ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Крекинг и гидрокрекинг н-парафинов на оффретите, эрионите и других цеолитах с подобной структурой из "Химия цеолитов и катализ на цеолитах Том2" Кристаллическая структура цеолитов и крекинг на цеолитах. Особенности кристаллической структуры оффретита, эрионита и других близких к ним цеолитов подробно описаны в работах [10—14]. [c.306] Оффретит и эрионит представляют собой цеолиты с гексагональной сингонией. Синтетический цеолит Т — это оффретит с прорастаниями эрионита. Концентрацию таких прорастаний можно оценить по интенсивности дополнительного рефлекса Л на электронографических снимках [12]. [c.306] Решетка эрионита имеет гексагональную структуру с двумя осями симметрии а и с. Каркас эрионита можно также составить из канкринитовых ячеек. Эти ячейки соединены друг с другом по оси с через гексагональные призмы, образуя колонны (мотив повторяемости ячеек ABA). В колонне каждая ячейка повернута на 60° относительно предыдущей. Из таких колонн построена гексагональная решетка, в которой между колоннами образуются большие полости размером 13 X 6,3 A. Каждая большая полость образована двенадцатью 4-членными кольцами, двумя плоскими и тремя слегка искривленными 6-членными кольцами и шестью 8-членными кольцами. [c.306] Через 4- и 6-членные окна молекулы углеводородов проникать не могут, так как свободный диаметр 6-членных окон составляет всего 2,5 А. Поэтому диффузия углеводородов вдоль вертикальной оси с в эрионите невозможна. Слегка искривленные 8-членные кольца имеют эллиптическое сечение со свободными диаметрами 5,2 и 3,6 А. Эти 8-членные кольца отстоят друг от друга на расстояние 7 А вдоль оси а и образуют окна такого сечения, что через них могут проходить только неразветвленные углеводороды. [c.306] Проекции структуры эрионита и оффретита на плоскость, параллельную оси с, и восьмичленное кольцо эрионита [22]. а — эрионит 6 — оффретит в и г — восьмичленное кольцо эрионита в вид спереди, г — вид сбоку. [c.307] Температура, °С Степень превращения. [c.308] Чен [19] также показал, что селективность катализатора усиливается с ростом интенсивности дополнительного рефлекса 1 на электронографических снимках. И наоборот, образцы, на снимках которых или наблюдается слабый рефлекс 1 , или он вообще отсутствует, крекируют разветвленные углеводороды, такие, как 2-метилпентан (табл. 124). [c.308] Как к следовало ожидать, в пр0д5тстах, полученных на катализаторах, селективно крекирующих н-гексан, найдено значительно меньще изобутана, чем н-бутана, а проявляющий меньщую избирательность оффретит образует в 3 раза больще изобутана, чем н-бутана. [c.308] Смесь н-гексана, 2-метилпентана и бензола, взятых в соотношении 1 1 2, пропускали над катализатором при 370 С, 14 атм и объемной скорости подачи сырья 4 ч 1. [c.309] Синтетический эрионит несколько менее устойчив в концентрированной серной кислоте, чем природный минерал. Однако стабильность к действию кислот можно улучшить, вводя в цеолит обменные редкоземельные катионы [19]. Природный эрионит в Н-форме более термостабилен по сравнению с синтетическим. Так, например, после 16-часовой термообработки при 600° С активность природного эрионита снижается всего на 11%, тогда как потеря каталитической активности у цеолитов НТ и Н-оффретита составляет 70—99% [19]. [c.309] Так же избирательно гидрокрекируется н-гексан в смеси с 2-метилпентаном и бензолом. Основным продуктом превращения является пропан. При 370° С н-гексан реагирует в 50 раз быстрее н-пентана. Кажущаяся энергия активации для н-гексана составляет всего 15 ккал/моль она в 2 раза меньше, чем у н-пентана. Это различие хорошо согласуется с разностью в Д,, найденной для этих углеводородов на том же цеолите в отсутствие гидрирующего компонента. [c.310] Гидрокрекинг. Чен и Гарвуд [17] сопоставили скорости гидрокрекинга различных н-парафинов на бифункциональном катализаторе на основе эрионита, который обладал как крекирующей, так и гидрирующей активностью. На этот катализатор подавали три фракции многокомпонентных смесей н-парафинов g- g, g- ie и С,, - С,5. Реакцию проводили в следующих условиях температура 399—482° С, давление 14—137 атм,. объемная скорость подачи сырья 2, 8 и 14 молярное соотношение Hj углеводород 2, 30 и 27. Полученная зависимость относительной константы скорости реакции от длины углеводородной цепи показана на рис. 12-3. На кривой видны два максимума при СбИС,о —С,,и один минимум при С д. [c.312] Распределение продуктов крекинга. Чен, Лакки и Мауэр [21] опубликовали данные по крекингу различных н-парафинов (н-С,о, н-С,2, н-С,4, H- ie, и-Сг2 Н-С23 и H- gg) в токе гелия на эрионите с размером частиц 30/60 меш. Температура реакции составляла 316 или 340° С, парциальное давление углеводородов 100 мм рт. ст., длительность контакта сырья с катализатором 1—3 с. Степень превращения достигала 5—30%. Продуктами реакции были только н-парафины. [c.312] На рис. 12-4 сравнивается состав продуктов крекинга н-докозана (Н-С22Н46),. проведенного на эрионите и редкоземельной форме цеолита X. Интересно проследить, как проявляется клеточный эффект на эрионитном катализаторе среди продуктов крекинга отсутствуют н-углеводороды С7, Сд и Сд. Подобная закономерность характерна и для других углеводородов, кроме н-гексадекана. [c.313] Вернуться к основной статье