1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Нефтехимия
  4. T. 59, № 6-1, 2019

Нефтехимия, 2019, T. 59, № 6-1, стр. 674-683

Исследование Pt-содержащих катализаторов на основе упорядоченного алюмосиликата типа Al-МСМ-41 и природных нанотрубок галлуазита в изомеризации ксилолов

А. П. Глотов 1, *, М. И. Артемова 1, Н. Р. Демихова 1, Е. М. Смирнова 1, Е. В. Иванов 1, П. А. Гущин 1, С. В. Егазарьянц 2, В. А. Винокуров 1

1 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина
119991 Москва, Россия

2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
119991 Москва, Россия

* E-mail: glotov.a@gubkin.ru

Поступила в редакцию 13.06.2019
После доработки 01.07.2019
Принята к публикации 02.07.2019

Полный текст (PDF)

Аннотация

Синтезированы и исследованы иерархические композитные материалы на основе упорядоченных алюмосиликатов типа Al-MCM-41 и галлуазитных нанотрубок (ГНТ) с различным массовым соотношением Al-MCM-41/галлуазит в качестве компонентов носителей Pt-содержащих катализаторов изомеризации ароматической фракции С-8 риформинга. На каждом этапе синтеза материалы были охарактеризованы методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), низкотемпературной адсорбции азота, рентгенофлуоресцентного анализа, рентгенофазового анализа (РФА) и термопрограммируемой десорбцией аммиака (ТПД NH3). В изомеризации ксилолов наиболее эффективно проявили себя каталитические системы с массовым соотношением Al-MCM-41/ГНТ = 90 : 10 мас. %, обеспечив бóльшую конверсию этилбензола и м-ксилола, чем катализатор на основе ГНТ. Установлено, что синтезированные катализаторы обладают большей селективностью по целевому продукту процесса, n-ксилолу, чем промышленный аналог в диапазоне температур 360–440°C. Максимальное значение селективности по n-ксилолу достигнуто в присутствии катализатора Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3 при 360°C (70%).

Ключевые слова: галлуазит, алюмосиликаты, MCM-41, изомеризация, n-ксилол, мезопористые материалы

Фракция, поступающая с установок риформинга, богата ароматическими соединениями состава С8H10 (пара-, орто-, мета-ксилолы и этилбензол). Основная часть ксилолов идет на дальнейшую переработку с целью извлечения изомеров, в первую очередь n- и о-ксилолов. Так фталевый ангидрид, получаемый из о-ксилола, является сырьем для производства пластификаторов и алкидных смол, а переработка n-ксилола в терефталевую кислоту и диметилтерефталат создает сырьевую базу для производства синтетических (полиэфирных) волокон и пластмасс, в частности, полиэтилентерефталата (ПЭТ) [1].

На сегодняшний день катализаторы и процессы изомеризации нефтехимического ароматического сырья достаточно хорошо изучены [2–4]. Несмотря на это, по-прежнему актуальна задача разработки и модификации катализаторов процесса изомеризации С-8 фракции с целью достижения высокого выхода n-ксилола при одновременном снижении общих потерь ксилолов, а также возможностью переработки сырья с высоким содержанием этилбензола.

Ключевую роль в активности катализатора играют природа и свойства используемого носителя, важными характеристиками которого являются удельная площадь поверхности, кислотность, объем пор, термостабильность и др. [5–8]. В качестве активной фазы носителя, как правило, используют цеолиты. В литературе чаще всего упоминаются цеолиты типа ZSM-5 и MOR [9]. Однако их микропористая структура затрудняет диффузию углеводородного сырья к активным центрам катализатора, что снижает конверсию и увеличивает коксообразование с последующей дезактивацией катализатора [10]. Потенциальным решением данной проблемы является применение в качестве компонента носителя мезопористых аналогов цеолитов [11]. Наиболее известным и хорошо изученным представителем семейства структурированных мезопористых материалов на основе оксида кремния является материал типа MCM-41, обладающий регулярной гексагональной упаковкой с диаметром пор в диапазоне 2–4 нм и высокой удельной площадью поверхности (1000–1200 м2 г–1). [12]. Для получения такой структуры используют метод темплатного синтеза, подробно описанный в [13]. Однако сам по себе оксид кремния обладает низкой кислотностью. В тоже время наличие в катализаторах изомеризации сильных кислотных центров во многом определяет их активность. Дополнительно увеличить кислотность MCM-41 можно за счет внедрения в его структуру атомов алюминия на этапе синтеза. Получаемые в ходе такой процедуры мезопористые алюмосиликаты типа Al-МСМ-41 содержат большое количество сильных кислотных центров и представляют интерес в качестве компонентов носителей катализаторов [14].

Тем не менее, алюмосиликаты Al-MCM-41 обладают существенным недостатком: стенки их пор на молекулярном уровне аморфны и имеют малую толщину (порядка 0.8 нм), что обусловливает их плохую термическую стабильность по сравнению с кристаллическими алюмосиликатами. Стабильность таких материалов можно улучшить путем их армирования на стадии синтеза более прочными материалами, например галлуазитом.

Галлуазит способен выдерживать воздействие высоких температур, его кристаллическая структура сохраняется до 400°С, а трубчатая морфология – до 1100°С [15, 16]. Помимо термической устойчивости, галлуазит обладает уникальными химическими свойствами. При сворачивании алюмосиликата в трубки слой положительно заряженного оксида алюминия находится внутри, а отрицательно заряженного оксида кремния – снаружи. Это позволяет проводить селективную модификацию внутренней/внешней поверхностей нанотрубок, что делает галлуазит перспективной основой для синтеза иерархической структуры алюмосиликатов [17–19].

Ранее нами было показано, что введение галлуазитных нанотрубок в структуру MCM-41 позволяет значительно улучшить термомеханические характеристики материала [20]. В этой же работе было предположено, что полученные нанокомпозиты могут быть эффективно использованы в качестве катализаторов или сорбентов.

Таким образом, представляло интерес исследование возможности использования композитных материалов на основе алюмосиликатов типа Al-MCM-41 и нанотрубок галлуазита в качестве компонентов катализаторов изомеризации фракции С-8 риформинга.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Синтез упорядоченных мезопористых алюмосиликатов Al-MCM-41-ГНТ. Упорядоченный мезопористый композит типа Al-MCM-41/ГНТ был синтезирован методом темплатного синтеза по модифицированной методике [21]. Для определения допустимого содержания галлуазита в функциональном материале были изготовлены два образца с различным массовым соотношением Al-MCM-41 : ГНТ – 90 : 10 и 60 : 40 мас. %

Галлуазит (фирмы Aldrich) диспергировали в смесь цетилтриметиламмоний бромида (C-TMABr, A-ldrich) и изопропилового спирта (ИПС, ЭКОС-1) непосредственно перед стадией добавления тетраэтоксисилана (Aldrich). В качестве источника алюминия использовали изопропоксид алюминия (Aldrich).

Полученный гель состава Al2O3/40 SiO2/ 2 CTMABr/1555 H2O/150 ИПС/3.76 ГНТ термостатировали при 90°Св течение 48 ч, фильтровали и промывали дистиллированной водой до отсутствия бромид-ионов в маточном растворе, сушили при 80, 90, 100 и 110°С по 4 ч, а затем прокаливали в токе воздуха при 550°С в течение 4 ч.

Формовка носителя Al-MCM-41-Галлуазит/Al2O3. В качестве связующего вещества для приготовления носителя катализаторов в виде экструдатов использовали бемит фирмы Sasol марки Pural SB в соотношении алюмосиликат : бемит = 60 : 40 мас. %; пептизирующий раствор состоял из 94 мас. % дистиллированной воды, 1 мас. % азотной кислоты и 5 мас. % полиэтиленгликоля. После сушки и прокаливания были получены носители состава Al-MCM-41-ГНТ(60 : 40)/Al2O3 и Al-MCM-41-ГНТ(90 : 10)/Al2O3 в виде экструдатов диаметром около 1 мм и длиной 1.5–2 мм.

Синтез катализаторов Pt/Al-MCM-41-ГНТ(60 : 40)/ Al2O3 и Pt/Al-MCM-41-ГНТ(90 : 10)/Al2O3. В качестве активного металла использовали платину, способность которой эффективно переносить водород позволяет значительно снизить дезактивацию катализатора, обусловленную коксообразованием, а также повысить эффективность изомеризации этилбензола, протекающую через стадию образования продуктов гидрирования — нафтеновых интермедиатов [22]. Нанесение платины на сформованные в виде экструдатов носители осуществляли в одну стадию методом пропитки по влагоемкости. В качестве источника платины использовали хлорид тетрааминплатины(II) (Аурат). Количество соли рассчитывали исходя из того, чтобы содержание платины в катализаторе составило 0.5 мас. % Полученные образцы катализаторов поэтапно сушили при комнатной температуре, а затем при 60, 65, 85, 120 и 160°С. Катализаторы подвергали восстановлению в токе водорода (10 мл мин–1) при ступенчатом повышении температуры от комнатной до 250°С (со скоростью 2°С мин–1), выдерживали в течение 1 ч, а затем температуру поднимали до 450°С (скорость нагрева 10°С мин–1) и восстанавливали в течение 3 ч.

Физико-химические методы исследования материалов и катализаторов на их основе. Удельную площадь поверхности образцов определяли на приборе Micromeritics Gemini VII 2390t с использованием модели полимолекулярной адсорбции Брунауэра–Эммета–Теллера на основании адсорбционных данных в диапазоне относительных давлений (Р/Р0) = 0.04–0.25. Объем и распределение пор по размерам определяли с использованием модели Баррета–Джойнера–Халенда.

Кислотность образцов определяли на приборе Micromeritics AutoChem HP2950 в кварцевом реакторе. Насыщение проводили в токе аммиака, разбавленного азотом при температуре 100°С в течение 30 мин. Удаление физически адсорбированного аммиака проводили при 100°С в токе азота в течение 30 мин со скоростью продувки азотом 50 мл мин–1. Для получения кривой ТПД-NH3 постепенно повышали температуру до 700°С со скоростью 10 град мин–1.

Структуру и морфологию поверхности полученных образцов исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии на проборе Jeol JEM-2100 с кратностью увеличения 50–1 500 000 раз и разрешением изображения 0.19 нм при 200 кВ.

Атомное соотношение Si/Al в образцах определяли на энергодисперсионном рентгенофлуоресцентном анализаторе Thermo Fisher Scientific-ARLQuant’X в вакууме. Обработку результатов производили с помощью бесстандартного метода UniQuant.

РФА-анализ образцов проводили на приборе Rigaku SmartLab в диапазоне углов 1.5-8°2θ с шагом 0.05°2θ и временем накопления сигнала не менее 0.3 с/точка.

Каталитические эксперименты. Активность каталитических систем Pt/Al-MCM-41-ГНТ/Al2O3 на основе полученных материалов была изучена в реакции изомеризации ксилольной фракции С-8, полученной с промышленной установки риформинга, состав которой представлен в табл. 1.

Таблица 1.  

Состав сырья для изомеризации*

Компонент Содержание, мас. %
Сумма неароматических углеводородов 4.39
Толуол 0.38
Этилбензол 10.00
n-Ксилол 3.04
м-Ксилол 66.12
Изопропилбензол 0.03
о-Ксилол 16.04

* Согласно методике UOP 744.

Активность полученных образцов исследовали на установке проточного типа с закрепленным слоем катализатора. Загрузка катализатора составляла 5 мл. Каталитические испытания проводили в следующих условиях: давление водорода 1 МПа, объемная скорость подачи сырья 1 ч–1, мольное соотношение водород/сырье = 0.5 в диапазоне температур 360–440°С с шагом 20°С. В качестве образца сравнения использовали промышленный цеолитсодержащий катализатор изомеризации, испытанный в тех же условиях.

Анализ состава продуктов изомеризации. Анализ газообразных продуктов изомеризации проводили на газовом хроматографе “Хромос ГХ-1000”, снабженном четырьмя детекторами (3 ДТП, 1 ПИД), тремя набивными насадочными и одной капиллярной колонкой ValcoPiotVP-AluminaNa2SO4 50 м × 0.53 мм × 10.0 мкм, газы-носители – аргон и гелий. Количественный анализ жидких продуктов изомеризации проводили на газожидкостном хроматографе “Хромос ГХ-1000” с детектором ПИД и капиллярной колонкой MEGA-WAXSpirit (0.32 мм × 60 м × 0.25 мкм), газ-носитель – гелий. Обсчет хроматограмм производили при помощи программного обеспечения “Хромос”. Концентрацию компонентов в жидких продуктах изомеризации рассчитывали методами простой нормализации.

Отбор проб газообразных и жидких продуктов реакции осуществляли раз в час. Для расчета количественных показателей процесса выбирали результаты трех экспериментов, погрешность которых не превышала 1%.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Физико-химические характеристики

Результаты исследования физико-химических свойств синтезированных функциональных материалов Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40), Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) и ГНТ, а также носителей и катализаторов на их основе представлены в табл. 2.

Таблица 2. 

Текстурные характеристики и показатели кислотности материалов, носителей и катализаторов на их основе

Этап синтеза Образец Текстурные характеристики Показатели кислотности
Sуд, м2 г–1 Dпор, Å Vпор, см3 г–1 кислотные центры слабой и средней силы* сильные кислотные центры** общее количество аммиака, мкмоль/г
Функциональный материал ГНТ 49 157 0.22 22 122 144
Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40) 286 62 0.43 35 495 530
Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) 597 36 0.82 91 592 683
Al-MCM-41 635 35 0.41 150 613 763
Носитель ГНТ/Al2O3 118 91 0.35 137 56 193
Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3 246 40 0.50 278 192 470
Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3 416 39 0.56 342 211 553
Катализатор Pt/ ГНТ/Al2O3 114 88 0.34 140 126 266
Pt/Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40) /Al2O3 239 41 0.49 250 189 439
Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) /Al2O3 397 36 0.41 403 127 530
Промышленный катализатор 313 72 0.61 259 1318 1577

 * Количество аммиака (мкмоль г–1), десорбированного до 300°С.

** Количество аммиака (мкмоль г–1), десорбированного выше 300°С.

Исходный галлуазит обладает весьма малой удельной площадью поверхности (49 м2 г−1), добавление фазы Al-MCM-41 значительно увеличивает данный показатель. Для материалов Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40) и Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) характерна изотерма низкотемпературной адсорбции/десорбции азота IV типа с петлей гистерезиса, что свидетельствует о наличии в образцах мезопористой структуры (рис. 1). Изотерма адсорбции азота природного галлуазита относится ко второму типу, такая изотерма присуща непористым или макропористым адсорбентам.

Рис. 1.

Изотермы низкотемпературной адсорбции азота образцов Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/ Al2O3, Al-MCM-41/ГНТ(60 : : 40)/Al2O3 и ГНТ/Al2O3.

Для доказательства наличия мезопористой структуры функциональные материалы были исследованы методом ПЭМ. На микрофотографиях ПЭМ образцов Al-MCM-41/ГНТ (рис. 2) отчетливо видно наличие фазы Al-MCM-41, закристаллизованной внутри и на поверхности нанотрубок галлуазита в виде глобул, обладающих упорядоченной гексагональной упаковкой.

Рис. 2.

Микрофотографии ПЭМ образцов материалов Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40) (а) и Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) (б). *Микрофотографии для каждого образца с разрешением 100 и 200 нм.

Формирование мезопористой фазы Al-MCM-41 также подтверждено результатами РФА (рис. 3) в области малых углов (2θ = 1.5°–8°). На рентгенограмме образца присутствуют рефлексы с индексами hkl 100, 110, 200, характерные для упорядоченных молекулярных сит с гексагональной симметрией и полностью согласующиеся с литературными данными для Al-MCM-41 [23].

Рис. 3.

Данные РФА для материала Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10).

При добавлении к галлуазиту бемита удельная площадь поверхности и объем пор материала существенно возрастают (118 м2 г–1 и 0.35 см3 г–1 соответственно). После формовки носителей в виде экструдатов у образцов Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3 и Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3, напротив, наблюдается снижение удельной площади поверхности, а также незначительные изменения диаметра и объема пор.

После нанесения платины текстурные характеристики образцов практически не изменяются, однако наблюдается незначительное снижение удельной площади поверхности, а также диаметра и объема пор, что может быть связано с блокировкой пор частицами металла. Для всех образцов характерно наличие петли гистерезиса IV типа, что свидетельствует о сохранении мезопористой структуры на всех стадиях синтеза катализатора (рис. 4).

Рис. 4.

Изотермы низкотемпературной адсорбции азота для катализаторов Pt/Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3, Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) /Al2O3 и Pt/ГНТ/Al2O3.

Кривые, полученные в результате анализа спектров термопрограммируемой десорбции аммиака для материалов на основе ГНТ имеют максимумы десорбции при температурах до 300°С, соответствующие кислотным центрам слабой и средней силы, и после 300°С, что соответствует сильным кислотным центрам (табл. 1). Следует отметить, что общее число кислотных центров в образцах Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10) и Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40) (683 и 530 мкмоль г–1 соответственно) в несколько раз превышает их количество в немодифицированном галлуазите (144 мкмоль г–1). Наибольшей кислотностью обладает материал Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10), что объясняется наличием на поверхности Al-MCM-41 сильных бренстедовских кислотных центров [22].

После формовки экструдатов общее число кислотных центров у всех образцов практически не меняется. Однако значительно возрастает количество средних и слабых центров, в то время как число центров сильной кислотности уменьшается. При нанесении активного металла кислотность несколько снижается, что может быть обусловлено как частичной блокировкой пор частицами металла, так и их взаимодействием с кислотными центрами композита.

Также необходимо отметить тот факт, что результаты элементного анализа состава полученных катализаторов адекватно согласуются с расчетным содержанием платины, введенной на стадии синтеза.

По текстурным характеристикам катализаторы на основе Al-MCM-41 и галлуазита превосходят катализатор, используемый в промышленности. Однако кислотные характеристики полученных образцов значительно уступают характеристикам промышленного экземпляра.

Катализ

Изомеризация ксилолов может протекать по двум механизмам: мономолекулярному − прямая изомеризация м-ксилола [3] − и бимолекулярному, в котором м-ксилол подвергается диспропорционированию с последующим трансалкилированием и образованием n-ксилола [24]. Бимолекулярный механизм практически не реализуется при использовании цеолитсодержащих катализаторов вследствие стерических затруднений, возникающих при диффузии молекул субстрата в порах носителя [25].

С ростом температуры конверсии м-ксилола и этилбензола плавно возрастают, причем конверсия м-ксилола для всех образцов катализаторов всегда выше. Конверсии м-ксилола и этилбензола на катализаторе Pt/ГНТ/Al2O3 не превышают 5% (рис. 5). Для катализатора Pt/Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3 максимальная конверсия м-ксилола достигается при 440°С и составляет 30%, а конверсия этилбензола - уже при 420°С (41%). В присутствии катализатора Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3 с ростом температуры конверсии м-ксилола и этилбензола постепенно возрастают в диапазоне от 20 до 45%.

Рис. 5.

Зависимость конверсии м-ксилола (а) и этилбензола (б) от температуры.

Максимальная селективность по целевому n-ксилолу достигается на катализаторах состава Pt/Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3 и Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3 при 360°С (69 и 68% соответственно), при дальнейшем увеличении температуры процесса наблюдается снижение выхода n-ксилола (рис. 6). Селективность по целевому продукту на катализаторе Pt/ГНТ/Al2O3 с повышением температуры изменяется в диапазоне от 47 до 28%. Повышенная селективность по n-ксилолу катализаторов на основе Al-MCM-41/ГНТ может быть связана с их мезопористой структурой [26] и бо'льшим числом кислотных центров по сравнению с катализатором Pt/ГНТ/Al2O3. Это свидетельствует о невысокой изомеризующей способности катализатора на основе немодифицированного ГНТ, которая, вероятно, связана с низкой кислотностью образца, а также бо'льшим объемом пор носителя, который, в отличие от катализаторов на основе Al-MCM-41/ГНТ, не обладает высокой субстратной селективностью [27].

Рис. 6.

Зависимость селективности по n-ксилолу (а) и о-ксилолу (б) от температуры.

Стоит также отметить, что селективность по n‑ксилолу на промышленном катализаторе заметно ниже, чем значения, полученные на катализаторах состава Pt/Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3 и Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3.

Селективность по о-ксилолу с ростом температуры возрастает на обоих катализаторах на основе Al-MCM-41/ГНТ вследствие меньшего числа кислотных центров по сравнению с промышленным образцом [3]. Однако выше 400°С ее значение постепенно снижается вследствие преобладания реакций деалкилирования.

При изомеризации ксилолов протекают побочные реакции, в частности, деалкилирование и диспропорционирование этилбензола и ксилолов. Об этом свидетельствует наличие в продуктах реакции существенного количества бензола и толуола (рис. 7). Повышение температуры способствует протеканию реакций деалкилирования, что также подтверждается увеличением выхода газообразных продуктов — метана, этана и пропана (табл. 3). С ростом температуры суммарная концентрация бензола и толуола в жидких продуктах реакции возрастает на всех катализаторах. Суммарная концентрация бензола и толуола на промышленном катализаторе достигает 72% при 440°С, что значительно выше, чем на катализаторе на основе ГНТ.

Рис. 7.

Зависимость селективности по бензолу (а) и толуолу (б) от температуры.

Таблица 3.  

Концентрации компонентов в газообразных продуктах реакции изомеризации на исследуемых катализаторах (мол. %)

Температура, °С Pt/Al-MCM-41/ГНТ(60 : 40)/Al2O3 Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3
СH4 C2H6 C3H8 СH4 C2H6 C3H8
360 18.5 4.4 18.7 29.5 9.7 27.3
380 27.9 6.2 18.6 30.9 7.2 19.5
400 31.8 7.1 15.1 32.0 8.4 18.9
420 36.7 10.4 18.7 42.1 11.4 12.4
440 43.7 12.0 16.7 58.0 15.7 12.2
Температура, °С Pt/ГНТ/Al2O3 Промышленный катализатор
СH4 C2H6 C3H8 СH4 C2H6 C3H8
360 26.5 28.9 17.5 7.4 61.8 22.5
380 24.4 39.0 21.0 7.1 61.1 25.8
400 21.4 38.6 25.2 7.3 58.0 28.7
420 26.9 43.0 19.6 8.0 55.7 31.6
440 26.0 46.2 17.7 9.4 54.8 31.4

ВЫВОДЫ

Синтезированы и исследованы иерархические композитные материалы на основе упорядоченных алюмосиликатов типа Al-MCM-41 и галлуазитных нанотрубок. Показана активность катализаторов изомеризации на базе иерархических материалов. Полученные материалы испытаны в качестве носителей катализаторов изомеризации ароматической фракции С-8 риформинга.

В изомеризации ксилолов наиболее эффективно проявляют себя каталитические системы на основе Al-MCM-41/ГНТ, обеспечивая большую конверсию этилбензола и м-ксилола, чем катализатор на основе ГНТ.

Установлено, что синтезированные катализаторы обладают большей селективностью по отношению к целевому продукту процесса, n-ксилолу, чем промышленный аналог в диапазоне температур 360–440°C. Максимальное значение селективности по n-ксилолу достигнуто в присутствии катализатора Pt/Al-MCM-41/ГНТ(90 : 10)/Al2O3 при 360°C (70%). Суммарное содержание продуктов деалкилирования (бензола и толуола) для исследуемых катализаторов увеличивалось по мере возрастания температуры.

Список литературы

  1. Караханов Э.А., Максимов А.Л., Золотухина А.В., Винокуров В.А. // ЖПХ. 2018. Т. 91. № 5. С. 609.

  2. Corma A., Llopis F., Monton J. B. // Stud. Surf. Sci. Catal. 1993. 75. P. 1145.

  3. Guisnet M., Gnep N.S., Morin S. // Microporous Mesoporous Materials. 2000. V. 35–36. P. 47.

  4. Глотов А.П., Ролдугина Е.А., Артемова М.И., Смирнова Е.М., Демихова Н.Р., Стыценко В.Д., Егазарьянц С.В., Максимов А.Л., Винокуров В.А. // ЖПХ. 2018. № 91. С. 1173.

  5. Chirico R.D., Knipmeyer S.E., Nguyen A., Steele W.V. // J. Chem. Eng. Data. 1997. V. 42. № 4. P. 784.

  6. Toch K., Thybaut J.W., Vandegehuchte B.D., Narasimhan C.S.L., Domokos L., Marin G.B. // Appl. Catal. A: General. 2012. V. 425–426. P. 130.

  7. Young L.B., Butter S.A., Kaeding W.W. // J. Catal. 1982. V. 76. № 2. P. 418.

  8. Marcilly C.R. // Top. Catal. 2000. V. 13. № 4. P. 357.

  9. Guillon E., Lacombe S., Sozinho T., Magnoux P., Gnep S., Moreau P., Guisnet M. // Oil Gas Sci. Technol. 2009. V. 64. № 6. P. 731.

  10. Baerlocher C., McCusker L.B. Atlas of Zeolite Framework Types. Elsevier. 2007. P. 398.

  11. Morin S., Ayrault P., El Mouahid S., Gnep N.S., Guisnet M. // Appl. Catal. A-Gen. 1997. V. 159. P. 317.

  12. Kresge C., Vartuli J., Roth W., Leonowicz M. // Stud. Surf. Sci. Catal. 2004. V. 148. P. 53.

  13. Bernal Y.P., Alvarado J., Juarez R.L., Mendez Rojas M., de Vasconcelos E.A., de Azevedo W.M., Iniesta S.A., Cab J.V. // Optik. 2019. V. 185. P. 429.

  14. Čejka J., Krejčí A., Žilková N., Dědeček J., Hanika J.// Microporous Mesoporous Mater. 2001. № 44. P. 499.

  15. Vinokurov V.A., Stavitskaya A.V., ChudakovYa.A., Glotov A.P., Ivanov E.V., Gushchin P.A., Lvov Yu.M., Maximov A.L., Muradov A.V., Karakhanov E.A. // Pure Appl. Chem. 2018. V. 90. № 5. P. 825.

  16. Kadi S., Lellou S., Marouf-Khelifa K., Schott J., Gener-Batonneau I., Khelifa A. // Microp. Mesopor. Mat. 2012. № 158. P. 47.

  17. Lvov Y., Wang W., Zhang L., Fakhrullin R. // Adv. Mater. 2016. V. 28. № 6. P. 1227.

  18. Vinokurov V.A., Glotov A.P., Chudakov Ya.A., Stavitskaya A.V., Ivanov E.V., Gushchin P.A., Zolotukhina A.V., Maximov A.L., Karakhanov E.A. // Ind. Eng. Chem. Res. 2017. V. 56. № 47. P. 14043.

  19. Vinokurov V.A., Stavitskaya A.V., Chudakov Ya.A., Ivanov E.V., Shrestha L.K., Ariga K., Darrat Y.A., Lvov Yu.M. // Sci. Technol. Adv. Mater. 2017. V. 18. № 1. P. 147.

  20. Glotov A., Levshakov N., Stavitskaya A., Artemova M., Gushchin P., Ivanov E., Vinokurov V. Lvov Y. // Chem. Commun. 2019. № 55. P. 5507.

  21. Kwak K.-Y., Kim M.-S., Lee D.-W., Cho Y.-H., Han J., Kwon T.S., LeeK.-Y. // Fuel. 2014. V. 137. P. 230.

  22. Farshadi M., Falamaki C. // Chin. J. Chem. Eng. 2018. V. 26. № 1. P. 116.

  23. Glotov A., Levshakov N., Vutolkina A., Lysenko S., Karakhanov E., Vinokurov V. // Catal. Today. 2019. V. 329. P. 156.

  24. Corma A., Sastre E. // J. Catal. 1991. V. 129. P. 177.

  25. Morin S., Ayrault P., El Mouahid S., Gnep N.S., Guisnet M. // Appl. Catal. A: General. 1997. V. 159. P. 317.

  26. Zhou Y., Liu H., Li Y., Zhou B., Jiang W., Han W., Lan G. // Chin. J. Catal. 2013. V. 34. № 7. P. 1429.

  27. Fernandez C., Stan I., Gilson J. P., Thomas K., Vicente A., Bonilla A., Perez-Ramirez J. // Chem. Eur. J. 2010. V. 16. № 21. P. 6224.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Нефтехимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал