CZ20033070A3 - Method and catalysts for the elimination of sulfur compounds from the diesel fraction - Google Patents

Method and catalysts for the elimination of sulfur compounds from the diesel fraction Download PDF

Info

Publication number
CZ20033070A3
CZ20033070A3 CZ20033070A CZ20033070A CZ20033070A3 CZ 20033070 A3 CZ20033070 A3 CZ 20033070A3 CZ 20033070 A CZ20033070 A CZ 20033070A CZ 20033070 A CZ20033070 A CZ 20033070A CZ 20033070 A3 CZ20033070 A3 CZ 20033070A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
molecular sieve
group
organic
range
inorganic
Prior art date
Application number
CZ20033070A
Other languages
English (en)
Inventor
Canós Avelino Corma
Marcelo Eduardo Domine
Sánchez Cristina Martinez
Original Assignee
Consejo Superior De Investigaciones Cientificas
Universidad Politécnica De Valencia
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 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas, Universidad Politécnica De Valencia filed Critical Consejo Superior De Investigaciones Cientificas
Publication of CZ20033070A3 publication Critical patent/CZ20033070A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/89Silicates, aluminosilicates or borosilicates of titanium, zirconium or hafnium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0201Impregnation
    • B01J37/0209Impregnation involving a reaction between the support and a fluid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G27/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation
    • C10G27/04Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, by oxidation with oxygen or compounds generating oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/08Silica
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/32Reaction with silicon compounds, e.g. TEOS, siliconfluoride
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/04Diesel oil

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

Způsob odstraňování sloučenin síry a katalyzátor
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu odstraňování síry z uhlovodíků, zvláště z naftových frakcí a katalyzátoru k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Frakce destilátů nafty, které se obvykle užívají jako palivo pro naftové motory, je možno získat mezi počáteční teplotou destilace 160 °C a horní hranicí 290 až 360 °C, v tomto rozmezí se oddestiluje 90 % spalitelného materiálu, jak je možno nelézt například v publikaci Kirk-Othmer Encyclopaedia of Chemical Technology, sv. 12, s. 3 84,
4. vydání, M. Howe-Grant, Editorial, 1996. Tyto frakce obsahují 1 až 4 % sloučenin síry s vysokou molekulovou hmotností, jde převážně o benzothiofen, dibenzothiofen a alkylované deriváty těchto látek. Uvedené sloučeniny jsou jednou z hlavních příčin znečištění vzhledem k tomu, že při spalování tvoří oxidy síry, které po uvolnění do atmosféry dávají vznik oxykyselinám a tím i fenoménu, který se označuje jako kyselý déšů. Zákonná omezení vedla k postupnému snížení obsahu síry v těchto palivech a naftových frakcích a stimulovala vývoj způsobů pro snížení obsahu síry, například hydrodesulfurace HDS, který byl původně nej častěji používaným postupem. Náklady na tento postup však byly tak vysoké, že postup nebyl proveditelný v malých a středních rafineriích a bylo proto nezbytné hledat jiné postupy, mimoto také z toho důvodu, že bylo požadováno stále větší snížení obsahu síry v uvedených palivech. Tyto okolnosti motivovaly vývoj dalších technologií, jimiž by bylo možno snížit obsah síry až na 10 až 100 ppm.
Různé další a doplňující postupy pro desulfuraci uvedených paliv jsou popsány v řadě publikací. Jde například o přímou adsorbci podle US 4830733 (Nagi a další, 1983) o biologický postup podle US 5910440 (M. J. Gorssman a další, 1999) a o publikaci A. P. Borole a další, ACS Div. Pet. Chem. Preprints, 45, 2000, a také o selektivní oxidaci, popsanou v publikacích S. E. Bonde a další, ACS Div. Pet. Chem. Preprints, 44 (2), 199, 1998, E. D. Guth a další, US 3919405, 1975 a J. F. Ford a další, US 3341448, 1967. V případě oxidativní desulfurace ODS jde o hospodárný systém, který je dostatečně selektivní k oxidaci sloučenin síry, ke zvýšení jejich polarity a molekulové hmotností a tím i k usnadnění jejich následného oddělení extrakcí nebo destilací. Až dosud však nebyl nalezen oxidativní desulfurační postup, proveditelný ve velkém měřítku, převážně vzhledem ke kombinaci zákonných a ekonomických požadavků, přestože se řada takových systémů vyvíjí, například podle publikace S. E. Bonde a další, ACS Div.
Pet. Chem. Preprints, 45, 375, 2000.
Odstranění síry v kapalných palivech ve formě sulfidů, disulfidů a merkaptanů je možno uskutečnit s použitím organických peroxykyselin, například kyseliny peroxyoctové. Tímto způsobem je možno snížit obsah síry v některých palivech až na 95 % při zpracování při teplotě 2 až 100 °C, například podle publikace S. E. Bonde a další, ACS Div.
Pet. Chem. Preprints, 44 (2), 199, 1998. Gasolin je také možno zpracovávat heteropolykyselinami typu peroxowolframanfosfátů ve dvoufázových systémech při použití peroxidu vodíku jako oxidační látky a při použití • · · ·· · • · ·· · · « • · · · · · · • · · · · ····· • · · · · · oxidovat případě těchto Collins a látek pro přenos fáze, jde o látky, schopné merkaptany a díbenzothíofeny, i když jsou v sloučenin méně účinné podle publikace F. M.
další, J. Mol. Catal. A.: Chem., 117, 397, 1997. Při použití pevných katalyzátorů, například míkroporézních titanokřemičitanů typu TS-1 a TS-2 v kapalinách s obsahem sloučenin síry je možno dosáhnout určité přeměny na odpovídající sulfony podle dokumentu T. Kabe,
JP-11140462-A2, 1999.
Obecně je až dosud selektivní oxidace sloučenin ze skupiny benzothiofenů, díbenzothíofenů a jejich substituovaných alkylových, dialkylových a trialkylových derivátů, které tvoří hlavní součást naftových frakcí, problematická a není ji možno uskutečnit s plným úspěchem. Katalyzátory typu TS-1 a TS-2, založené na mikroporézních titanokřemičitanech se zeolitovou strukturou podle M. Taramasso a další, US-4410501, 1983 umožňují selektivní oxidaci různých sulfidů působením okysličené vody podle publikací R. S. Reddy a další, J. Chem. Soc., Chem Commun., 84, 1992, V. Hulea a další, J. Mol. Catal. A.: Chem., 111, 325, 1996 avšak malé otvory pórů těchto katalyzátorů činí jejich použití nemožné v případě větších molekul, jako jsou benzothiofeny, dibenzothiofeny a jejich alkylované deriváty.
Podstata vynálezu
Podstatu vynálezu tvoří způsob odstraňování sloučenin síry z naftových frakcí, při němž se síra oxiduje tak, že se jako katalyzátor užívá alespoň jedna organickoanorganická sloučenina, obsahující alespoň:
- Si, • 4 · · · · · · • •4 · 4·· · · · • 44 44 4 · · 4 · • 4444 4 4 4 · · · · ····
- Ti a
- křemík vázaný na uhlík,
- pří použití organických nebo anorganických hydroperoxidů jako oxidačních látek. Podle vynálezu může být katalyzátor také kombinací různých organickoanorganických složených látek, přičemž každá z těchto složených látek obsahuje
- Si
- Ti, a
- křemík, vázaný na uhlík.
Katalyzátor a způsob podle vynálezu je možno použít k odstranění sloučenin síry z naftových frakcí nebo z naftových frakcí, již předem zpracovaných, jde o selektivní oxidaci s použitím organických nebo anorganických hydroperoxidů jako oxidačních činidel v přítomnosti katalyzátoru nebo směsi katalyzátorů, tvořených složenými anorganickými a organickými látkami na bázi pevných látek s malými a středními póry, obecně jde o mikroporézní pevné látky, které obsahují kanálky s 12 nebo větším počtem členů nebo o mesoporézní materiály, může také jít o amorfní oxid křemičitý, přičemž všechny tyto látky obsahují titan, který je včleněn při jejich syntéze nebo při zpracování po této syntéze. Při této selektivní oxidaci jsou sloučeniny síry, přítomné v naftové frakci převedeny na jiné látky s odlišnou teplotou varu a/nebo odlišnou polaritou s teplotou varu vyšší než je teplota varu naftového paliva a/nebo které jsou snadněji extrahovatelné destilací nebo kapalinou obvyklým způsobem.
Podle vynálezu se organicko-anorganický složený materiál, obsahující alespoň křemík, titan a křemík, vázaný na uhlík, získává způsobem, zahrnujícím silylačni stupeň nebo způsobem, který zahrnuje silylaci po syntéze.
Uvedeným organicko-anorganickým složeným materiálem může být mikroporézní molekulové síto, obsahující alespoň křemík, titan a křemík, vázaný na uhlík, nebo může jít o mesoporézní molekulové síto, obsahující alespoň křemík, titan a křemík, vázaný na uhlík, nebo může jít o amorfní anorganické pevné látky s obsahem křemíku, chemicky vázané s titanem při obsahu 0,2 až 8 % hmotnostních titanu ve formě oxidu v celém katalyzátoru, tyto látky také obsahují křemík, vázaný na uhlík.
Vhodné mikroporézní molekulové síto je možno vyjádřit v jeho kalcinovaném a bezvodém stavu následujícím chemickým vzorcem:
y (A1/n n+ X02) : t T02: SiO2 : X TiO2 kde
X znamená alespoň trojvazný prvek,
Y má hodnotu 0 až 0,2,
A znamená mono-, di- nebo trojvazné kationty nebo směsi těchto kationtů, η = 1, 2 nebo 3,
T znamená alespoň jeden čtyřvazný prvek, odlišný od křemíku a titanu, t znamená 0 až 1 a x je v rozmezí 0,0001 a 1.
Toto mikroporézní molekulové síto je možno syntetizovat v přítomnosti sloučenin, obsahující skupiny Si-C nebo může být po syntéze silylováno za vzniku vazeb Si-C.
Prekurzor mesoporézního molekulového síta, použitý jako katalyzátor může mít chemický vzorec y (An+i/n X02) : tTO2: (l-m)S, 02 : xTiO2 : mR(4-p) SiOp/2 : sS kde x je v rozmezí 0,005 až 0,1,
X znamená alespoň trojvazný prvek, y je v rozmezí 0 až 0,2,
A znamená jeden nebo větší počet mono-, di- nebo trojvazných kompenzačních kationtů nebo jejich směs, η = 1, 2 nebo 3,
T znamená čtyřvazné prvky, odlišné od křemíku a titanu, t je v rozmezí 0 až 1, s výhodou 0 až 0,2,
S znamená organickou sloučeninu,
s je v rozmezí 0 0, 5,
m je v rozmezí 10 -6 0,66,
P je v rozmezí 3 1,
přičemž R znamená alkyl, aromatickou skupinu nebo kombinaci těchto skupin ze silylačního činidla, obsahujícího vazby
Si-C.
Organická sloučenina, odpovídající skupině S se extrahuje chemickým způsobem, přičemž mesoporézní molekulové síto je po syntéze zpracováno působením silylačního činidla, které dává vznik novým vazbám Si-C.
Z mikroporézních a mesoporézních pevných materiálů je možno uvést například mikroporézní zeolity beta, ITQ-7, mordenit, UTD-1 a obecně mikroporézní pevné látky, které obsahují kanály s 12 nebo větším počtem členů, z mesoporézních materiálů je možno uvést například materiály typu MCM-41, MCM-48, SBH-I5, HMS a další amorfní látky, • · například amorfní oxid křemičitý. Titan se přivádí ve stádiu syntézy nebo pří zpracování po této syntéze. Uvedené materiály mohou mít na svém povrchu také navázány organické skupiny. Oxidačními činidly jsou organické hydroperoxidy, například terč . butylhydroperoxid nebo kumenhydroperoxid nebo anorganické oxidační látky, jako peroxid vodíku nebo chlornan sodný.
Působením této selektivní oxidace jsou sloučeniny síry v uvedené frakci transformovány na jiné látky s odlišnou teplotou varu a odlišnou polaritou, tyto látky mají teplotu varu nad teplotou varu paliva a/nebo je možno tyto látky snadněji extrahovat destilací nebo jiným běžným způsobem. Uvedeným způsobem je možno dosáhnout vysoké přeměny a selektivity oxidace sloučenin síry. Oxidace sloučenin síry, které jsou přítomné v uvedené frakci, se provádí tak, že se tyto látky uvedou do styku s reaktivní směsí, která obsahuje svrchu uvedenou frakci a organický nebo anorganický hydroperoxid s katalyzátorem, který je míkroporézní nebo mesoporézní a obsahuje vazby Si-C, oxid křemičitý s navázaným titanem nebo směs těchto látek, při teplotě 20 až 150 °C pří reakční době 2 minuty až 24 hodin v závislosti na použitém katalyzátoru a reakčních podmínkách. Hmotnostní poměr paliva ke katalyzátoru je 5 až 500, s výhodou 10 až 300 a hmotnostní poměr mezi naftovou frakcí a oxidačním činidlem je v rozmezí 600 až 10, s výhodou 400 až 30. Hydrofilně-hydrofobni vlastnosti katalyzátoru je možno modifikovat změnou podmínek při syntéze, při níž se získávají molekulová síta nebo zakotvení organokřemičitých sloučenin na povrch míkroporézní nebo mesoporézní pevné látky nebo amorfního oxidu křemičitého a adaptací těchto materiálů ke specifickým vlastnostem reakčních složek. Začlenění titanu • Φ Φ · · φ • · · · φ • ···· φ · φ • · · · •ΦΦ · φφ · do molekulového síta s obsahem pórů s kanaláky s 12 nebo větším počtem členů nebo do mesoporézních materiálů je možno uskutečnit přímou syntézou, při níž se prekursor titanu přidává k syntetizovanému gelu nebo následným přidáním sloučenin titanu na povrch mikroporézního a mesoporézního materiálu, čímž po kalcinaci vznikají izolovaná místa s obsahem titanu.
Jako příklady použitých katalyzátorů je možno uvést katalyzátory s použitím Ti-beta, Ti-MCM-41 a Ti-aerosilu a také katalyzátory s použitím Ti-MCM-41 a Ti-aerosilu s obsahem skupin Sí-C.
Katalyzátory na bázi mikroporézního materiálu mají náseldující chemické složení ve svém bezvodém a kalcinovaném stavu.
y (A1/n n+ X02) : t T02: SÍO2 : X TiO2 kde
X znamená trojvazný prvek, například Fe, Al, B, Ga, Cr nebo směs těchto prvků, y je v rozmezí 0 až 0,2,
A znamená mono-, di- nebo trojvazné kationty nebo jejich směs, n znamená 1, 2 nebo 3,
T znamená čtyřvazné prvky, odlišné od Si a Ti, například V nebo Sn, t je v rozmezí 0 a 1, s výhodou 0 až 0,2 a x je v rozmezí 0,0001 a 1, s výhodou 0,001 a 0,5.
Jako příklad mikroporézního materiálu je možno popsat betazeolit s obsahem Ti. Způsob výroby tohoto materiálu • · • · «9
4444 99 9 spočívá v tom, že se na teplotu 90 až 200 °C zahřívá reakční směs, která obsahuje zdroj křemíku (amorfní oxid křemičitý, koloidní oxid křemičitý, silikagel, tetraalkylorthokřemičitan a podobně, s výhodou amorfní oxid křemičitý nebo tetralkylorthokřemičitan) , zdroj titanu (alkoxid nebo halogeníd, s výhodou tetraethoxid, tetrapropoxid nebo tetrabutoxid titanu) kation, určující strukturu (s výhodou tetraethylamonium, TEA), vodu, popřípadě peroxid vodíku a popřípadě zdroj fluoridových aniontů (kyselina fluorovodíková, fluorid amonný a podobně) v nepřítomnosti kationtů alkalických kovů. V případě použití fluoridových aniontů se zdroj těchto aniontů a organických kationtů volí tak, že konečné pH po krystalizaci je v rozmezí 6 až 12, s výhodou 8 až 9,5. V případě, že se fluoridové aninty nepoužijí, je konečné pH vyšší než 10,5. Složení směsi pro syntézu je možno charakterizovat následujícím rozmezím molárních poměrů: H2O/SiO2 = 4 až 50, s výhodou 4 až 20, zvláště 4 až 10, TEAOH/SiO2 = 0,125 až 0,80, s výhodou 0,15 až 0,72 HF/SiO2 = 0 až 2
SiO2/TiO2 = 2 až 10 000
H2O2/TiO2 = 0 až 50, s výhodou 0 až 20.
K usnadnění krystalizace může být vhodné přidat k reakční směsi krystaly zeolitu beta k naočkování. Tyto krystaly je možno přidat jako suchou pevnou látku, jako suspenzi krystalů ve vhodné kapalině nebo jako předem vytvořený gel.
V případě, že se při syntéze použití fluoridové anionty, je možno zeolit izolovat oddělením matečného louhu filtrací, kdežto v případě, že se fluoridové ionty nepoužijí, je nutné k oddělení pevných látek směs • · ·· · ·· · ·· · · · ·· · · · • · · · · · · · · · • ···· 9 9 9 9 9 9 9 9999
9 9 9 9 9 9 9
999 9 99 999 99 9 odstředit. Tímt způsobem se získají vysoce krystalické materiály, jejichž difrakce v rtg-záření v podstatě odpovídá difrakci zeolitu beta podle US 28341, a které je možno kalcinovat k odstranění přítomného organického materiálu. Vhodným způsobem kalcinace je zahřívání na vzduchu, ve vakuu, v dusíku něho v jiném inertním plynu na teplotu vyšší než 400 °C, s výhodou vyšší než 500 °C.
Materiály, získané v přítomnosti fluoridových aniontů jsou obecně více krystalické než materiály, syntetizované v prostředí s anionty OH' vzhledem k nepřítomnosti skupin typu Si-θ' nebo Si-OH. Zeolity, připravené v přítomnosti fluoridových iontů také mají vysloveně hydrofobní povahu v důsledku nepřítomnosti uvedených skupin, kdežto materiály, získané v nepřítomnosti fluoridových iontů mají hydrofilní vlastnosti podle publikace T. Blasco a další, J. Phys.
Chem. B, 1998, 102, 75.
Katalyzátory na bázi zeolitu beta mají intenzivní pás ve spektru UV-Vis v blízkosti 220 nm, což potvrzuje přítomnost Ti a jsou účinné a selektivní obecně pří oxidačních reakcích sulfidů a také alkyl- nebo arylsulfidů, thiofenu, alkylthiofenu, benzothiofenu, alkylbenzothiofenů bez jakéhokoliv omezení. Katalyzátor na bázi titanu a betazeolitu je také možno připravit v prostředí s obsahem iontů OH' způsoby, popsanými v literatuře, například v publikacích D. R. C. Huybretchts a další, Exxon Chem. Pat., Inc., USA, WO 94/02245 Al, 1994, J. C. van der Waal a další, J. Mol. Catal. A: Chem., 124, 137, 1998, Microp. and Mesop. Mat., 25, 43, 1998, A. Corma a další, J. Catal.,
145, 151, 1994 a 161, 11, 1996, T. Blasco a další, J. Phys.
Chem. B, 102, 75, 1998.
···· ·· 9 99 9
9 99 999
9 9 9 9 9 9
9 9 99 9 9999
9 9 9 9 9 9 9
999 9 99 999 99 9
Ve stádiu syntézy nebo po syntéze se do těchto katalyzátorů přivádějí látky s obsahem vazeb Si-C, čímž vznikne organicko-anorganický složený materiál, vhodný pro použití při způsobu odstraňovaní sloučenin podle vynálezu.
Podle dalšího specifického provedení vynálezu je možno prekurzor katalyzátoru na bázi mezoporézního materiálu typu MCM-41 vyjádřit následujícím molárním složením.
y (A1/n n+ X02) : t T02: SiO2 : x TiO2 : sS kde x je v rozmezí 0,001 až 0,1,
X znamená trojvazný prvek, například Fe, Al, B, Ga, Cr nebo směs těchto prvků, y je v rozmezí 0 až 0,2, s výhodou 0 až 0,1,
A znamená jeden nebo větší počet mono-, di- nebo trojvazných kompenzačních kationtů nebo jejich směs a η = 1, 2 nebo 3,
T znamená čtyřvazné prvky, odlišné od Si a Ti, například V nebo Sn a t je v rozmezí 0 až 0,3, s výhodou 0 až 0,2,
S je organická sloučenina, například kationtové, aniontové nebo neutrální smáčedlo.
Kationtová smáčedla odpovídají obecnému vzorci R1R2R3R4Q·, kde Q znamená atom dusíku nebo fosforu a alespoň jeden ze substituentů Rx, R2, R3 nebo R4 znamená aryl nebo alkyl o více než 6 atomech uhlíku a méně než 36 atomech uhlíku, přičemž zbývající symboly znamenají symboly vodíku, aryl nebo alkyl o méně než 5 atomech uhlíku. Kationtová gemínální smáčedla je možno vyjádřit obecným vzorcem R1R2R3QR4QRiR2R3 nebo RiR2R3Q (R4R5QRSQR4R5) QRiR2R3, kde Q znamená
9 9
9999
999 9 • 9 999
9 atom dusíku nebo fosforu, alespoň jeden ze symbolů Rx až Rs znamená aryl nebo alkyl o více než 6 a méně než 36 atomech uhlíku a zbývající skupiny znamenají atomy vodíku, arylové nebo alkýlové skupiny o méně než 5 atomech uhlíku nebo jejich směs. V těchto případech mohou dvě ze skupin Rx, R2, R3 nebo R4 být propojeny za vzniku cyklických sloučenin, zahrnuta jsou také tak zvaná geminální smáčedla. Kationtová smáčedla mohou být uváděna do gelu při syntéze ve formě hydroxidu, halogenidu, dusičnanu, síranu, uhličitanu nebo křemičitanu nebo ve formě směsí těchto látek. Jako neomezující příklady je možno uvést cetyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, cetylpyridinium, cetyltrimethylfosfonium a podobně.
S může také vyjadřovat neutrální smáčedlo, odpovídající obecnému vzorci R1R2R3Q, kde Q znamená atom dusíku nebo fosforu a alespoň jeden ze substituentů Ri, R2 nebo R3 znamená aryl nebo alkyl, obsahující více než 6 a méně než 36 atomů uhlíku, přičemž zbývající symboly znamenají atomy vodíku, arylové nebo alkylové skupiny o méně než 5 atomech uhlíku a jde tedy o dodecylamin, cetylamin nebo cetylpyridinium jako neomezující příklady. Jako neutrální smáčedla mohou působit také sloučeniny, které je možno vyjádřit obecným vzorcem nR-EO, jde o alkylpolyethylenoxidy, alkylarylpolyethylenoxidy a kopolymery alkylpolypropylenu a alkylethylenu, z dodávaných smáčedel lze uvést například Tergitol 15-S-9, Triton X-114, Igepal RC-760, Pluronic 64 L, Tetronic a Sorbitan jako neomezující příklady. Je také možno zahrnout estery, odvozené od mastných kyselin a získané reakcí s alkoholy s krátkým řetězcem, cukry, aminokyselinami, aminy a polymery nebo kopolymery, odvozenými od polypropylenu, polyethylenu, polyakrylamidu nebo polyvinylalkoholu, jako neomezující
• 0
0·00 • · 0000
0
0 0
0 4
04 příklady je možno uvést lisolecithin, lecithin, dodecylether pentaoxyethylenu, fosfatyldilauryldiethanolamin, diglycerid digalaktózy a diglycerid monogalaktózy. Smáčedlo může být také aniontové smáčedlo, odpovídající obecnému vzorci RQ, kde R znamená aryl nebo alkyl, obsahující více než 6 a méně než 3 6 atomů uhlíku a Q znamená zbytek síranu, karboxylové skupiny nebo fosfátu, jako neomezující příklady je možno uvést dodecylsulfát, zbytek kyseliny stearové, aerosol OT a fosfolipidy, například fosfatylcholin a fosfatyldiethanolamin, s se může měnit v rozmezí 0 až 0,5.
Při syntéze mesoporézních katalyzátorů typu MCM-41 vznikají gely s molárním složením:
y (A1/n n+ XO2) : t TO2: SÍO2 : x TiO2 : sS : m TAAOH kde x je v rozmezí 0,001 a 0,1,
X znamená trojvazný prvek, například Fe, Al, B, Ga, Cr nebo směsi těchto prvků, y je v rozmezí 0 až 0,2, s výhodou 0 až 0,1,
A znamená 1 nebo větší počet kompenzačních mono-, di- nebo trojvazných kationtů nebo jejich směs, η = 1, 2 nebo 3,
T znamená čtyřvazný prvek, odlišný od Si a Ti, například V nebo Sn a t je v rozmezí 0 až 1, s výhodou 0 až 0,2,
S je kationtové, aniontové nebo nutrální smáčedlo, například některé ze svrchu uvedených smáčedel, s je v rozmezí 0 až 5, • · • · · · • · ···· ··· · ·· ··· ·· ·
TAAOH je tetraalkylamonium-, tetraarylamonium- nebo arylalkylamoniumhydroxid, hydroxid amonný, hydroxid alkalického kovu, kovu alkalických zemin nebo jejich směs, m je v rozmezí 0 až 10.
Tyto materiály je možno syntetizovat tak, že se připraví roztok ve vodě, alkoholu nebo směsi vody a alkoholu s obsahem TAAOH. K tomuto roztoku se přidá za míchání při teplotě 0 a 90 °C zdroj čistého křemíku nebo jeho roztok. Konečně se přidá zdroj čistého titanu nebo jeho roztok. Jako zdroje Ti/Si je možno použít oxidy, oxihydroxidy, alkoxidy, halogenidy nebo jakékoliv soli, obecně jakoukoliv sloučeninu Ti a/nebo Si, která může být hydrolyzována za reakčních podmínek. Použitý roztok také obsahuje smáčedlo. Výsledná směs se míchá až do úplné homogenity, 0,1 minut až 60 hodin tak, aby došlo k odstranění části nebo veškerého množství alkoholu, který by se mohl stát součástí výsledného gelu.
Výsledná směs se vloží do autoklávu a zahřívá na teplotu 20 až 200 °C po dobu 10 minut až 60 hodin. Výsledná pevná látka se oddělí od matečného louhu, promyje se vodou, alkoholem nebo směsí vody a alkoholu a pak se suší.
Organický materiál, uzavřený v pórech výsledného materiálu je možno odstranit kalcinací při teplotách 300 až 1100 °C nebo působením směsi jedné nebo několika anorganických nebo organických kyselin v rozpouštědle, jako je voda, alkohol, uhlovodíky nebo směsi těchto látek. Jako kyseliny je možno použít kyselinu sírovou, dusičnou, chlorovodíkovou, chloristou, octovou, mono-, di- nebo trichloroctovou, mono-, di- nebo trifluoroctovou jako neomezující příklady. Účelem tohoto zpracování je odstranit
4 44
4 4
4 4 4
4 4
444
4 4
4 4 ·
4 44 4
4 4
4 • 4 ···· • 4
444 4 smáčedlo nebo jakýkoliv jiný organický zbytek, případně uzavřený v pórech katalyzátoru. Zpracování se provádí při teplotách 0 až 250 °C v jednom nebo větším počtu po sobě následujících extrakčních stupňů, přestože obvykle stačí 2 nebo 3 stupně k odstranění veškerého organického materiálu v pórech. Postup trvá 10 minut až 40 hodin v závislosti na použité kyselině nebo směsi kyselin, na extrakční teplotě, použitém rozpouštědle a poměru kapaliny a pevného materiálu, přičemž výhodný poměr je v rozmezí 5 až 100 g/g.
Uvedené materiály mají vysoký specifický povrch v rozmezí 200 až 1500 m2/g a mají intenzivní pás ve spektru UV-Vis v oblasti 220 nm, což prokazuje přítomnost Ti v tetrahedrální formě.
Do těchto katalyzátorů se přivádějí v průběhu syntézy nebo po ní látky s obsahem vazeb Si-C, čímž vznikají organicko-anorganické složené materiály, použitelné při odstraňování sloučenin síry podle vynálezu.
Tyto katalyzátory jsou účinné a selektivní obecně při oxidaci sulfidů a také například pro oxidaci alkyl- nebo arylsulfidů, thiofenu, alkylthiofenů, benzothiofenu, alkylbenzothiofenů, dibenzothiofenu a alkyldibenzothiofenů bez zvláštního omezení.
Jak mikroporézní, tak mesoporézní materiály je možno po syntéze dále zpracovávat obecně silylaci s účelem vytvořit na povrchu vazby čtyřvazného prvku a uhlíku, působí se organokovovými reakčními činidly, například organotitanovými, organocínovými sloučeninami, sloučeninami typu organogermánia nebo organosilanů. Jde zejména o sloučeniny, které je možno vyjádřit obecným vzorcem
4 « 4 4 44 4 4 4
444 44 4 4444 y r · 4444 4 4 4 4 4 4 » 4444 lO · 4 444 444
444 4 44 444 44 4
RiR2R3 (R' ) Y z RiR2(R')2Y, Ri(R')3Y nebo R^RaY-NH-Y RiR2R3 , kde Ri, R2, R3 jsou stejné nebo odlišné organické skupiny nebo atom vodíku nebo alkylové nebo arylové skupiny, popřípadě substituované aminy, thioly, sulfonovými skupinami, tetraalkylamonnými skupinami nebo kyselinami, R' s výhodou znamená skupinu, hydrolyzovatelnou za použitých podmínek, s výhodou zbytek alkoxidu nebo halogenidu a Y znamená čtyřvazný prvek, s výhodou Si, Ge, Sn nebo Ti. Ve výhodném provedení jsou reakčními složkami organosilanu, jako n-alkoxysilany, halogenidy, n-alkyldisilany a n-alkyldisilazany, jako hexamethyldisilazan, dipropyltetramethyldisilazan, difenyltetrámethyldisilazan nebo tetrafenyldimethyldisilazan, z nichž nej výhodněj ší je hexamethyldisilazan.
Bylo pozorováno, že mikroporézní a mezoporézní silylované materiály jsou účinnější při oxidaci sloučenin síry v naftových frakcích.
Podle dalšího specifického provedení způsobu podle vynálezu může být katalyzátorem pro oxidaci sloučenin síry organicko-anorganický složený materiál, který je tvořen amorfní anorganickou křemičitou pevnou látkou, chemicky vázanou s titanem v poměru 0,2 až 8 % hmotnostních titanu ve formě oxidu, vztaženo na celkovou hmotnost katalyzátoru, přičemž materiál obsahuje křemík, vázaný na uhlík. Tyto amorfní anorganické křemičité pevné látky obsahují alespoň 90 % oxidu křemičitého, s výhodou jde o pyrogenní oxidy křemíku ze skupiny CAB-O-SIL a AEROSIL se specifickým povrchem v rozmezí 40 až 450 m2/g a velikostí částic v rozmezí přibližně 0,007 až 0,05 μιπ. Dalšími výhodnými amorfními anorganickými křemičitými pevnými látkami jsou syntetické anorganické oxidy křemíku, například silikagel.
• 0 0
0 0 0 00 · · 9 • · · 9 9 · 9 9 9 9
0000 000 0 0 * · 9999
0 000 009
000 0 00 900 00 0
Tyto katalyzátory, tvořené amorfními křemičitými pevnými látkami mohou obsahovat kromě křemíku a titanu další prvky ze skupiny V, B, Zr, Mo a směsi těchto prvků v celkovém množství v oxidové formě méně než 8 %. Tyto katalyzátory také mohou obsahovat 0,01 až 4 % hmotnosní promotorů ze skupiny alkalických kovů, kovů alkalických zemin nebo směsí těchto látek ve formě oxidů.
Tyto látky jsou v průběhu syntézy nebo po ní podrobeny silylaci za vzniku vazeb Si-C, takže vznikají organickoanorganické složené materiály, použitelné při odstraňovaní sloučenin síry podle vynálezu.
Výhodný postup pro výrobu katalyzátorů Ti-SiO2, schopných odstranit sloučeniny síry z naftových frakcí, spočívá v tom, že se na amorfní oxid křemičitý, například typu AEROSIL působí sloučeninou titanu, jako oxidem, oxyhydroxidem, alkoxidem, halogenidem nebo jakoukoliv solí, s výhodou tetraethoxidem, tetrapropoxidem nebo tetrabutoxidem titanu.
Při odstraňování síry z naftových frakcí (nebo ze syntetických směsí, napodobujících plynový olej) je možno oxidaci uskutečnit v diskontinuálním reaktoru, v kontinuálně míchaném reaktoru CSTR, v reaktoru s fixovanou kontinuální vrstvou, s vířivou vrstvou nebo s vroucí vrstvou při použití organických nebo anorganických hydroperoxidů jako oxidačních činidel. V případě diskontinuálního reaktoru se pohybuje hmotnostní poměr naftové frakce ke katalyzátoru v rozmezí 5 až 500, s výhodou 10 až 300, hmotnostní poměr mezi naftovou frakcí a oxidačním činidlem je 600 až 10, s výhodou 400 až 30. Teplotní rozmezí je 20 až 150, s výhodou 40 až 120 °C a
9
99
999 doba reakce 2 minuty až 24 hodin. Produkty oxidační reakce se izolují destilací a/nebo extrakcí příslušným rozpouštědlem, tak aby bylo možno nezreagovaný podíl zcela nebo částečně přivádět zpět do reaktoru.
Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu. Tyto příklady ilustrují přípravu katalyzátorů a jejich použití při selektivní oxidaci sloučenin síry v naftové frakci nebo v modelové směsi sloučenin síry s uhlovodíky, jde o dále popsané směsi.
Příklady provedení vynálezu
Složení naftové frakce LCO (CEPSA) (Počáteční teplota varu 210 °C, konečná teplota varu vyšší než 300 °C.)
Složka % hmotnostní S (ppm)
Uhlovodíky Aromatické látky 95.8 -
Iso-parafiny -
Naftheny -
Olefiny -
Parafiny -
Sloučeniny se S Merkaptany 4.2 1
Thiofen 0
2-methyl-thiofen 0
3-methyl-thiofen 0
C2-thiofen 1
Tetrahydrothíofen 0
C3-thiofen 2
• · • · ···· ·· · • · »* • · « • · · · • 9 9 9 9 ··· · ·♦ ··· ·» · • · • · 9 • ···· · · ·· ·
C4-thiofen 1
Benzothiofen 401
Cl-benzothiofen 5841
C2-benzothiofen 9478
C3-benzothiofen 9911
C4-benzothiofen 2628
Di-benzothiofen 1177
Cl-dibenzothiofen 5355
C2-Dibenzothiofen 6969
C3-Dibenzothiofen -
S v LCO (ppm) = 41764
Složení syntetické směsi
Složka % hmotnostní S (ppm)
Uhlovodíky Aromatické látky 99.9 -
Iso-parafiny -
Parafiny -
Sloučeniny se S Thiofenové látky 0.1 0
Alkylthiofenové látky 0
Benzothiofen 300
Alkylbenzothiofen 300
Dibenzothiofen 300
Alkyldibenzothiofen 0
S ve směsi (ppm)
900
Frakce, získané hydrozpracováním frakce LCO.
(Počáteční teplota varu 207,1 °C, konečná teplota varu vyšší než 351,6 °C, stanoveno vzhledem k standardu D-2887.)
Složka % hmotnostní S (ppm)
Uhlovodíky Aromatické látky 99.998 -
Iso-parafiny -
Naftheny -
Olefiny -
Parafiny -
Sloučeniny se S Mercaptany 0.002 0
Thiofen 0
Tetrahydrothiofen 0
Alkylthiofeny 0
Benzothiofen 0.3
Alkylbenzothiof en 1.3
Dibenzothiofen 0
Alkyldibenzothiofeny 20.6
S v LCO (ppm) =22.1
Ve všech případech byla detekce sloučenin síry prováděna analýzou směsi pomocí plynové chromatografie s použitím plamenového fotometrického detektoru PFPD (Specifický detektor S).
Příklad 1
Příprava mikroporézního materiálu typu beta s obsahem Ti v přítomnosti fluoridových aniontů
5 g tetraethylorthokřemičitanu TEOS se hydrolyzuje ve 41,98 g tetraethylamoniumhydroxidu TEAOH, 35% vodný roztok • 0 a v přítomnosti 5,96 g 35% peroxidu vodíku. Pak se přidá 3,83 g tetraethoxidu titaničitého, výsledná směs se míchá a ethanol, vytvořený hydrolýzou TEOS se odpaří. Pak se přidá 4,15 g fluorovodíku jako 48% roztok ve vodě a dále se přidá suspenze 0,4 g zeolitu beta, zbaveného hliníku ve 2 g vody k naočkování. Bylo dosaženo následujícího molárního složení gelu:
TiO2 : 10 Sio2 : 6 TEAOH : 3,6 H2O2 : 80 H2O : 6 HF
Výsledná směs se zahřívá v autoklávu, vyloženém PTFE na 140 °C, v průběhu zahřívání autokláv rotuje rychlostí 60 otáček za minutu. Po 2 0 dnech zahřívání se směs o pH 8,7 zfiltruje, získá se 23 g zeolitu beta, vysoce krystalického (více než 90 % ve srovnání se standardem) z každých 100 g gelu. Obsah titanu v zeolitu v jeho kalcinované a bezvodé formě, stanovený chemickou analýzou byl 7,3 %, vyjádřeno jako oxid titaničitý.
Příklad 2
Aktivace katalyzátoru z příkladu 1 kalcinací
Tento příklad popisuje kalcinací zeolitu beta, připraveného v předchozím příkladu za vzniku katalyzátoru, který je možno použít při selektivní oxidaci sloučenin s obsahem síry.
Pevná látka, získaná v předchozím příkladu se kalcinuje 3 hodiny na vzduchu při teplotě 580 °C. Při difrakci v rtg-záření je možno pcovrdit, že bylo udrženo krystalické složení materiálu.
• · • · ·
Příklad 3
Použití materiálu z příkladu 2 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry v syntetické směsi mg materiálu z příkladu 2 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C, obsahujícího 15 000 mg modelové směsi a 8 0 mg 3 5% roztoku peroxidu vodíku. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo spotřebováno 30 % na oxidaci sloučenin síry, přeměna na oxidované produkty byla 29,6 %, počáteční a konečné složení obsahu síry v reakční směsi bylo následující:
S ve směsi (ppm) (specifický detektor S)
Počáteční
Konečná
900
634
Přeměna (%)
29,6
Příklad 3a
Použití materiálu z příkladu 2 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry ve frakci LCO.
00 mg materiálu z příkladu 2 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C, obsahujícího 5000 mg frakce LCO a 200 mg 35% roztoku peroxidu vodíku. Reakční směs se míchá a po 7 hodinách se odebere vzorek. 30 % oxidačního činidla bylo spotřebováno pro oxidaci sloučenin síry, přeměna na oxidované produkty byla 16,8 %. Výsledná směs byla zfiltrována a extrahována kapalinami při použití 1000 mg dimethylsulfoxidu DMSO jako rozpouštědlo ke zvýšení
A A • aaa · · · •A A AAA· • · A A AA A AAAA aaa aaa •A AAA AA A odstranění sloučenin síry ve zpracovávané frakci. Získané hodnoty byly srovnávány s hodnotami, získanými přímou extrakcí z reakční směsí bez předchozí oxidace. Počáteční a konečné obsahy síry v reakční směsi byly následující:
S v LCO (ppm) bez katalyzátoru extrakce před po
Počáteční 41764 35861 15702
Konečná_34778_19973
Přeměna (%) 16,8 52,2
Příklad 4
Příprava mikroporézního materiálu typu beta s obsahem titanu v nepřítomnosti fluoridových aniontů g tetraethylorthokřemičitanu TEOS se hydrolyzuje ve 34,9 g tetraethylamoniumhydroxidu, TEAOH, 35% vodný roztok v přítomnosti 4,93 g 35% peroxidu vodíku. Pak se přidá 2,19 g tetraethoxidu titaničitého, směs se míchá a ethanol, vytvořený hydrolýzou TeOS se odpaří. Pak se přidá suspenze 0,34 g zeolitu beta, zbaveného hliníku, v 1,5 g vody. Molární složení gelu je následující:
TiO2 : 15 SÍ02 : 8,6 TEAOH : 5,3 H2O2; 107 H20
Výsledná směs se zahřívá v autoklávu, vyloženém PTFE na 140 °C, v průběhu zahřívání se autokláv otáčí rychlostí 60 otáček za minutu. Po 20 dnech zahřívání se směs o pH 11,8 odstředí, získá se 26,7 g zeolitu beta s vysokou krystalinitou (více než 90 % ve srovnání se standardem) na každých 100 g gelu. Obsah titanu v zeolitu v jeho kalcinované a bezvodé formě je 8,5 %, vyjádřeno ve formě oxidu titaničitého při stanovení chemickou analýzou.
• · · • · • · · • · · · · ·
Příklad 5
Aktivace katalyzátoru, z příkladu 4 kalcinaci
Tento příklad popisuje kalcinaci zeolitu beta z předchozího příkladu za vzniku katalyzátoru pro použití při selektivní oxidaci látek s obsahem síry.
Pevná látka, získaná v předchozím příkladu, se kalcinuje 3 hodiny na vzduchu při teplotě 580 °C. Difrakce v rtg-záření prokazuje, že došlo ke ztrátě krystalické struktury přibližně ve 25 % materiálu.
Příklad 6
Použití materiálu z příkladu 5 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci síry v syntetické směsi mg materiálu z příkladu 5 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 15 000 mg modelové směsi spolu s 80 mg 35% roztoku peroxidu vodíku. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo 40 % spotřebováno k oxidaci sloučenin síry, přeměna na sulfurované produkty byla 19,6 %, počáteční a konečné obsahy síry v reakční směsi byly následující:
S ve směsi (ppm) specifický detektor S
Počáteční
Konečná
Přeměna
900
723
19,6
Příklad 7
Příprava mesoporézního materiálu s obsahem titanu • · · • 3 ··· ·«
3,11 g cetyltrimethylamoniumbromidu CTAB se rozpustí ve 20,88 g vody. K roztoku se přidá 5,39 g tetramethylamoniumhydroxidu TMAOH a 0,21 g tetraethoxidu titanu TEOT a směs se míchá až do úplného rozpuštění titanu. Později se přidá 3,43 g oxidu křemičitého, čímž vznikne gel, který se míchá 1 hodinu při teplotě místnosti a při 250 otáčkách za minutu. Výsledná směs se uloží do autoklávu a zahřívá na 100 °C za autogenního tlaku systému celkem 48 hodin. Po této době se pevný podíl odfiltruje, důkladně se promyje destilovanou vodou a suší 12 hodin při teplotě 60 °C.
Příklad 8
Aktivace katalyzátoru z příkladu 7 kalcinací
3,00 g materiálu z příkladu 7 se vloží do křemíkového trubicového reaktoru a nechá se procházet proud dusíku 50 ml/min, přičemž teplota se zvyšuje až na 540 °C rychlostí 3 °C/min. Jakmile je dosažena požadovaná teplota, nechá se suchý dusík procházet ještě 60 minut a pak se nahradí proudem suchého vzduchu v množství 50 ml/min. Kalcinace se prodlouží ještě o 360 minut, načež se pevný podíl zchladí na teplotu místnosti. Toto tepelné zpracování umožní úplné odstranění jakéhokoliv organického materiálu, uzavřeného v pórech.
Výsledná pevná látka měla specifický povrch 950 m2/g a pás ve spektru UV-Vis při 220 nm.
Příklad 9
Silylace materiálu z příkladu 8
• · · · • 4 4 4 4 9
4» • 4 4
2,0 g vzorku z příkladu 8 se dehydratuje při 100 °C a tlaku 0,133 Pa celkem 2 hodiny. Vzorek se zchladí a při teplotě místnosti se přidá roztok 1,88 g hexamethyldisilazanu (CH3) 3Si-NH-Si (CH3) 3 ve 30 g toluenu. Výsledná směs se vaří 90 minut při teplotě 120 °C pod zpětným chladičem a pak se promyje toluenem. Výsledný produkt se suší při 60 °C.
Získaná pevná látka má specifický povrch 935 m2/g a pás ve spektru UV-Vis při 220 nm. Také spektrum 29Si-MAS-RMN má rezonanční pás při -10 ppm, který je možno připsat přítomnosti vazeb Si-C.
Příklad 10
Použití materiálu z příkladu 9 jako selektivního katalyzátoru při oxidaci sloučenin síry v modelové směsi mg materiálu z příkladu 10 se uloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 15 000 mg modelové směsi a 65 mg terč.butylhydroperoxidu. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního prostředku bylo 37 % spotřebováno pro oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 49,4 %, počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsi byla následující:
S ve směsi (ppm) specifický detektor S
Počáteční
Konečná
900
455
Přeměna %
49,4
Příklad 11 ·« ·
Aktivace materiálu z příkladu 7 chemickou extrakci
5,5 g vzorku z příkladu 7 se zpracovává působením 276,4 g 0,05 M roztoku kyseliny sírové v ethanolu. Suspenze se vaří 1 hodinu pod zpětným chladičem. Pevný podíl se odfiltruje a promyje ethanolem až do neutrálního pH. Výsledný pevný podíl se 30 minut suší při 100 °C, získá se 3,51 g produktu. Tato pevná látka se podrobí druhému extrakčnímu stupni, pří němž se 3,5 g pevné látky přidá k roztoku 0,15 M kyseliny chlorovodíkové ve směsi ethanolu a heptanu 48:52, přičemž podíl kapaliny k pevnému podílu je 50. Vzniklá suspenze se vaří 24 hodin pod zpětným chladičem za stálého míchání, pak se zfiltruje a promyje se ethanolem. Výsledný pevný podíl se suší 12 hodin při 60 °C.
Získaná pevná látka má specifický povrch 983 m2/g a pás ve spektru UV-Vis při 220 nm.
Příklad 12
Silylace materiálu z příkladu 11
2,0 g vzorku materiálu z příkladu 11 se dehydratuje při 100 °C a tlaku 0,133 Pa 2 hodiny. Vzorek se zchladí a při teplotě místnosti se přidá roztok 1,88 g hexamethyldisílazanu (CH3) 3Si-NH-Si (CH3) 3 ve 30 g toluenu. Výsledná směs se vaří 90 minut při 120 °C a pak se promyje toluenem. Produkt se suší při 60 °C.
Pevná látka má specifický povrch 265 m2/g a pás ve spektru UV-Vis při 220 nm. Také spektrum 29Si-MAS-RMN má rezonanční pás při -10 ppm, který je možno připsat přítomnosti vazeb Si-C.
Příklad 13
Použití materiálu z příkladu 12 jako selektivního katalyzátoru pro selektivní oxidaci sloučenin síry v modelové směsi mg materiálu z příkladu 12 se uloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 15 000 mg modelové směsi a 65 mg terč.butylhydroperoxidu. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního prostředku bylo 63 % spotřebováno pro oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 99,0 %, počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsi byla následující:
S ve směsi (ppm) specifický detektor S
Počáteční 900
Konečná_9
Přeměna % 99,6
Příklad 13a
Použití materiálu z příkladu 12 jako selektivního katalyzátoru pro selektivní oxidaci sloučenin síry v naftové frakci LCO
200 mg materiálu z příkladu 12 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 5000 mg naftové frakce LCO a 200 mg terč.butylhydroperoxidu. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo spotřebováno 47 % k oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 29,2 %. Výsledná směs se zfiltruje a podrobí kapalinové extrakci při použití 1000 mg dimethylsulfoxidu DMSO jako rozpouštědla pro zvýšení odstranění sloučenin síry ze zpracovávané frakce, získané ** · hodnoty se pak srovnávají s hodnotami, získanými přímou extrakcí reakční směsi bez předchozí oxidace. Počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsi byla následující:
S v LCO (ppm) bez katalyzátoru extrakce před po
Počáteční 41764 33319 15702
Konečná_29560_8977
Přeměna (%) 29,2 78,5
Příklad 14
Použití mechanické směsí materiálů z příkladů 5 a 12 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry v modelové směsi mg mechanické směsi v hmotnostním poměru 50:50 materiálů z příkladů 5 a 12 se uloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 15 000 mg modelové směsi a 80 mg 35% roztoku peroxidu vodíku, který se pomalu přidává 3,5 hodin. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo 50 % spotřebováno k oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 77,0 %, počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsi je následuj ící:
S ve směsi (ppm) specifický detektor S
Počáteční 900
Konečná_207
Přeměna % 77,0
Příklad 14a
9 9 9
9999 9 9 9
9 9
9 99 9
Použití mechanické směsi materiálů z příkladů 5 a 12 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry v modelové směsi mg mechanické směsi v hmotnostním poměru 50:50 materiálů z příkladů 5 a 12 se uloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 15 000 mg modelové směsi a 65 mg terč.butylperoxidu. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo 57 % spotřebováno k oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 99,9 %, počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsí je následující:
S ve směsi (ppm) specifický detektor S
Počáteční 900
Konečná_1
Přeměna % 99,9
Příklad 15
Příprava materiálu typu amorfního oxidu křemičitého s obsahem titanu
Sloučenina titanu byla zakotvena na povrchu amorfního oxidu křemičitého Aerosil se specifickým povrchem přibližně 400 m2/g (60 až 200 mesh) následujícím způsobem:
g SiO2 bylo dehydratováno při teplotě 3 00 °C a při tlaku 0,133 Pa celkem 2 hodiny, načež byl přidán roztok 0,079 g titanocendichloridu ve 45 g bezvodého chloroformu. Výsledná suspenze byla míchána 1 hodinu při teplotě místnosti v argonové atmosféře. Ke vzniklé suspenzi byl přidán roztok 0,063 g triethylaminu v 10 g chloroformu.
Bylo možno pozorovat uvolňování bílého plynu a barva roztoku se změnila z oranžově červené na oranžově žlutou.
• · © · · ·
Směs byla míchána ještě 1 hodinu. Pak byl pevný podíl izolován filtrací a přebytek reakčních činidel byl odstraněn důkladným promytím dichlormethanem a sušením 12 hodin při 60 °C.
Příklad 16
Použití materiálu z příkladu 15 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry v modelové směsi mg materiálu z příkladu 15 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 15 000 mg modelové směsi spolu s 80 mg 35% roztoku peroxidu vodíku. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo 30 % spotřebováno k oxidaci sloučenin síry, přeměna na sulfurované produkty byla 45,5 %, počáteční a konečné obsahy síry v reakční směsí byly následující:
S ve směsi (ppm) specifický detektor S
Počáteční
Konečná
Přeměna %
900
491
45,5
Příklad 17
Použití materiálu z příkladu 2 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry v naftové frakci LCO po předchozím zpracování vodou mg materiálu z příkladu 2 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 5000 mg naftové frakce LCO (po zpracování vodou) a 25 mg 35% roztoku peroxidu vodíku. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se
9 9 ♦ 9
♦ «
odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo spotřebováno 33 % k oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 75,0 %. Oxidované sloučeniny síry je možno snadno ze směsi odstranit odfiltrováním katalyzátoru a extrakcí při použití DMSO nebo terč.butyletheru. Počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsí byla následující:
S ve směsi LCO (ppm) specifický detektor S
Počáteční
Konečná , 0 5,5
Přeměna %
75,0
Příklad 18
Použití materiálu z příkladu 12 jako selektivního katalyzátoru při selektivní oxidaci sloučenin síry v naftové frakci LCO po předchozím zpracování vodou mg materiálu z příkladu 12 se vloží do skleněného reaktoru s teplotou 80 °C a s obsahem 5000 mg naftové frakce LCO (po zpracování vodou) a 20 mg terč.butylhydroperoxidu. Reakční směs se míchá, po 7 hodinách se odebere vzorek. Z celkového množství oxidačního činidla bylo spotřebováno 67 % k oxidaci sloučenin síry, přeměna byla 82,0 %. Oxidované sloučeniny síry je možno snadno ze směsi odstranit odfiltrováním katalyzátoru a extrakcí při použití DMSO nebo terč.butyletheru. Počáteční a konečná koncentrace síry v reakční směsi byla následující: S ve směsi LCO (ppm)
Počáteční
Konečná specifický detektor S

Claims (52)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob odstraňování sloučenin síry z naftových frakcí, při němž se sloučeniny síry podrobí oxidační reakci, při níž se jako oxidační činidlo užije alespoň jeden hydroperoxid ze skupiny organických hydroperoxidů a anorganických hydroperoxidů v přítomnosti katalyzátoru, vyznačující se tím, že katalyzátorem je alespoň jeden organicko-anorganický složený materiál, který obsahuje alespoň
    - Si,
    - Ti, a
    - křemík, vázaný na uhlík.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že katalyzátorem je směs řady odlišných organickoanorganických složených materiálů, z nichž každý obsahuje
    - Si,
    - Ti, a
    - křemík, vázaný na uhlík.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že se užije organicko-anorganický složený materiál, získaný způsobem, při němž se reakční činidlo s obsahem skupin Si-C přidává v průběhu syntézy.
  4. 4. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že se užije organicko-anorganický složený materiál, získaný silylací, provedenou po syntéze.
  5. 5. Způsob podle některého z nároků 1, 2, 3 a 4, vyznačující se tím, že se jako organicko·· · • · * • · » · * · ·* 9 * · 9 • · * ♦ • 9 999
    9 9 9
    99 · anorganický složený materiál užije mikroporézní molekulové síto, obsahující vazby Si-C.
  6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že se jako mikroporézní molekulové síto užije molekulové síto s póry, vytvořené jako prstence s alespoň 12 členy ze skupiny zeolitů, ALPO a SAPO.
  7. 7. Způsob podle nároku 6,vyznačující se tím, že se mikroporézní molekulové síto volí ze skupiny Ti-beta, T-ITQ-7, Ti-UTD-1, Ti-Mordenite, Ti-ALPO-5 a
    Ti-SAPO-5.
  8. 8. Způsob podle nároku 6, vyznačuj ící se tím, že se mikroporézní molekulové síto volí ze skupiny polymorfů zeolitu beta a jejich kombinací.
  9. 9. Způsob podle některého z nároků 5 až 8, vyznačující se tím, že se užije mikroporézní molekulové síto s obsahem vazeb Si-C, které má v kalcinovaném a bezvodém stavu následující chemický vzorec:
    y (A1/n n+XO2) : t T02: SiO2 : x TiO2 kde
    X znamená alespoň trojvazný prvek,
    Y má hodnotu 0 až 0,2,
    A znamená mono-, di- nebo trojvazné kationty nebo směsi těchto kationtů, η = 1, 2 nebo 3,
    T znamená alespoň jeden čtyřvazný prvek, odlišný od křemíku a titanu, t znamená 0 až 1 a x je v rozmezí 0,0001 a 1.
    0 0
    0 0 0 • 4
  10. 10. Způsob podle některého z nároků 5 až 9, vyznačující se tím, že se užije mikroporézní molekulové síto, syntetizované v přítomnosti sloučenin, obsahujících skupiny Sí-C.
  11. 11. Způsob podle některého z nároků 5 až 9, vyznačující se tím, že se užije mikroporézní molekulové síto, které bylo podrobeno po syntéze silylaci s vytvořením vazeb Si-C.
  12. 12. Způsob podle nároku 7,vyznačuj ící se tím, že se užije mikroporézní molekulové síto syntetizované v prostředí, které obsahuje fluoridové ionty nebo ionty OH-.
  13. 13. Způsob podle nároku 9,vyznačuj ící se tím, že se trojvazný prvek X volí ze skupiny Fe, Al, B, Ga, Cr a kombinací těchto prvků.
  14. 14. Způsob podle nároku 9,vyznačuj ící se tím, že se čtyřvazný prvek T volí z V a Sn.
    15 . Způsob podle nároku 9, vyznač u j í c í s e t í m, že t je v rozmezí 0 až 0,2. 16 . Způsob podle nároku 9, vyznač u j i c í s e t í m, že x je v rozmezí 0, 001 a 1. 17 . Způsob podle některého z nároků 1, 2, 3 a 4, v y znač u j í c í se tím, že se j ako
    organicko-anorganický složený materiál užije mesoporézní molekulové síto, obsahující vazby Si-C.
    • 0 • 000 • 0 ····
  15. 18. Způsob podle nároku 17,vyznačuj ící se tím, že se užije mezoporézní molekulové síto, získané z prekursoru s chemickým vzorcem y (An+i/n X02) : tTO2: (l-m)S, 02 : xTíO2 : mR{4.p) SiOp/2 : sS kde x je v rozmezí 0,005 až 0,1,
    X znamená alespoň trojvazný prvek, y je v rozmezí 0 až 0,2,
    A znamená jeden nebo větší počet mono-, di- nebo trojvazných kompenzačních kationtů nebo jejich směs, η = 1, 2 nebo 3,
    T znamená čtyřvazné prvky, odlišné od křemíku a titanu,
    t je v rozmezí 0 až 1, s výhodou s znamená organickou sloučeninu, s je v rozmezí 0 až 0,5, m je v rozmezí 10'6 až 0,66, P je v rozmezí 3 až 1,
    přičemž R znamená alkyl, aromatickou skupinu nebo kombinaci těchto skupin ze silylačního činidla, obsahujícího vazby Si-C.
  16. 19. Způsob podle nároku 18,vyznačuj ící se tím, že se při získání mesoporézního molekulového síta extrahuje organická sloučenina ve významu S chemickým způsobem.
  17. 20. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že se užije mesoporézní molekulové síto, zpracované po syntéze působením silylačního činidla k vytvoření nových vazeb Si-C.
    0 0 0000
    0 0 0000
  18. 21. Způsob podle nároku 17,vyznačuj ící se tím, že se mesoporézní molekulové síto volí ze skupiny Ti-MCM-41, Ti-MCM-48, Ti-HMS, Ti-SBA-15 a Ti-TUD-1.
  19. 22. Způsob odstraňování sloučenin síry z naftových frakcí podle nároku 17, vyznačující se tím, že se užije mesoporézní molekulové síto, které se připraví z prekursoru s chemickým vzorcem y (A1/n n+ X02) : t T02: SÍO2 : X TÍO2 : sS kde x je v rozmezí 0,005 a 0,1,
    X znamená trojvazný prvek, y je v rozmezí 0 až 0,2,
    A znamená 1 nebo větší počet kompenzačních mono-, di- nebo trojvazných kationtů nebo jejich směs, η = 1, 2 nebo 3,
    T znamená čtyřvazný prvek, odlišný od Si a Ti, t je v rozmezí 0 až 1, s výhodou 0 až 0,2,
    S je organická sloučenina a s je v rozmezí 0 až 5.
  20. 23. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že se trojvazný prvek volí ze skupiny Fe, Al, B, Ga, Cr a směsí těchto prvků.
  21. 24. Způsob podle nároku 22,vyznačuj ící se tím, že se čtyřvazný prvek T volí z V a Sn.
  22. 25. Způsob podle nároku 22, vyznačující tím, že t je v rozmezí 0 až 0,2.
    • φ φ φ φφφ· φφφ» φ
  23. 26. Způsob podle nároku 22,vyznačuj ící se tím, že S je smáčedlo ze skupiny kat iontových smáčedel, iontových smáčedel a neutrálních smáčedel.
  24. 27. Způsob podle nároku 22, vyznačuj ící se tím, že S znamená kationtové smáčedlo, které se volí ze
    - sloučenin obecného vzorce RxR2R3R4Q+, kde Q znamená atom dusíku nebo fosforu a alespoň jeden ze substituentů R R2, R3 nebo R4 znamená aryl nebo alkyl o více než 6 atomech uhlíku a méně než 36 atomech uhlíku, přičemž zbývající symboly znamenají symboly vodíku, aryl nebo alkyl o méně než 5 atomech uhlíku,
    - geminálních smáčedel obecného vzorce RxR2R3QR4QRxR2R3 nebo R1R2R3Q (R4R5QR6QR4R5) QR1R2R3 z kde Q znamená atom dusíku nebo fosforu, alespoň jeden ze symbolů Rx až Rs znamená aryl nebo alkyl o více než 6 a méně než 36 atomech uhlíku a zbývající skupiny znamenají atomy vodíku, arylové nebo alkylové skupiny o méně než 5 atomech uhlíku nebo jejich směs, přičemž mohou dvě ze skupin R R2, R3 nebo R4 být propojeny za vzniku cyklických sloučenin.
  25. 28. Způsob podle nároku 22,vyznačuj ící se tím, že se ve významu S užije kationtové smáčedlo ze skupiny cetyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, cetylpyridinium, cetyltrimethylfosfonium.
  26. 29. Způsob podle nároku 22,vyznačuj ící se tím, že se kationtové smáčedlo ve významu S přivádí pří syntéze gelu, z nějž se připravuje prekursor, a to ve formě hydroxidu, halogenidu, dusičnanu, síranu, uhličitanu, křemičitanu nebo kombinací těchto látek.
    • 9 9 99 9 9 • ♦ 9 9 9 9 9
    9999 9 9 9 9999 • · · · 9 9 • ·· ·©· ··
  27. 30. Způsob podle nároku 22, vyznačující se tím, že se ve významu S užije neutrální smáčedlo, které se volí ze skupiny:
    - sloučeniny obecného vzorce RiR2R3Q, kde Q znamená atom dusíku nebo fosforu a alespoň jeden ze substituentů Ri; R2 nebo R3 znamená aryl nebo alkyl, obsahující více než 6 a méně než 36 atomů uhlíku, přičemž zbývající symboly znamenají atomy vodíku, arylové nebo alkylové skupiny o méně než 5 atomech uhlíku,
    - sloučeniny obecného vzorce nR-Εθ, jde o alkylpolyethylenoxidy, alkylarylpolyethylenoxidy a kopolymery alkylpolypropylenu a alkylethylenu, z dodávaných smáčedel lze uvést například Tergitol 15-S-9, Triton X-114, Igepal RC-760, Pluronic 64 L, Tetronic a Sorbítan,
    - estery, odvozené od mastných kyselin a získané reakcí s alkoholy s krátkým řetězcem, cukry, aminokyselinami, aminy a
    - polymery nebo kopolymery, odvozené od polypropylenu, polyethylenu, polyakrylamidu nebo polyvinylalkoholu.
  28. 31. Způsob podle některého z nároků 22 a 30, vyznačující se tím, že se ve významu S užije neutrální smáčedlo ze skupiny lisolecithin, lecithin, dodecylether pentaoxyethylenu, fosfatyldilauryldiethanolamin, diglycerid digalaktózy a diglycerid monogalaktózy.
  29. 32. Způsob podle některého z nároků 22 a 30, vyznačující se tím, že se ve významu S užije neutrální smáčedlo ze skupiny dodecylamin, cetylamin a cetylpyridin.
    • · · ···· r 9
    9 9
    9 9 • 9
    9 · • · • · • · ·· « · · ·
  30. 33. Způsob podle nároku 32, vyznačuj ící se tím, že se ve významu S užije aniontové smáčedlo obecného vzorce RQ, kde R znamená aryl nebo alkyl, obsahující více než 6 a méně než 36 atomů uhlíku a Q znamená zbytek síranu, karboxylové skupiny nebo fosfátu.
  31. 34. Způsob podle některého z nároků 22 a 33, vyznačující se tím, že se jako aniontové smáčedlo užije dodecylsulfát, zbytek kyseliny stearové, aerosol OT a fosfolipidy.
  32. 35. Způsob podle některého z nároků 22 a 33, vyznačující se tím, že se jako aniontové smáčedlo ve významu S užije fosfatylcholin a fosfatyldiethanolamin.
  33. 36. Způsob podle nároku 22, vyznačuj ící se tím, že se při přípravě mesoporézního molekulového síta organická sloučenina ve významu S z prekursoru odstraní kalcinací v plynu ze skupiny vzduch, dusík a inertní plyny při teplotě v rozmezí 300 až 700 °C a vazby Si-C se získají silylací, následující po tomto postupu.
  34. 37. Způsob podle nároku 22,vyznačující se tím, že se při získávání mesoporézního molekulového síta organická sloučenina ve významu S z prekursoru extrahuje chemickým způsobem a vazby Si-C se získají silylací, uskutečněnou po tomto postupu.
  35. 38. Způsob podle nároku 37, vyznačuj ící se tím, že se organická sloučenina extrahuje při použití roztoku kyseliny, a to ze skupiny organické a anorganické
    49 9
    4 *· • · · ·* · * « • · · · · · · · · ···· · · « » · « 0 »··« • · · * 9 4 9
    9 9 94 444 44 4 kyseliny v rozpouštědle ze skupiny voda, alkoholy, uhlovodíky a směsi těchto látek.
  36. 39. Způsob podle nároku 22,vyznačuj ící se tím, že mesoporézní molekulové síto obsahuje kromě Sí a Ti ještě Ge, V, Sn nebo směsi těchto prvků.
  37. 40. Způsob podle nároku 38, vyznačující se t í m, že mesoporézní molekulové síto obsahuje navíc Al, B,
    Ga, Fe, Cr nebo směsi těchto prvků.
  38. 41. Způsob podle některého z nároků 1, 2, 3 a 4, vyznačující se tím, že se organickoanorganická sloučenina volí ze skupiny anorganických a morfních křemičitých pevných látek, chemicky vázaných s titanem v množství 0,2 až 8 % hmotnostních titanu ve formě oxidu, vztaženo na celkovou hmotnost katalyzátoru, přičemž uvedené látky obsahují křemík, vázaný na uhlík.
  39. 42. Způsob podle nároku 41, vyznačuj ící se tím, že amorfní anorganické křemičité pevné látky obsahují alespoň 90 % oxidu křemičitého.
  40. 43. Způsob podle nároku 41,vyznačuj ící se tím, že amorfní anorganické křemičité pevné látky jsou pyrogenní oxidy křemíku ze skupiny CAB-O-SIL a AEROSIL se specifickým povrchem 40 až 450 m2/g a s velikostí částic přibližně 0,007 až 0,05 μτη.
  41. 44. Způsob podle nároku 42,vyznačuj ící se tím, že amorfní anorganické křemičité pevné látky jsou syntetické anorganické oxidy křemíku.
    ···
    AAAA • A A A A A A ΑΑΑ
    A A A A A A
    A AAA
  42. 45. Způsob podle nároku 44,vyznačuj ící se tím, že syntetický anorganický oxid křemíku je silikagel.
  43. 46. Způsob podle nároku 41, vyznačuj ící se tím, že křemičité pevné látky obsahují kromě křemíku a titanu další prvky ze skupiny V, B, Zr, Mo a směsí těchto prvků v množství méně než 8 % celkové hmotnosti, ve formě oxidů.
  44. 47. Způsob podle některého z nároků 41 až 46, vyznačující se tím, že křemičitá pevná látka obsahuje 0,01 až 4 % hmotnostní alespoň jednoho promotoru ze skupiny alkalických kovů, kovů alkalických zemin a směsí těchto látek ve formě oxidů.
  45. 48. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t í m, že se oxidační reakce provádí v reaktoru, který se volí z diskontinuálních reaktorů, kontinuálně míchaných reaktorů typu tanků CSTR, kontinuálních reaktorů s pevnou vrstvou, reaktorů s vířivou vrstvou a reaktorů s vroucí vrstvou.
  46. 49. Způsob podle nároku 48,vyznačuj ící se tím, že se oxidace provádí v diskontinuálním reaktoru při hmotnostním poměru naftové frakce ke katalyzátoru v rozmezí 5 až 500 a při hmotnostním poměru naftové frakce a oxidačního činidla v rozmezí 600 až 10.
  47. 50. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr naftové frakce ke katalyzátoru je v rozmezí 10 až 300.
    • 4 • · 44
    44 · 4 4
    4 4 4 4 · • 4··· 4 4 · • 4 4 4 •44 4 4«
    4 4 •
    444
    4 4 4 4 4 • 4444 4 4
  48. 51. Způsob podle nároku 49, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr naftové frakce k oxidačnímu činidlu je v rozmezí 400 až 30.
  49. 52. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t i m, že se oxidace provádí při teplotě 20 až 150 °C.
  50. 53. Způsob podle nároku 52, vyznačuj ící se tím, že se oxidace provádí při teplotě 4 0 až
    120 °C.
  51. 54. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t i m, že reakční doba oxidace je v rozmezí 2 minuty až 24 hodin.
  52. 55. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačuj ící se t i m, že se při oxidační reakci oddělí produkty ve stupni, který se volí z destilace, extrakce a kombinace těchto postupů při použití rozpouštědla a nezreagované produkty se alespoň částečně přivádějí zpět do reaktoru.
CZ20033070A 2001-04-12 2002-04-11 Method and catalysts for the elimination of sulfur compounds from the diesel fraction CZ20033070A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES200100960A ES2183710B1 (es) 2001-04-12 2001-04-12 Proceso y catalizadores para la eliminacion de compuestos de azufre de la fraccion diesel.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20033070A3 true CZ20033070A3 (en) 2004-03-17

Family

ID=8497542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20033070A CZ20033070A3 (en) 2001-04-12 2002-04-11 Method and catalysts for the elimination of sulfur compounds from the diesel fraction

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7371318B2 (cs)
EP (1) EP1391497A1 (cs)
JP (1) JP2004531605A (cs)
CA (1) CA2443891A1 (cs)
CZ (1) CZ20033070A3 (cs)
ES (1) ES2183710B1 (cs)
HR (1) HRP20030909A2 (cs)
MA (1) MA26313A1 (cs)
MX (1) MXPA03009251A (cs)
PL (1) PL199085B1 (cs)
RU (1) RU2003132876A (cs)
WO (1) WO2002083819A1 (cs)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1462504A1 (en) * 2001-11-20 2004-09-29 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas Method of oxidising sulphur compounds present in gasoline, kerosene and diesel fractions
ES2192969B1 (es) * 2001-11-30 2004-12-16 Universidad Poletecnica De Valencia. Proceso y catalizadores para la oxidacion selectiva de compuestos de azufre presentes en gasolina, queroseno y diesel.
ES2192967B1 (es) * 2001-11-20 2004-09-16 Universidad Politecnica De Valencia. Proceso y catalizadores para la oxidacion de compuestos de azufre de las fracciones gasolina, queroseno y diesel.
ES2200707B1 (es) * 2002-08-07 2005-05-01 Universidad Politecnica De Valencia Proceso para la oxidacion de mercaptanos, compuestos tiofenicos y sus derivados, en las fracciones gasolina, queroseno y diesel.
WO2005012458A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-10 Bp Corporation North America Inc. Preparation of components for refinery blending of transportation fuels
NZ555486A (en) * 2004-12-29 2010-03-26 Bp Corp North America Inc Preparation of hydrocarbons through a liquid phase oxidative desulphurisation process utilising a solid titanium catalyst
CA2619318C (en) * 2005-08-15 2011-11-01 Arizona Chemical Company Low sulfur tall oil fatty acid
US8715489B2 (en) * 2005-09-08 2014-05-06 Saudi Arabian Oil Company Process for oxidative conversion of organosulfur compounds in liquid hydrocarbon mixtures
US7744749B2 (en) 2005-09-08 2010-06-29 Saudi Arabian Oil Company Diesel oil desulfurization by oxidation and extraction
EP2150557B1 (en) 2007-05-03 2016-07-13 Auterra, Inc. Product containing monomer and polymers of titanyls and methods for making same
ES2311408B1 (es) * 2007-07-10 2010-01-13 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas Procedimiento de eliminacion de azufre en combustibles liquidos.
US8764973B2 (en) 2008-03-26 2014-07-01 Auterra, Inc. Methods for upgrading of contaminated hydrocarbon streams
US8894843B2 (en) 2008-03-26 2014-11-25 Auterra, Inc. Methods for upgrading of contaminated hydrocarbon streams
US8298404B2 (en) 2010-09-22 2012-10-30 Auterra, Inc. Reaction system and products therefrom
RU2472841C2 (ru) * 2008-03-26 2013-01-20 Отерра, Инк. Катализаторы сульфоокисления и способы и системы их применения
US8241490B2 (en) * 2008-03-26 2012-08-14 Auterra, Inc. Methods for upgrading of contaminated hydrocarbon streams
US9206359B2 (en) 2008-03-26 2015-12-08 Auterra, Inc. Methods for upgrading of contaminated hydrocarbon streams
US9061273B2 (en) 2008-03-26 2015-06-23 Auterra, Inc. Sulfoxidation catalysts and methods and systems of using same
US8197671B2 (en) * 2008-03-26 2012-06-12 Auterra, Inc. Methods for upgrading of contaminated hydrocarbon streams
US8962774B2 (en) 2010-07-12 2015-02-24 Reliance Industries Limited Attrition resistant catalyst system for manufacture of polyolefins
US9828557B2 (en) 2010-09-22 2017-11-28 Auterra, Inc. Reaction system, methods and products therefrom
CN102826566A (zh) * 2012-09-25 2012-12-19 宁夏兴平精细化工股份有限公司 一种用于硫醚氧化的介孔分子筛的合成方法
US10246647B2 (en) 2015-03-26 2019-04-02 Auterra, Inc. Adsorbents and methods of use
US10450516B2 (en) 2016-03-08 2019-10-22 Auterra, Inc. Catalytic caustic desulfonylation

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE625074A (cs) 1961-11-24
US3642833A (en) 1969-04-02 1972-02-15 Shell Oil Co Olefin epoxidation
US3923843A (en) 1972-03-13 1975-12-02 Shell Oil Co Epoxidation process with improved heterogeneous catalyst
US3816301A (en) * 1972-06-30 1974-06-11 Atlantic Richfield Co Process for the desulfurization of hydrocarbons
US3919402A (en) 1973-08-06 1975-11-11 Kvb Inc Petroleum oil desulfurization process
IT1127311B (it) 1979-12-21 1986-05-21 Anic Spa Materiale sintetico,cristallino,poroso costituito da ossidi di silicio e titanio,metodo per la sua preparazione e suoi usi
US4830733A (en) 1987-10-05 1989-05-16 Uop Integrated process for the removal of sulfur compounds from fluid streams
JPH07509650A (ja) 1992-07-24 1995-10-26 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド 触媒及び飽和炭化水素の酸化におけるそれらの使用
ES2092428B1 (es) * 1993-06-15 1997-08-01 Univ Valencia Politecnica Material de estructura tipo zeolita de poros ultragrandes con un red constituida por oxidos de silicio y titanio; su sintesis y utilizacion para la oxidacion selectiva de productos organicos.
FR2730722B1 (fr) * 1995-02-17 1997-04-30 Rhone Poulenc Chimie Zeolithe ti-beta a haute teneur en silice, son procede de preparation et son utilisation comme catalyseur d'oxydation
US5910440A (en) 1996-04-12 1999-06-08 Exxon Research And Engineering Company Method for the removal of organic sulfur from carbonaceous materials
ES2155747B1 (es) * 1998-08-04 2001-12-01 Univ Valencia Politecnica Procedimiento para la preparacion de silicatos mesoporosos conteniendoti y compuestos organicos directamente unidos a atomos de la red,y su uso como catalizador.
ES2156514B1 (es) * 1998-12-04 2002-02-16 Univ Valencia Politecnica Materiales microporosos de alta superficie activos en reacciones de oxidacion.
ES2159224B1 (es) * 1999-01-29 2002-04-16 Univ Valencia Politecnica Procedimiento para la preparacion de titanosilicatos mesoporosos tipo mcm-48, y su uso como catalizadores en reacciones de oxidacion selectiva.
GB9903164D0 (en) * 1999-02-15 1999-04-07 Ici Plc Sulpher removal
US6368495B1 (en) * 1999-06-07 2002-04-09 Uop Llc Removal of sulfur-containing compounds from liquid hydrocarbon streams
ES2178910B1 (es) * 1999-11-24 2003-12-16 Univ Valencia Politecnica Materiales microporosos de alta superficie activos en reacciones de oxidacion. tiq-6 y metiq-6.
FR2802939B1 (fr) * 1999-12-28 2005-01-21 Elf Antar France Procede de desulfuration des derives du thiophene contenus dans les carburants

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004531605A (ja) 2004-10-14
PL199085B1 (pl) 2008-08-29
PL373895A1 (en) 2005-09-19
MXPA03009251A (es) 2004-01-29
MA26313A1 (fr) 2004-10-01
RU2003132876A (ru) 2005-05-10
US7371318B2 (en) 2008-05-13
ES2183710B1 (es) 2004-01-16
EP1391497A1 (en) 2004-02-25
HRP20030909A2 (en) 2004-08-31
ES2183710A1 (es) 2003-03-16
CA2443891A1 (en) 2002-10-24
US20040140247A1 (en) 2004-07-22
WO2002083819A1 (es) 2002-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20033070A3 (en) Method and catalysts for the elimination of sulfur compounds from the diesel fraction
US6846406B2 (en) Process and catalysts for eliminating sulphur compounds from the gasoline fraction
Serrano et al. Hierarchical TS-1 zeolite as an efficient catalyst for oxidative desulphurization of hydrocarbon fractions
Dias et al. Mesoporous silica-supported 12-tungstophosphoric acid catalysts for the liquid phase dehydration of D-xylose
Fraile et al. Optimization of cyclohexene epoxidation with dilute hydrogen peroxide and silica-supported titanium catalysts
US6843978B2 (en) Microporous materials (TIQ-6 and METIQ-6) of high surface area active in oxidation reactions
US20110171121A1 (en) Compositions and methods for making stabilized mesoporous materials
CN1980862A (zh) 介观结构沸石材料,及其制备和使用方法
Cubo et al. Dehydration of sorbitol to isosorbide in melted phase with propyl-sulfonic functionalized SBA-15: Influence of catalyst hydrophobization
Lin et al. Dealumination-controlled strategy mediates Ti–Y zeolite with cooperative active sites for selective oxidations
Ma et al. In situ structural reconstruction triggers the hydrothermal synthesis of hierarchical Ti-Beta zeolites for oxidative desulfurization
Davies et al. Oxidation of crotyl alcohol using Ti-β and Ti-MCM-41 catalysts
WO2012036445A2 (ko) 선택산화탈황용 촉매 및 그의 제조방법
KR100915025B1 (ko) 선택산화탈황용 촉매와 이의 제조방법
EP1462504A1 (en) Method of oxidising sulphur compounds present in gasoline, kerosene and diesel fractions
KR101159303B1 (ko) 킬레이트된 전이 금속을 이용한 선택산화탈황용 촉매의 제조 방법
JP2004523457A (ja) アルカリ性媒体中でのゼオライトitq−16の合成
CN106794454B (zh) 高活性、选择性、可及性和结实性沸石ti-环氧化催化剂
Maity et al. Oxidative removal of dibenzothiophene from a model fuel using nanocrystalline Ti-beta catalyst
KR20120027802A (ko) 소수성 표면을 가진 선택산화탈황용 촉매 및 그의 제조방법
Fang Surface Engineering of Mesoporous Silica for Ti-Based Epoxidation Catalysts
WO2004015030A1 (es) Proceso para la oxidación de mercaptanos, compuestos tiofénicos y sus derivados, en las fracciones gasolina, queroseno y diesel
van der Graaff Heterogeneous catalysts for selective conversion of carbohydrates
FANG Discipline: Chimie