CS207173B1 - Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby - Google Patents

Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CS207173B1
CS207173B1 CS22280A CS22280A CS207173B1 CS 207173 B1 CS207173 B1 CS 207173B1 CS 22280 A CS22280 A CS 22280A CS 22280 A CS22280 A CS 22280A CS 207173 B1 CS207173 B1 CS 207173B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
anion
mixtures
group
conversion
synthetic aluminosilicate
Prior art date
Application number
CS22280A
Other languages
Czech (cs)
English (en)
Inventor
Daniel Bratsky
Ivan Novak
Vaclav Vesely
Original Assignee
Daniel Bratsky
Ivan Novak
Vaclav Vesely
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daniel Bratsky, Ivan Novak, Vaclav Vesely filed Critical Daniel Bratsky
Priority to CS22280A priority Critical patent/CS207173B1/sk
Publication of CS207173B1 publication Critical patent/CS207173B1/sk

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Vynález sa týká syntetického hlinitokremičitého katalyzátora pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposobu jeho výroby.
Pod katalytickou konverziou uhlovodíkov sa v tomto vynáleze rozumie katalytické krakovanie, alkylácie, dezalkylácie, dispropor.cionácia, izomerizácia a podobné typy konverzií uhlovodíkov prebiehajúoioh mechanizmom karbéniových iónov v přítomnosti kyslých katalyzátorov.
V mnohých chemických procesoch sa používajú ako katalyzátory prírodné alebo syntetické hlinitokremičitany, ktoré sú buď amorfné alebo krystalické. Krystalické hlinitokremičitany sú vo vačšine prípadov aktívnejšie ako amorfně. Syntetické krystalické hlinitokremičitany patria medzi najaktívnejšie a najselektívnejšie katalyzátory v procesoch ako sú katalytické krakovanie, alkyláoie, dezalkylácie, disproporcionáoie, izomerizácie a podobné typy katalytických konverzií.
Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor podlá tohto vynálezu je vrstevnatý hlinitokremičitan, ktorého krystalická struktura obsahuje okrem kremíka a hliníka aj niektoré kovy, přítomnost' ktorých podstatné zvyšuje katalytická aktivitu katalyzátorov podlá tohto vynálezu, v konverziách uhlovodíkov prebiehajúcich meohanizmom karbéniových iónov. Katalyzátory nového typu popisované v tomto vynáleze majú sumárny empirický vzorec
207 173
207 173 m SiOg t n AlgO^ i p QO i s Dit v ktorom znamená
SiOg kysličník křemičitý
AlgO^ kysličník hlinitý
QO kysličník kovu vyhřátého zo skupiny zahrňujúcu meď, berylium, zinok, nikel, kobalt a ich vzájomné zmesi
D ekvivalent aniónu vybratého zo skupiny pozostávajúcej z hydroxylového aniónu, fluoridového'aniónu, aniónu kyslíka a ich vzájomnýoh zmesí
M ekvivalent vyměnitelného katiónu vybratého zo skupiny obsahujúcej katióny vodíka, amónia, alkalického kovu, kovu alkalických zemin a ich vzájomnýoh zmesí, pričom
m hodnotu od 2,01 do 3,97
n hodnotu od 0,02 do 2,96
P hodnotu od 0,03 do 3,50
s hodnotu od 0,03 do 1,00
Katalyzátory podl'a tohto vynálezu sa pripravujú hydrotermálnou syntézou vodnej suspenzie, ktorá obsahuje kysličník křemičitý, kysličník hlinitý, katióny dvojmocných kovov /mecl, berýlium, zinok, nikel, kobalt/, hydroxidy a fluoridy alkalického kovu, kovu alkalických zemin alebo amónia a ich vzájomné zmesi.
Hydrotermálna syntéza sa robí v tlakóvej nádobě, autokláve, pri teplote od 160 °G do 350 °C pri autogénnom tlaku vodnej páry. Účinné miešanie tejto vodnej suspenzie je velmi výhodné a prispieva k skráteniu potřebného času pre vznik syntetického krystalického hlinitokremičitanu. Po ukončení syntézy sa obsah autoklávu ochladí a vzniknutý krystalický produkt sa oddělí od matečného roztoku filtráciou, sedimentáciou alebo odstředěním. Oddělený syntetický hlinitokremičitan je vhodné premyť destilovanou alebo deaiineralizovanou vodou a/alebo roztokom hydroxidu amonného. Materiál, ktorý bol syntétizovaný za přítomnosti hydroxidov a fluoridov alkalických kovov alebo kovov alkalických zemin je výhodné podrobit ionovýmene roztokmi amonných solí ako sú dusičnan amónny alebo chlorid amónny. použitím iných amonných solí sa dosiahnu podobné výsledky.
Takto získaný krystalický hlinitokremičitan sa suší a kalcinuje pri teplote od 250 °C do 750 °G. Kaloináciou sa ámóniový ión rozloží a vznikne produkt vo vodíkovej formě, ktorý je katalyticky velmi účinný v konverziách uhlovodíkov, prebiehajúcich mechánizmom karbéniových iónov, ako sú katalytické krakovanie, alkyláoie, disproporcionáoie, izoftierizácie a pod.
Následné příklady ilustrujú sposob přípravy a katalytickú aktivitu katalyzátorov připravených podl’a tohto vynálezu bez toho, že by rozsah tohto vynálezu bol v akomkolvek smere obmedzený.
207 173
Příklad 1
Do nádoby s obsahom 2 litre sa dalo 135 g hydrosólu kysličnika křemičitého, 500 ml demineralizovanej vody a 30,2 g hexahydrátu chloridu hlinitého, rozpuštěného v 500 ml demineralizovanej vody. Za intenzívneho miešania sa přidával 14 % roztok hydroxidu amonného dovtedy, kým pH zmesi nedosiahlo hodnotu 10. Hliník a křemík přešli do formy gélu, ktorý sa odfiltroval a premýval demineralizovanou vodou dovtedy, kým vo filtráte nevymizla reakoia na chloridové ióny.
Premytý gél sa zriedil 1000 ml demineralizovanej vody a za miešania sa přidávalo 77,8 g tetrahydrátu octanu nikelnatého, rozpuštěných v 500 ml vody. Po homogenizácii vzniknuté;) zmesi sa přidal roztok 2,04 g fluoridu amonného a 10 ml 20 % roztoku hydroxidu amonného. Takto připravený reakčný gél sa preniesol do autoklávu, kde sa pri teplote 250 °C a autogénnom tlaku vodnej páry podrobil hydrotermálnej syntéze v trvaní 72 hod.
Produkt hydrotermálnej syntézy sa odfiltroval od matečného roztoku a premyl 2500 ml 10 % roztoku hydroxidu amonného. Po vysušení pri 120 °C sa produkt kalcinoval pri 500 °C počas 5 hod. Získaný katalyzátor sa označil ako SAN.
Časť materiálu před kalcináciou sa podrobila rtg. difrakčnej analýze, ktorá ukázala, že ide o krystalický vrstevnatý hlinitokremičitan s hodnotou bazálnej linie čQ0·, = 1,3 nm, pri 60 % relat. vlhkosti.
Příklad 2
Do nádoby s obsahom 2 1 sa dal roztok 12 g hexahydrátu chloridu hlinitého, roztok 28 g tetrahydrátu síranu berylnatého a 88 g hydrosólu kysličnika křemičitého. Vzniknutá zmes sa doplnila destilovanou vodou na objem 1000 ml a počas intenzívneho miešania sa přidával koncentrovaný roztok hydroxidu amonného dovtedy, kým pH zmesi nedosiahlo hodnotu 10. Vzniknutý gól sa odfiltroval a premýval destilovanou vodou dovtedy, kým vo filtráte nevymizla reakcia na chloridové a síranové ióny.
Odfiltrovaný gél sa zriedil destilovanou vodou na objem 1000 ml a za miešania sa k němu postupné přidali koncentrované roztoky tetrahydrátu octanu nikelnatého /58,4 g/, 2,1 g fluoridu amonného, 1,45 g hydroxidu sodného a 10 ml hydroxidu amonného /20 %/, Vzniknutá reakčná zmes, do ktorej sa přidalo 800 ml destilovanej vody, sa preniesla do autoklávu, kde sa podrobila hydrotermá lnej syntéze pri 285 °C počas 44 hod.
Produkt hydrotermálnej syntézy sa odfiltroval od matečného roztoku, naóo sa rozdispergoval V 3000 ml 20 % roztoku hydroxidu amonného, kde sa podrobil iónovýmene počas 12 hod. pri teplotě 25 °C. Po odfiltrovaní a vysušení pri 120 °C sa produkt kalcinoval pri 700 °C. Tento produkt sa označil ako SABN,
Časť materiálu před kalcináciou sa podrobila rtg. difrakčnej analýze, ktorá ukázala, že ide o vrstevnatý krystalický hlinitokremičitan s hodnotou bazálnej linie Čqq^=> 1,26 nm pri 60 % relatívnej vlhkosti.
207 173
Příklad 3
192 g hydrosólu kysličníka křemičitého sa zmiešalo s roztokom 41,7 g chloridu hlinitého hexahydrátu a objem zmesi sa destilovanou vodou doplnil na 500 ml. Za intenzívneho miešania sa přidával koncentrovaný hydroxid amonný do pH 10. Vzniknutý gél sa homogenizoval počas 3 hodin, potom sa odfiltroval a premyl destilovanou vodou. Ku gelu sa potom přidalo 3,7 g fluoridu amonného, roztok 105 g octanu meďnatého monohydrátu a 15 ml roztoku hydroxidu amonného. Výsledná zmes sa doplnila vodou na objem 2300 ml a podrobila hydrotermálnej syntéze pri teplote 295 °C počas 36 hodin. Produkt hydrotermálnej syntézy sa rozdispergoval v 4500 ml 10 % roztoku hydroxidu amonného, odfiltroval a vysušil pri teplote 110 °G. Vysušený materiál sa kalcinoval pri teplote 510 °C počas 2 hodin a vzniknutý katalyzátor sa označil SAM,
Příklad 4
Ku 220 g hydrosólu kysličníka křemičitého sa přidalo 500 ml roztoku, v ktorom sa rozpustilo 23 g hexahydrátu chloridu hlinitého a zmes sa zrážala 10 % roztokom hydroxidu amonného do pH 10, Vzniknutý gél sa filtroval, premyl destilovanou vodou a potom sa k němu prilialo 500 ml roztoku, v ktorom sa rozpustilo 40,5 g fluoridu sodného. Do tejto zmesi sa za intenzívneho miešania postupné přidávalo 900 ml roztoku, ktorý obsahoval 120 g dusičnanu zinočnatého. Nakoniec sa přidalo 25 ml koncentrovaného roztoku hydroxidu amonného >a vzniknutá zmes sa kvantitativné preniesla do autoklávu, kde sa podrobila syntéze pri teplote 310 °C počas 36 hod. Produkt hydrotermálnej syntézy sa upravil iónóvýmenou s 0,5 N roztokom dusičnanu amonného pri teplote 80 °C. Takto upravený krystalický materiál sa sušil pri teplote 105 °C, načo sa kalcinoval v přítomnosti vzduchu pri teplote 520 °C počas 3 hodin. Získaný katalyzátor sa označil SAZ.
Příklad 5
Do nádoby s obsahom 4 1 aa dalo 200 g hydrosólu kysličníka křemičitého a přidal sa roztok 45,2 g chloridu hlinitého hexahydrátu tak, aby celkový objem zmesi bol ^00 ml.
Zmes sa za miešania zohriala na 60 °C, načo sa k nej pomaly prilieval 20 % roztok hydroxidu amonného, až pH zmesi dosiahlo hodnotu 10. Vzniknutý gél sa odfiltroval a premýval· demineralizovanou vodou do vymiznutia pozitívnej reakcie na chloridové ióny. Odfiltrovaný gél sa rozdispergoval v demineralizovanej vodě a za miešania sa přidalo 120 g tetrahydrátu octanu kobaltnatého, rozpuštěného v minime vody, potom roztok 4,9 g fluoridu amonného a nakoniec sa přidalo 28 ml 26 % roztoku hydroxidu amonného. Vzniknutá zmes sa preniesla do autoklávu, kde sa podrobila syntéze pri 310 °C počas 15 hodin. Získaný produkt sa premyl 3500 ml 10 % roztoku hydroxidu amonného, načo sa vysušil pri 110 °C a 2 hod. kalcinoval při teplote 280 °C. Produkt sa označil SAK. Jeho rtg. difrakčná analýza , ukázala, že ide o vrstevnatý kryštalický materiál s hodnotou bazálnej linie Šqq^ = 1,07nm Příklad 6
Katalytická aktivita katalyzátorov podTa tohto vynálezu sa sledjvala za použitia prietočnej aparatúry běžného typu na modelovej reakci! konverzie toluénu, ktorý sa v reak čnej zóně reaktora dezalkyluje na benzén, disproporoionuje na benzén a xylény, ktoré sa
207 173 ďalej izomerizujú. Tento modelový typ reakcie poskytuje údaje o dezalkylačno-alkylačnej, disproporcionačnej a izomerizačnej aktivitě skúmaných katalyzátorov.
Reakčné produkty sa analyzovali metodou plynovej ohromatografie. Konverzia toluénu bola počítaná podl’a vzťahu konverzia = 100 - % nepremeneného toluénu /%mol/
V tabuTke 1 sú zhrnuté výsledky meraní katalytickej aktivity katalyzátorov podlá tohto vynálezu a tiež pre porovnanie katalytická aktivita krakovacieho katalyzátore na báze dekationizovaného zeolitu typu Y.
Tabulka 1
Konverzia toluénu pri 500 °C
Katalyzátor konverzia % mol selektivita konverzie
SAN 49,90 94,22
SABN 43,15 95,16
SAK 42,92 97,08
SAM 44,38 83,51
SAZ 47,54 93,56
Y-zeolit 45,34 94,85
Selektivita konverzie bola počítaná podlá vzťahu selektivita - 100 $ m?A·..^.énu + ff.mol.xylénov % mol konverzie
Ako ukazujú experimentálně výsledky zhrnuté v tabulke 1, katalyzátory podlá tohto vynálezu majú vysokú katalytickú aktivitu a súčasne velmi dobrú selektivitu.

Claims (4)

  1. PREDMET VYNÁLEZU
    1. Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytickú konverziu uhlovodikov ako je katalytické krakovanie, alkylácia, dezalkylácia, izomerizácia, disproporcionácia a podobné typy konverzií uhlovodikov prebiehajúcich mechanizmom karbéniových iónov vyznačujúci sa tým, že je tvořený syntetickým vrstevnatým hlinitokremičitanom so sumámym vzorcom v molárnych pomeroch m SiOg : n AlgO^ : p QO t s DM v ktorom znamená
    Si02 kysličník křemičitý
    AlgO^j kysličník hlinitý w
    QO kysličník kovu, vyhřátého^zo skupiny zahrnujúcu med, berýlium, zinok, nikel, kobalt a ich vzájomné zmesi,
    D ekvivalent aniónu vybratého zo skupiny pozostávajúcej z hydroxylového aniónu, fluoridového aniónu, aniónu kyslíka a ich vzájoraných zmesi,
    M ekvivalent vyměnitelného katiónu vybratého zo skupiny obsahujúoej katióny vodíka amónia, alkalického kovu, kovu alkalických zemin a ich vzájomnýoh zmesi, pričom m má hodnotu od 2,01 do 3,97 n má hodnotu od 0,02 do 2,96 p má hodnotu od 0,03 do 3,50 b má hodnotu od 0,03 do 1,00
  2. 2. Sposob výroby syntetického hlinitokremičitanového katalyzátore pre katalytická konverziu uhlovodíkov podlá bodu 1 vyznačujúci sa tým, že zmes výohodiskovýoh látok, s výhodou vo vodných roztokoch, obsahujúcich kysličník hlinitý, kysličník křemičitý, katióny dvojmocných kovov, vybraných zo skupiny zahrnujúou med, berýlium, zinok, kobalt, nikel a ich vzájomné zmesi, spolu s aniónmi vybratými zo skupiny pozostávajúcej z hydroxylového aniónu, fluoridového aniónu, aniónu kyslíka a ich vzájomnýoh zmesi, sa podrobujú hydrotermálnej syntéze pri teplotách od 160 °C do 350 °C pri zodpovedajúcom tlaku vodných pár.
  3. 3. Spdsob výroby syntetického hlinitokremičitanového katalyzátore pre katalytiokú konverziu uhlovodíkov podlá bodov 1 a 2 vyznačujúci sa tým, že zosyntetizovaný katalyzátor sa podrobí iónovej výměně roztokmi amonných solí alebo hydroxidu amonného.
  4. 4. Syntetický hlinitokremičitanový katalyzátor pre katalytiokú konverziu uhlovodíkov podlá bodu 1, 2 a 3 vyznačujúci sa tým, že sa podrobí tepelnému spraoovaniu zahriatím na teploty v rozmedzí od 280 °C do 75θ °C, s výhodou od 450 °0 do 650 °C.
CS22280A 1980-01-10 1980-01-10 Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby CS207173B1 (sk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS22280A CS207173B1 (sk) 1980-01-10 1980-01-10 Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS22280A CS207173B1 (sk) 1980-01-10 1980-01-10 Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS207173B1 true CS207173B1 (sk) 1981-07-31

Family

ID=5333941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS22280A CS207173B1 (sk) 1980-01-10 1980-01-10 Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS207173B1 (sk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2092938C (en) Zeolitic catalyst of mfi type, its preparation and use
US4952385A (en) Ferrisilicate molecular sieve and use as a catalyst
US3758403A (en) Olites catalytic cracking of hydrocarbons with mixture of zsm-5 and other ze
US5118483A (en) Crystalline (metallo) silicates and germanates-suz-4
EP0057049B1 (en) Crystalline alumino silicates and their use as catalysts
JP2527583B2 (ja) 珪酸第二鉄型ゼオライトの新規合成方法、得られた物質およびそれらの用途
US3595611A (en) Cation and thermal stabilization of faujasite-type zeolites
JPS58223614A (ja) 改良されたゼオライトl
CA1150712A (en) Process for the production of crystalline aluminosilicates and their use as catalysts and catalyst supports
JPS61254256A (ja) メタノ−ル及びアンモニアをジメチルアミンに転換する触媒としての8−環ゼオライト
JPH0153205B2 (sk)
JPS632888B2 (sk)
US4343723A (en) Catalytic composite from partially crystallized clay
EP0337186B1 (en) Preparation of promoted silica catalysts
US20040209759A1 (en) Solid crystalline IM-9, and a process for its preparation
GB2076793A (en) Cesium-or thallium-containing zeolite and its preparation
US6093866A (en) Alkylation catalyst and the application thereof
US3523092A (en) Method of preparing supported crystalline alumino-silicate zeolites
US3471410A (en) Incorporation of zirconia into fluid catalysts to reduce coke formation
JPS5939717A (ja) ゼオライトの製造法
JPH0456667B2 (sk)
DE69029125T2 (de) Modifiziert kristalline Aluminosilikaten und Verfahren für die Herstellung derselben
EP0162719A2 (en) Theta-3, a novel crystalline aluminosilicate and its preparation
JPS638358A (ja) メタノ−ルおよびアンモニアをジメチルアミンに変換するための改良ゼオライトロ−およびzk−5触媒
CS207173B1 (sk) Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov a sposob jeho výroby