Құрамында цеолит бар катализаторлардың изомерлеу қабілеттілігіне радиациялық модифицирлеудің әсері

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министірлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

Химия факультеті

Катализ және мұнайхимия кафедрасы

Қырықбаев М. Н.

Құрамында цеолит бар катализаторлардың изомерлеу қабілеттілігіне радиациялық модифицирлеудің әсері

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

мамандық 050721 - «Органикалық заттардың химиялық технологиясы»

Алматы 2011

Қазақстан Республикасы білім және ғылым министірлігі

әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық университеті

Қорғауға жіберілді:

катализ және мұнайхимия

кафедрасының меңгерушісі

х. ғ. д., профессор Әубәкіров Е. А.

“ ” маусым 2011 ж

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: Құрамында цеолит бар ка-тализаторлардың изомерлеу қабілеттілігіне радиациялық модифицирлеудің әсері

Орындаған,

4 курс студенті Қырықбаев М. Н.

Ғылыми жетекші

х. ғ. к., оқытушы Василина Г. К.

Норма бақылаушы

х. ғ. к., оқытушы Смағұлова Н. Т.

Алматы 2011

Дипломдық жұмысының орындалуына қойылған міндеттер:

Дипломдық жұмыстың зерттеу нысанасы - Семейтау кен орынының табиғи цеолиті, Нарынқол кен орынының карбонатты жынысы, н-октан.

Дипломдық жұмыстың мақсаты модифицирленген табиғи цеолиттердің негізіндегі катализаторлардың каталитикалық қасиеттеріне радиациялық модифицирлеудің әсерін төменмолекулалы н-парафиндерді изомерлеу процесі кезіңде зерттеу.

Зерттеу жұмысының мақсатына қарай келесі міндеттер қойылды:

төменмолекулалы н-парафиндерді изомерлеу процесіне табиғи цеолит негізінде промотирленген катализаторлар жасау;
н-парафиндердің айналу процесіне температурасы, сәулелендіру әсері, сәулелендіру ортасы, оның мөлшерінің әсерін зерттеу.

Дипломдық жұмысының құрылымы мен көлемі . Диплом жұмысы кіріспеден, үш тарау, қорытындыдан, 111 басылымды қамтитын отандық және шетелдік әдебиеттер тізімінен тұрады. Жұмыс 41 бетте жазылып, 6 кесте мен 5 суретті қамтиды.

мазмұны

Анықтамалар

Кіріспе

1 әдеби шолу

1. 1 Морденит типті цеолиттің құрылысы, қолдану аясы және физико-химиялық қасиеттерінің кейбір ерекшеліктері

1. 1. 1 Морденит

Катализаторларды алдын ала сәулелендіру

1. 3 Қатты дененің бетінде адсорбталған затқа сәулелеудің әсері

2 ТӘЖІРИБЕЛІК бөлім

2. 1 Бастапқы табиғи минералдарды дайындау

2. 2 Катализаторларды дайындау

2. 3 Электронды сәулелендіру

2. 4 Катализаторды физико-химиялық зерттеу жүргізу әдістері

2. 5 Цеолит құрамды катализатордың каталитикалық активтілігін зерттеу методикасы

2. 6 Есептеу және эксперименттік қателіктер

3 Зерттеу нәтижелері және оларды талқылау

3. 1 н-октанға айналу үрдісіндегі синтезделген катализатордың каталитикалық активтілігіне радиациялық модифицирлеудің әсері

Қорытынды

ПАЙДАЛАНылҒАН ӘДЕБИЕТТЕР тізімі

Анықтамалар

Катализатор- химиялық реакцияның жылдамдығын тездетіп, өзі реакцияға қатысып, бірақ реакция нәтижесінде өзгеріссіз қалатын химиялық заттар.

Тотықсыздандыру - қосылыстың атомына электронды қосып алу процесі (сутек немесе көміртек арқылы)

Цеолит - құрамы негізінен алюминий мен кремний окситтерінен құралған құрылымы кеуек табиғи қосылыс.

Сәулелендіру - иондаушы радиациялық сәулелердің әсер етуі.

Кіріспе

Зерттеу тақырыбының өзектілігі. Мұнай өңдеу және мұнайхимия өндірісіндегі басты мәселе мұнай және газ конденсатынан алынатын жеңіл көмірсутекті шикізатты тиімді пайдалану. Газ конденсатынан мұнайды біріншілік өңдеуден алынатын тікелей айдау бензиндік фракциясының құрамында тармақталған алкандарға қарағанда сызықты алкандар мөлшері көбірек болады. Экологиялық тазалығы жоғары автобензиндерді өндіру үшін олардың құрамындағы ароматты көмірсутекттердің азаюы мен изопарафиндердің жоғарлауы, сонымен қатар отынның октандық санын жоғарлататын қазіргі таңдағы катализаторларын қолдану маңызды.

Бүгінгі күнге сұранысқа ие мұнай шикізаттардың риформинг процесінде қолданылатын цеолитқұрамды катализаторлардың белсенділігін зерттеуге қатысты жұмыстар болып келеді. Сонымен қатар, Қазақстанда үлкен тоннажды катализатор өндірісі осы уақытқа дейін дамымаған үшін риформинг процестерінде импортты катализаторлар қолданылып жатыр. Демек, үлкен парафинді мұнай фракцияларын изомерлеу процессі үшін тиімді катализаторларды іздестіру өзінің өзектілігін сақтап келеді.

Зерттеу жұмысының мақсатына қарай келесі міндеттер қойылды:

төменмолекулалы н-парафиндерді изомерлеу процесіне табиғи цеолит негізінде промотирленген катализаторлар жасау;
н-парафиндердің айналу процесіне температурасы, сәулелендіру әсері, сәулелендіру ортасы, оның мөлшерінің әсерін зерттеу.

1 Әдеби шолу

1. 1 Морденит типті цеолиттің құрылысы, қолдану аясы және физико-химиялық қасиеттерінің кейбір ерекшеліктері

Құрамында көп мөлшерде қалыпты парафиндері бар ауыр мұнай фракцияларының өңдеу кезінде бифункционалды, соның ішінде цеолит құрамды катализаторларды қолданатын процестерді пайдаланады [1-3] .

Табиғи және синтетикалық цеолиттер - тізбектеліп орналаcқан кремнийоттекті және алюмооттекті тетраэдрлардың кристаллды алюмосиликатты материалы болып табылады. Алюмооттекті тетраэдр цеолитте металл иондары немесе протондардың бар болуымен орнын басатын артық теріс зарядтың көзі. Кремниды изоморфты ауыстырып отыратын алюминидың орнында цеолит матрицасында басқа да иондар кездесуі мүмкін: темір, бор, галий, германий, хром, берилий, фосфор және т. б. [4; 5] . Бірақ кей жағдайларда жоғарыда көрсетілген иондардың цеолит матрицасында кездесуі екі дайлы сұрақ болуы мүмкін.

Цеолиттердің құрылысының маңызды ерекшелігі Si-О-Si және Si-О-Al көпірлері арқылы тығыз байланысқан SiO ₄ және АlO ₄ тетраэдрларынан құралған үшқатарлы анионды каркас. Осының арқасында окклюзия және молекуланың сыртқа шығуы оңай жүргізілетін, өлшемі бірнеше ангстремге тең кристаллішілік ойыстар мен тесіктер жүйесі құралады [1; 2; 4] . Сусыз цеолиттің құрамындағы ойыстар мен тесіктермен цеолиттің молекулярлы-сүзгілік қызметі тығыз байланысты, яғни белгілі өлшемді молекулалардың адсорбция мен десорбциялауға икемді.

Бүгінгі күнге дейін катализдің теориялық және практикалық жұмыстарында цеолиттердің шектеулі саны ғана зерттелді. Катализге келесі цеолит түрлері маңызды: синтетикалық фожазит (X және Y цеолиттері), морденит, Т және А цеолиттері, клиноптилолит.

Кейбір цеолиттердің классификациясы мен қысқаша мінездемесі кестеде көрсетілген [1; 6; 7] .

1 - Кесте

Кейбір цеолиттердің классификациясы мен қысқаша мінездемесі

Цеолит

Кристалдық торының түрі, нм

Химиялық құрамы

Si/Al

Кеуйк өлшемдері, нм

Цеолит: Морденит

Кристалдық торының түрі, нм:

Ромбы тәрізділық,

a =1, 81, b = 2, 05, с = 0, 75

Химиялық құрамы: Na ₂ O·Al ₂ O ₃ ·10SiO ₂ · 6H ₂ О

Si/Al: 6

Кеуйк өлшемдері, нм: 0, 67x0, 7

Цеолит: Гейландит

Кристалдық торының түрі, нм:

Моноклиндық a =1, 77, b =1, 79,

с = 0, 74, β =116, 3 ⁰

Химиялық құрамы: CaO·Al ₂ O ₃ ·7SiO ₂ ·6H ₂ O

Si/Al: 5, 0-7, 4

Кеуйк өлшемдері, нм: 0, 40х0, 55

Цеолит: Клиноптилолит

Кристалдық торының түрі, нм:

Моноклиндық, a =1, 77, b = 0, 73,

с = 0, 72, β =116, 4 ⁰

Химиялық құрамы: (K ₂ О, Na ₂ О, CaO) ·Al ₂ O ₃ ·10SiO ₂ ·3H ₂ O

Si/Al: 8, 5-10, 5

Кеуйк өлшемдері, нм: 0, 40х0, 55

1. 1. 1 Морденит

Табиғи морденит кремнеземге бай цеолит. Мейер бойынша құрылысы ромб тәрізді, бір бірімен төртбөлшекті сақина құратын оттекті атоммен қосылған бес бөлшекті сақиналы тізбек (сурет 1) .

Сурет 1. Морденит қаңқасының проекциясы [8]

c осіне перпендикулярлы 12 бөлшекті сақина мен b осіне перпендикулярлы 8 бөлшекті сақинадан құралған каналдар эллипс тәрізді формада кездеседі.

Цеолит кішкентай молекулаларға арналған екіқатарлы каналдар және үлкен молкулаларға арналған бірқатарлы каналдар жүйесімен түсіндіріледі. Табиғи морденитті қышқылмен өңдеп «кеңкөпіршікті» цеолит шығаруға болады. [8] .

Кеңкөпіршікті морденит - құрамында кремнеземі бар цеолит, Баррермен синтезделген табиғи мордениттің аналогы.

Морденит - термотұрақты цеолиттердің бірі. Ол қаңка құрылымындағы бесбөлшекті сақиналардың энергетикалық тұрақтылығына [9], одан басқа SiO ₂ /Al ₂ O ₃ -ның жоғары әрекеттесуімен және зарядтың тығыздығының төмендігіне байланысты.

Дегидратация 80-400 ⁰ С интервалында жүргізіліп отырады. Дегидратация нәтижесінде қаңқасы қатты өзгеріске ұшырамайды, құрылымы 900 ⁰ С-қа дейін сақталады. Дегидратация кезінде катиондар катион позицияларымен орын ауыстырады және адсорбция қасиетіне әсер етеді. Мордениттің ионалмасушы формаларының гидратталған және дегидратталған құрылыстарының расшифровкасы орындалған. [10; 11] .

Табиғи морденит жіңішкекөпіршікті минералдарға жатады. Бірақ қышқылды және тұзды (NH ₄ Cl) өңдеуден кейін кеңкөпіршікті қасиетке иеленеді.

Күрделі құрылымды өзге катализаторларда цеолиттердің ерекшеліктерінің бірі ион алмасу жолымен олардың беттік қасиеттерін өзгерту мөмкіндігі.

Цеолитті катализаторлардың белсенділігі мен селективтілігі бірқатар факторларға - алмасатын катион табиғатының, ион алмасу дәрежесіне және декатиондау, силикатты модуль, цеолитің қышқылдық функциясы дегидрленетін металдың мөлшері, табиғаты және дисперстілігі және белсендірілу және регенрациялау шарттарына тәуелді. Цеолиттердегі ион алмасу жылдамдығына алмасатын катионның өлшемдері мен физико-химиялық қасиеттері, цеолиттің құрылымы және кіретін терезелер геометриясы, соған қоса алмасу шарттары (тепе-теңдік ерітіндідегі тұз концентрациясы мен диссоциациялану дәрежесі, темпрература) әсер етеді [15] .

[16, 17] жұмысында қышқылды-негізді типтегі реакцияларда цеолиттің белсенділігінің артуы ендірілетін катион табиғаты мен цеолиттің силикатты модуліне тәуелді натрий катионының алмасуының белгілі бір «табалдырық» дәрежесінен кейін бақыланды. Мысалы, мольдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ =5 болатын СаY катлитикалық белсенділігі катионның 35-40%-ы алмасқаннан кейін байқалады [18] .

[19] жұмысында цеолиттердің гидратталған катион алмастырғыш формаларын термиялық өңдеу кезінде алмастырғыш катиондардың гидролизі жүреді деген болжам жасалды. Соған қоса поливалентті катионмен байланысқан гидроксил топтары мен оттегімен құрылымды ОН топтарының торын түзетін протондар түзіледі:

Ме ⁿ⁺ + H ₂ O + O ^2- _цеол →МеОН ^(n-1) + OH ^- _цеол (1)

Гидролитті механизмнің растығының дәлелдемесі ретінде [20, 21] авторлардың пікірі бойынша алмасатын катиондармен байланысқан ОН топтардың валентті толқынына жатқызылатын 3470-3620 см ^-1 (құрылымды гидроксил тобына жатқызылатын 3650 және 3550 см ^-1 сызықтарынан басқа) аумағында ИҚ-спектрдің жаңа жұтылу сызығының пайда болуы тәжірибелік түрде дәлелденген.

Декатиондау үшін көбінесе ион алмасудың жұмсақ жағдайларын (рН=5) қамтамасыз ететін аммоний тұздарының ерітіндсі қолданылады. Алынған цеолиттің NH ₄ -формасын 300°С температурада қыздыру арқылы Н формаға ауыстырады, кейін температураны жоғарылату арқылы апротонды қышқылды орталықтардың түзілуімен дегироксилденеді.

Уттерховен, Кристнер және Холл [22] NH ₄ Х және NH ₄ Y целиттерінің деоммонирлеу және дегироксилдеу прооцесін алғаш рет жүйелерді зерттеп, келесі сұлбаны ұсынды:

Ол аммоний ионының ыдырауы кезінде түзілетін протон каркасқа шабуыл жасап, алюмокремнийоттекті байланыстарды үзеді.

Бірақ, ИҚ-спектроскопия [23] және кең жиіліктегі ЯМР [24] мәліметтріне негізделе отырып цеолиттердің NH ₄ -формасын деаммонирлеу келесі сұлбамен жүреді деген пікір айтылған:

[25] жұмыста жоғары кремнийлік цеолиттердің сутектік формасын дегидроксилдеу сатыларын сипаттау кезінде екі Бренстед орталықтарын бұзу нәтижесінде термиялық өңдеу кезінде үш түрлі орталықтар түзіледі деген болжам айтылады:

Льюис Электрон- Тұрақтандырушы

орталығы акцепторлық орталық

орталық

[25] жұмыс авторы су буы қатысында жоғары температурада (2) типтегі құрылымдар әрқашан тұрақты емес. Осы жағдайда Льиюстің «шын» орталықтарының түзілуімен цеолитті каркастан алюминийдің әкетілуі жүреді:

Н ₂ О қатысында (AlO) ⁺ ионы күшті Льюистік орталық болып табылатын AlOН ²⁺ немесе Al(OН) ₂ ⁺ иондарына айналады. Келтірілген кванто-механикалық есептеулер негізінде қышқылдық күшіне байланысты Al(OН) ₂ ⁺ пен салыстырылатын оң зарядталған кремийнмен салыстырғанда үш координацияланған алюминий әлсіз Льюис орталығы деген тұжырым жасауға болады.

Аса қышқылдық орталық болып табылатын декатиондалған цеолиттер бетіндегі жоғары қышқылдылықпен қышқылды ортылықтардың кейбір мөлшері автордың пікірі бойынша Бренстед орталықтары болып табылады. Мұндай орталықтардың жоғары қышқылдылығы көрші және Льюис орталығының әсерлесуінің индукциялық эффектілігімен түсіндіріледі:

Табалдырығын декатиондау өте аз немесе жоқ. Солай, HNaY цеолитіне (декатиондану дәрежесі 10%) асыл металды отырғызу арқылы алынған катализаторды изогексан шығымы 400°С температурада шығымы 50%, соған қоса NaY цеолиті негізіндегі катализатор 480°С температурада н-гександы изомерлей алмайды. Декатиондаудың дәрежесін жоғарылату катализатор белсенділігінің өсуіне әкеліп төмен температурада реакцияны жүргізуге мүмкіндік береді. Басқа катиондар каталитикалық белсенділікке жоғары әсер етеді [25] . Алмасудың қарапайым жағдайында Na ₂ O 2%-ке жуығы орны басылмай қалады. Мұндай катализаторларда н-алкандардың изомерлеу процесі салыстырмалы жоғары температурада жүргізіледі (320-370°С) . [26, 27] жұмыстарда сипатталған тұрақтандыру әдістерін қолдану арқылы құрамында 0, 2% және оданда аз Na ₂ O-мен цеолиттер алуға болады. Бұл әдістердің негізі гекагональды призмадан мүмкін болатын орынға Na ⁺ катиондарының орын ауыстыруына әкелетін декатиондалған сынамаларды аралық күйдіру және келесі ион алмасу кезінде әкетілуге негізделген. Қалдық натрийдің аз мөлшерін әкетуіне қарамастан белсенділіктің артуы термоөңдеу процесінде каталитикалық реакция басталмастан бұрын Na ⁺ иондары орын ауыстырады және катализатордың ең белсенді орталықтарын улауын көрсетеді. Солай, Pd/HY катализаторында Na ₂ O-ның концентрациясының 0, 27-ден 0, 02-ге дейін азаюы н-пентанды измерлеудің температурасын 50°С-қа дейін төмендетуге мүмкіндік береді. Изомерлеу температурасының төмендеуі пентан мен гексан изомерлерінің бір уақытта гидрокеркинг реакциясын басуы кезінде жағымды таралуына әкеледі.

[28] цеолитті катализаторларда жүргізілген көптеген зерттелер карбоний-ионды типтегі көптеген реакцияларда каталитикалық белсенділікке Бренстед қышқылдық орталықтары жауапты. Протондық қышқылдылық цеолиттің беткі қабатындағы құрылымды ОН-топтарымен түсіндіріледі. Бірақ, [29] жұмысында протонның доноры ретінде күшті деформацияланған су молекуласы және гидроксоний ионында болуы мүмкіндігін атап өткен.

Күшті деформацияланған су молекуласы әсерінен протондық қышқылдылықтың түзілу мүмкінділігі [30] жұмыста көрсетілген.

Декатиондануға цеолиттің тұрақтылығы оның силикатты модуліне байланысты. NaY цеолиті (құрылымды бұзбай) 85-90% NaХ 35-40, ал төмен креминйлік цеолит СаА тек 10%-ке декатиондалады [31] .

Фожазит [32-34] және морденит [35-36] типтегі цеолиттерде силикатты модулдердің артуы катализатор белсенділігін арттырып, процесс температурасын төмендетеді. Молдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ =3, 4 болатын 0, 5% Pd/CаY катализаторында изогексан шығымы 58 масс. %, сол уақытта молдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ =4, 5 бірдей құрамды катализаторда 50°С-қа төмен температурада изомер шығымы 70, 3 масс. % болады [37] .

Платинирленген цеолит Y-дың н-гександы изомерлеу реакциясында каталитикалық касиеттерінің декатиондануға тәуелділігі [38] авторлармен зерттелген. Тәжірибе кезінде байланыстырушы заттарсыз (механикалық беріктілігі 1, 2 кг/мм ² , молдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ =3, 8) түйіршіктелген Y цеолиті қолданылған. Нәтижесінде катализатор белсенділігінің келесі қатынасы алынған:

HY>CaHY>CaY>NaY (7)

Н-гександы изомерлеу реакциясында (350 ⁰ С, V=0, 5 сағ ^-1 , Н ₂ :С ₆ Н ₁₄ =3) катионның алмасу дәрежесі 50% және силикатты модулі 7, 2-ге тең 0, 5 масс. % Pt лантан-декатиондалған Ү цеолитіне отырғызу арқылы алынған катализатор жоғары белсенділікке ие [39] .

Изомерлеудің тиімді катализаторлары - құрамында Ca ²⁺ [40, 41], Mn ²⁺ , РЗЭ [42, 43] катиондары бар Ү катион-декатиондалған цеолит негізіндегі катализаторлар. Құрамында 3 немесе 4 валентті катиондар және 0, 5%-тік Pt немесе Pd бар цеолиттер екі зарядты катионы және сол мөлшерде металдар бар цеолиттермен салыстырғанда селективтілігі төмен, [44, 45] жұмыстарда қышқылдылық пен белсенділіктің антибатты байланысының алмасатын катион радиусынан тәуелділігі табылған.

Деалюминдеу SiO ₂ /Al ₂ O ₃ жоғары қатынастағы цеолиттерді алудың ең ыңғайлы әдісі. Керр алғаш рет фожазитті деалюминдеу әдісін қышқылы (ЭДТҚ) комплекс түзгіш көмегімен жүргізуді ұсынды [46] . Минерал қышқылдарын пайдалануға негізделген әдістер де белгілі. [47] жұмыста Ү цеолитін деалюминдеудің жоғары дәрежесі термиялық өңдеу мен алюминийді 0, 1н HCl ерітіндісімен 100°С температурада жою жолдарын біріктіру арқылы жеткізілген. Алюминийдің 90% цеолиттің кристалл құрылымын бұзбай әкетіледі. Алынған жоғары кремнеземдік цеолиттің (0, 013 Al ₂ O ₃ ⋅SiO ₂ ) силикатты модулі 77-ге тең.

[48] жұмыста су буының қатысында қарапайым тармиялық өңдеу Ү цеолитінің деалюминдеуіне және қышқылдық орталықтарына спектрлерді қысқартып әкеледі.

[49] жұмыстың авторлары цеолитті каркасты деалюминдеу кезінде әлсіз қышқыл орталықтарының түзетін беткі қабат бөліктерінің құрамына енетін алюминий ионы әкетілетіндігін көрсеткен.

[50] жұмыста палладий морденитінің изомерлеу белсенділігі силикатты модулдің өсуіне байланысты 9, 3-18, 8 дейін өсіп, кейін төмендейді. Соған қарай крекинглеуші белсенділік (ыдырау өнімінің шығымы 12масс. %-ке дейін артады) артуы байқалады. Дәл осындай нәтижелер [49] жұмыста палладирленген Н-морденитті изомерлеу процесін зерттеу кезінде алынған.

К. В Топчиева және Хо Ши Тхоанг [51] жұмыста бастапқы сынамаларын деалюминдеу кезінде алынған, мольдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ (4, 5-18) фожазит, морденит және эреониттің каталитикалық белсенділігі мен селективтілігі зерттелген. Деалюминденген мордениттің беткі қабатында өте күшті қышқыл орталықтарының болуы катализатордың изомерлеу белсенділігінің төмендеуіне әкелетін қарқынды кокс түзілуін жүргізеді. Ү цеолитінде силикатты модулдің 4, 5-7, 9-ға дейін өсуі крекинг белсенділігін арттырады. Бұдан шығаратын қорытынды цеолиттерді деалюминдеу кезінде қышқылдық орталықтардың жалпы саны төмендейді, бірақ күшті қышқылдық орталықтардың концентрациясы артады. Дәл осындай қорытындыға [52] жұмыс авторлары қосылады. Молдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ 4, 5-тен 10, 9-ға дейін далюминделген цеолиттердің қышқылдылығын зерттей отырып, SiO ₂ /Al ₂ O ₃ 4, 5-тен 7, 9-ға дейін қатынастарының артуы кезінде цеолиттердің қышқылдылығының энергетикалық спектрдің созылуына, кейіннен спектрдің тарылуына әкеледі.

[52] жұмыста Ү цеолитінің деалюминдеу тереңдігінің платина-цеолиттік катализатордардың изомерлеу белсенділігіне тәуелділігі зерттелген. Силикаттар модулдің 3, 8-ден 8, 5-ке дейін артуы кезінде катлизатор белсенділігі (изогексан шығымы 68, 8-ден 80, 6-ға масс. % артты, реакция температурасы 375-тен 270-ке түсті) өсті. Молдік қатынастың SiO ₂ /Al ₂ O ₃ оптималды шамасы анықталмаған.

Палладиленген морденит негізіндегі изомерлеу катализаторлары үшін 17-18, 8 болатын силикатты модулдің оптималды шамасы анықталған [52] . Силикатты модулдің ары қарай артуы изомерлеу белсенділігін төмендетіп, крекинг өнімдерінің шығымын арттырады. Изопентанның максималды шығымы 260°С температурада 68 масс. % (р=3, 17 МПа, W=1сағ ^-1 , Н ₂ :н-С ₅ Н ₁₂ =1, 8) .

[52] жұмыста н-гександы металсыз деалюминделген морденит қатысында изомерлеу процесі кезінде максимум молдік қатынасы SiO ₂ /Al ₂ O ₃ 18-22 аралығында өтеді, сынама үшін силикат модулі 15 болатын кезде крекинг өнімдерінің шығымы өте жоғары.

Топчиева К. В. қызметкерлерімен [52] Ү кальций-декатиондалған цеолит қышқылдылғы 0, 5 масс. % Рt отырғызу кезінде төмендейді және күшті қышқылды орталықтардың концентрациясы төмендейді. Платинаның жағдайы (тотықсызданудан бұрын және кейін) катализатор қышқылдылығына әсер етпейді. Авторлар отырғызу кезінде платина тек күшті қышқылды орталықтарда сорбциаланады немесе аммиактың бұл орталықтарға келуін кедергі келтіреді. Ктализатордың белсенділігімен зерттелетін сынамалардың қышқылдық қасиеттерін салыстыру кезінде н-алкандарды изомерлеу процесіне күшті қышқылдық орталықтар қажет еместігі көрсетті. Бұл қорытынды [53] жұмыста тәжірибелік түрде дәлелденді. Жұмыста СЖЭ мен модифицирленген Pd-цеолитті катализаторлардың изомерлеу белсенділігі мен орташа күштегі қышқылды орталықтардың концентрациясының арасындағы тәуелділік көрсетілген.

Бастапқы және NH ₄ NaY деалюминделегн цеолиттің палладиленген сынамаларының ИҚ-спектрлерін зерттей отырып, [54] жұмыс авторлары деалюминделген сынамада палладийдің күшті қышқылды протондық және орталықтармен қарқынды донорлы акцепторлы әсерлесу орын алады. Палладий атомында СО адсорбциаланған молекуласының толқын ұзындығы бойынша анықталатын электронды тығыздықтың жетіспеушілігі пайда болады. Ең жоғары толқын ұзындығы (2153см ^-1 ) катион палладийдің әсерлесуі кезінде, ал ең төменгі жиілік (2085см ^-1 ) СО-ның тасымалдағышсыз металмен әсерлесуі кезінде байқалған . Металдың тотықсыздануы палладий атомында электрон жетіспеушілігінің кемуіне әкелетін СО толқын ұзындықтарының төмендеуімен жүреді. Палладийдің дисперстілігі катализаторларды тотықсыздандырғаннан кейін деалюминделген сынамада жоғары.

Металл атомының тасымалдағышқа электронтығыздығын тасымалдау мүмкіндігі және металдағы оң зарядтың пайда болуын металл цеолитті катализатолардың күкіртпен улануына жоғары тұрақтылығын анықтаған Делл Бетт және Будар түсіндірген [55] .

Цеолитті катализаторлардың изомерлеу белсенділігі, селективтілігі мен тұрақтылығы металл компонентінің табиғатына, концентрацияға және дисперстілікке тәуелді.

Дегидрлеуші металл табиғатының н-гексанныңт изомерленуіне тәуелділігі [56] жұмыста зерттелген. Pt және Pd катализаторлары жоғары изомерлеу белсенділігіне ие, ал Rh және Ir катализаторлары негізінен гидрлеу және гидрокрекинг қасиеттерін көрсетеді. Алғашқы екі катализаторларда изогексан шығымы 60масс. % (Т=400 ⁰ С, Р=3МПа, W=1сағ ^-1 ), ал бірнеше пайыздан артқан жоқ. Дегидрлеуші - гидрлеуші копонент ретінде никель мен катализатор жоғары крекинг белсенділігіне ие.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.