Физико-химические и каталитические свойства цеолитов типа ZSM-5, модифицированных переходными металлами

• Автор: Попов, Андрей Геннадиевич
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Авторы, однако, отмечают падение активности образца СиМ5, связанное, вероятнее всего, с восстановлением катионов меди до металла. Известно, что добавление Ре и Сг отрицательно сказывается на выходе ароматических углеводородов , . На катализаторах РегОзБМб и Сгз8М5 выход этих продуктов при конверсии нгексана падает с ,2 до ,0 и ,3 соответственно, одновременно увеличивается выход легких алканов доля пропана увеличивается с ,9 до ,0 и ,0 . Повидимому, это связано со значительной гидрирующей активностью этих металлов, находящихся в условиях реакции в низшей степени окисления. В то же время, при конверсии этана в работе наблюдается увеличение активности железосодержащих цеолитов по сравнению с НМ5. Представляет интерес и одновременное использование нескольких модифицирующих добавок. В этом случае свойства модификаторов дополняют друг друга. Например, сочетание дегидрирующей функции бора и ароматизирующих свойств платины в Р1,ВМ5 приводит к увеличению выхода жидких продуктов конверсии пропанбутановой фракции с ,1 для РБМб и ,9 для ВМ5 до ,7 для смешанного катализатора . Доля алифатических углеводородов в жидких продуктах снижается по сравнению с ВМ5 с ,8 до 7,1 . Интересные результаты получаются и при одновременном введении в цеолит типа М5 платины и железа. Добавление платины к изоморфнозамещенному цеолиту РеБМб приводит к существенному увеличению конверсии этана в реакции ароматизации с до мас. Кроме того, при этом достигается очень низкий выход метана 0,5 мас. Присутствие железа в цеолите, вероятно, препятствует процессу гидрогенолиза, сопровождающего процессы ароматизации на платиносодержащих цеолитах. Добавление железа к цинксодержащему Х8М5 также положительно влияет на процесс ароматизации пропана . Введение методом твердофазного ионного обмена 1 мас. ВТК фракции с до . Авторы связывают повышение селективности с дополнительной дегидрирующей функцией железа на начальном этане превращения пропана. Некоторые неметаллы также оказывают благоприятное влияние на каталитические свойства цеолитов типа М5. ВзМ5 доля алифатических углеводородов в жидких продуктах возрастает с 0,6 до ,8 . Модификация фосфором приводит к сходным результатам. Важно, что добавление бора и фосфора также в 1, раза уменьшает скорость коксообразоваиия. Помимо природы вводимого металла на свойства катализатора оказывает существенное влияние и метод введения модификатора. Авторами , было проведено сравнение каталитических и кислотных свойств цинксодержащих цеолитов типа М5, полученных методами жидкофазного ионного обмена и пропитки, в реакции ароматизации пропана. Обнаружено, что при содержании цинка менее 1,5 различия в каталитической активности этих катализаторов незначительны, однако при увеличении содержания цинка конверсия пропана на образце, полученном ионным обменом значительно выше, чем на пропиточном образце. В то же время, селективность катализаторов практически не зависит от метода введения металла. Сопоставляя результаты каталитического эксперимента с данными термоирограммированпой десорбции аммиака, авторы делают вывод, что в образце, полученным методом жидкофазного ионного обмена, формируются очень сильные льюисовские центры, благодаря которым и проявляется выраженная дегидрирующая способность цинка. Метод пропитки приводит к локализации части цинка на внешней поверхности и частично внутри каналов в катионных позициях. К тому же, при пропитке происходит частичная блокировка пор. Все это ведет к значительным отличиям в кислотности и каталитической активности образцов. Катализатор, полученный методом твердофазного ионного обмена, занимает промежуточное положение между вышеописанными. В то же время, в работе сделай вывод, что метод введения цинка твердофазный ионный обмен и пропитка не оказывает влияния на основные показатели процесса ароматизации этана. В работе также не обнаружено существенного влияния метода введения цинка пропитки и ионного обмена на каталитические свойства модифицированного цеолита 2БМ5 в процессе ароматизации пропана. В работе сравнивается активность катализаторов, полущенных нанесением ва и 1п методом твердофазного и жидкофазного ионного обмена.