Статьи

Исследовано влияние алюминирования на текстурные, кислотные и каталитические свойства мезопористых алюмосиликатов с упорядоченной системой мезопор. Установлено, что процедура алюминирования сопровождается встраиванием Al в алюмосиликатный материал стенок мезопор. Показано, что в реакции метилирования фенола состав продуктов на исходном (Si/Al = 12.5) и алюминированных алюмосиликатах (Si/Al = 2.2 и 0.8) одинаков, что указывает на идентичную природу активных центров. В отличие от исходного мезопористого алюмосиликата, алюминированные материалы работали без потери активности в течение 4 ч. Предположено, что причиной стабильной активности алюминированных катализаторов является генерирование дополнительных кислотных центров в результате взаимодействия обогащенного алюминием материала стенок мезопор с водой, образующейся в процессе взаимодействия фенола с метанолом.

Были синтезированы нанесённые катализаторы состава Mo/Al2O3 с носителем, модифицированным добавками (NH4)2SiF6 и H3BO3, и испытаны в реакции метатезиса пропилена в этилен и бутилены. Полученные образцы были исследованы методами низкотемпературной адсорбции–десорбции азота, РФлА, рентгеновского энергодисперсионного анализа, ТПД NH3, спектроскопии КР in situ. Показано, что при модифицировании носителя (NH4)2SiF6, кислотные свойства конечного катализатора не меняются, тогда как взаимодействие γ-Al2O3 c борной кислотой приводит к увеличению общей кислотности конечного катализатора. Модифицирование носителя как (NH4)2SiF6, так и H3BO3 приводит к заметному увеличению активности катализатора, однако способствует его более быстрой дезактивации.

Проведено физико-химическое и каталитическое исследование цеолитов MFI с размером кристаллов от 0.15 до 6 мкм, полученных от разных производителей. Физико-химические свойства исследованы методами атомно-абсорбционной спектрометрии, рентгенофлуоресцентного анализа, рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, низкотемпературной адсорбции азота и термопрограммируемой десорбции аммиака. Каталитические испытания добавок цеолитов MFI к катализатору крекинга проведены в процессах превращения циклогексана и гидроочищенного вакуумного газойля. Показано, что уменьшение размеров кристаллов цеолита MFI, входящего в состав катализатора крекинга, с микронного до субмикронного размера приводит к значительному увеличению конверсии модельного сырья — циклогексана, но практически не влияет на конверсию реального сырья — гидроочищенного вакуумного газойля. При этом использование цеолитов MFI субмикронного размера в крекинге вакуумного газойля способствует снижению вклада процессов с переносом водорода и, как следствие, уменьшению содержания коксовых отложений.

Проведено межцеолитное превращение цеолита FAU в цеолит MFI. Исследовано влияние химического состава исходного сырья, наличия и типа затравочных кристаллов и методики проведения перекристаллизации на физико-химические и каталитические свойства продукта межцеолитного превращения цеолита FAU в цеолит MFI. Подобраны оптимальные условия для осуществления межцеолитного превращения, предложены высокоэффективные методики направленного синтеза цеолитов структурного типа MFI с заданными физико-химическими свойствами и заданным типом активных центров из цеолитов структурного типа FAU без применения темплатов. Проведенный анализ перечисленных факторов, определяющих свойства продуктов превращения, позволил без применения темплатов создать высокоэффективные катализаторы для реакции конверсии метанола в углеводороды с возможностью регулирования каталитических свойств в широких пределах.