ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ивл 1,4 Особенности структуры и свойств СВКI— цеолитов из "Новые цеолитные катализаторы для получения высокооктанового бензина из метанола" СВК-цеолит кристаллизуется в присутствии более крупных катионов, чем Ма, т.е. органических последние при термообработке уходят, поэтому в том же объеме каркаса оказьшается относительно меньше атомов алюминия [14, с, 7-24]. Благодаря применению органических катионов в синтезе СВК-цеолитов в пределах одного типа структуры открыта возможность получения целого семейства цеолита с повышающимся отношением кремния к алюминию. [c.64] Для исследования структуры цеолитов семейства 2 I V-5 обычно применяют рентгенографический анализ. Этим методом измеряют межплоскостные пространственные расстояния в решетке, изменяющиеся в диаметре в пределах 11—2,94 А [14, с. 21 30]. [c.65] Под искусственным методом блокировки структуры цео лита понимается сужение или расширение числа тетраэдров в кольце [49 50 52 . Чрезмерное сужение кольца может привести к значительному уменьшению эффективности действия цеолита типа Z S М—5 в процессе превращения спиртов (метанола), карбонилсодержащих алифатических органических соединений (эфиры, альдегиды, кетоны). [c.66] Можно наблюдать расширение входного окна 8-членного кольца цеолита N аА с диаметром 4,2 А (до 5 X для СаА). Изменение структуры привело к резкому улучшению его селективного действия в крекинге алканов, что подтверждается образованием преимущественно олефинов [59]. [c.66] Следовательно, чрезмерное сужение или расширение колец из кислородных атомов в структуре кристалла Цеолита нового класса в обоих случаях недопустимо это является важнейшим условием в приготовлении СВК-2 М-5-цеолитсо-держащих катализаторов. Важной характеристикой качества цеолитов является проницаемость в их полости молекул только определенного размера (рис. 6) [б]. [c.67] В целях получения дополнительной характеристики цеолитов авторы используют адсорбционный метод. Для идентни фикации были применены молекулярные щупы - углеводороды, как индикаторы на структуру цеолита. [c.67] По адсорбционным свойствам, т.е. размерам пор, цеолит Н-25М-5 отличается от типичных микропористых (около 5 А) и широкопористых старых цеолитов X, У, Ь (6—10 А). [c.68] В соответствии с классификацией М.М.Дубинина СВК-цеолиты с эффективным диаметром пор около 6—7 А относя г-ся к классу микропористых адсорбентов [89], Авторы [зоЗ считают, что в поры нового цеолита обеспечен доступ предельных углеводородов преимущественно нормального и слабо разветвленного строения (монометилзамещенные углеводороды). [c.68] Высокая активность СВК-цеолита Н-25М-5 ( О /Аб =67) подтверждается в процессе ароматизации олефинов (С -С ) в жидкой фазе выход ароматических углеводородов в продукте составляет в отсутствие водорода 50% мае. [14, с. 60—62], Можно наблюдать высокую селективность действия этого неолита и в превращении метанола. Последний в процессе дегидратируется легко, образуя олефины, которые затем подвергаются ароматизации. Из истории цеолитного катализа известно, что вследствие повышения в каркасе фожазита отношения У О /Аб Од с 2,5 (для КаХ) до 5-7 (для N аУ) пo лeдниi в роли катализатора произвел техническую революцию в нефтепереработке. [c.68] В развитии методов синтеза для получения 2 5 М—5 открылась очень широкая возможность увеличивать количество тетраэдров 5 Iв каркесе (до 300) в рамках одной структуры. Роль катионов по-прежнему сводится к компенсации излишних зарядов в тетраэдрической сетке или к уравновешиванию электростатического поля у атомов SL н А , связанных друг с другом общими кислородными атомами. [c.68] Величина плотности каркаса цеолита рассчитывается на безводный и без катионов цеолит. Она в 10 раз меньше числа тетраэдров в объеме 1000 А [90j. Для определения значений индекса проницаемости молекул углеводотодов в полости новых цеолитов смесь -гексана (с1. = 4,9 А) и 3—ме— тилпентана (oU 5 А) непрерывно пропускают через цеолит (масса около 1 г) при атмосферном давлении в соотношении 1 1. При этом использована следующая методика [43,52]. [c.69] Образец цеолита в форме таблеток или экструдата измельчают приблизительно до размера частиц крупного песка и помешают в стеклянную трубку. Перед испытанием через цеолит не менее 15 мин пропускают поток воздуха при темпера туре 540 С, затем — поток гелия, поддерживая температуру в пределах 290—510 С, чтобы обеспечить глубину превращения 10-60%. Указанную выше смесь углеводородов пропускают над катализатором с объемной скоростью 1 ч (т.е. 1 объем углеводорода на 1 объем катализатора в 1 ч), разбавляя ее гелием до мольного отношения гелия к сумме углеводородов 4 1. Через 20 мин отбирают пробу продукта и анализируют методом газовой хроматографии с целью определения доли непревращенных углеводородов дхш каждого из двух компонентов углеводородной смеси. [c.69] Решающее значение в избирательном действии катализатора имеет селективность, обусловленная геометрическим соответствием между размером входных колец из кислородных атомов тетраэдров At н 1 -цеолита с размерами молекул углеводородов исходного сырья и получаемыми продуха-тами реакции. Для СВК-цеолитов в каркасе превалируют жесткие связи друг с другом тетраэдров 5 IО чем больше их число, тем менее опасны термические и термопаровые воздействия 14, с. 28-29]. Это открывает широкую перспективу развития и применения класса нокых СВК-цеолитов. [c.72] Вернуться к основной статье