ат. Тетрабутил аммоний .