Толуол на цеолитах, алкилирование

Зависимость селективности от пространственного распределения кислотных центров внутри цеолитов может оказывать влияние иа образование продуктов реакции. Широко известно, что цеолит 25М-5 позволяет получать ароматические соединения из метанола [238—242] или олефинов [243]. Так как реакции, участвующие в этих процессах, очевидно, не являются мономолекулярными, то распределение активных центров в порах 28М-5 должно играть существенную роль в образовании ароматических углеводородов. Наряду с этим, вопреки обычным правилам алкилирования, на этом цеолите бензол алкилируется быстрее, чем толуол [c.59]

При алкилировании толуола метанолом на цеолите H-ZSM-5 при 200 °С изомеры ксилола образуются в соотношении п- м- о-= = 1.3 1 1.6. При повышении температуры до 300 С пара-се-лективность повышается до значения более 50 %. Высокая селективность образования га-ксилола проявляется, когда скорость изомеризации ксилолов превышает скорость алкилирования толуола [118]. [c.233]

Вместо метанола при получении п-ксилола из толуола можно использовать синтез-газ. Катализатором служит цеолит типа ZSM-5, модифицированный соединениями Si, Mg и оксидами Zn, Сг и W. Процесс алкилирования проводится при 380-440 °С, массовой скорости подачи толуола 1-3 ч и объемной скорости синтез-газа 1000-10000 ч [125]. [c.234]

Рис. 2. Алкилирование толуола метанолом на цеолите (Г = 225°, /=2 0 = 8,3 м-моль/ г-час [41])

Была исследована роль кислотных центров цеолита в наблюдаемых превращениях циклогексена на свежем катализаторе LaY и на пришедшем в стационарное состояние в результате продолжительной работы. Из зависимости выходов продуктов превращения циклогексена на цеолите LaY от числа импульсов этого углеводорода, поданных на катализатор (рис. 2.3), следует, что с увеличением продолжительности работы катали затора выход прод)гктов диспропорционирования водорода (метилцикло пента и циклогексан) растет с 41 до 70% и далее остается неизменным При этом выход продуктов крекинга уменьшается с 38 до 16%, а продук тов дегидрирования (бензол толуол) остается неизменным на уров не 15%. Соотношение толуол/бензол изменяется симбатно с выходом продуктов крекинга, что указывает, по-видимому, на образование толуола в результате алкилирования бензола продуктами крекинга. После достижения стационарной активности катализатора в импульсах 25, 27, 29 и 31 [c.89]

Результаты сравнительного исследования эффективности широкопористого -цеолита и среднепористого цеолита типа H-ZSM-5 с такой же кислотностью при алкилировании бензола и толуола этиленом или метанолом представлены в работе [9]. Отмечается, что цеолит H-ZSM-5 более активен и селективен по этилбензолу при алкилировании бензола этиленом. Так, при 350 С, мольном соотношении бензол/этилен = 1, скорости подачи сырья 3.7 ч конверсия этилена на H-ZSM-5 составляет 94.8 %, конверсия бензола - 65.7 %, а на цеолите при тех же условиях - 57.8 и 35.7 % максимальный выход этилбензола на H-ZSM-5 - около 57 %, а на цеолите - лишь 34 %. [c.86]

Алкилирование толуола этанолом исследовано также в присутствии цеолитов типов H-Y, Ni-Y и H-ZSM-5 с AI2O3 в качестве связующего [144]. Алкилирование проводилось при 325-400 С в атмосферном N2 или Н2, при давлении до 3 МПа и мольном соотношении толуол этанол = (1-2) 1. Наиболее активен цеолит Н-ZSM-5 при умеренной кислотности и соотношении SiOa/AlgOg около 50. Содержание п-этилтолуола в продуктах реакции доходит до 60 % (мае.), конверсия толуола при его отношении к этанолу 1 1 составляет 44.2 %. [c.237]

Для алкилирования толуола можно использовать водные ферментационные среды, получаемые при переработке отходов сельскохозяйственной и целлюлозно-бумажной промышленности, содержащие до 10 % (мае.) этанола [146]. В качестве катализатора применяли цеолит ЦВК с мольным соотношением SiOa/AlgOg = 49 со структурой типа пентасила. При 350 С и мольном соотношении толуол этанол =1 1 при использовании чистого этанола содержание п-этилтолуола в смеси изомеров составляет 66.9 % (мае.), а при алкилировании биоэтанолом в тех же условиях оно возрастает до 91.8 % (мае.). Однако конверсия толуола при этом снижается с 22 до 6.1 %. [c.237]

При алкилировании толуола изопропиловым спиртом на цеолите П-ZSM-o при 247 °С селективность по п-цимолу составляет 72.7%, а по п-пропилтолуолу - 7.4% в качестве еще одной примеси образуется ж-цимол, о-цимол отсутствует. Установлено, что на первой стадии алкилирования образуются цимолы, которые при последующей бимолс1сулярпой реатсции с толуолом дают к-пропилтолуолы. При изопропилировании толуола на Н-морде-ните п- и jm-цимолы образуются в соизмеримых количествах, а при использовании в качестве катализатора цеолита типа П-У преобладает ж-цимол [160]. [c.238]

Природа введенного в цеолит катиона определяет не только активность, но и селективность катализатора. Авторы работы [41] разделили все исследованные формы цеолитов на 3 типа по характеру изменения селективности алкилирования толуола. К I типу катализаторов они отнесли НУ, ЬаУ, СеУ ко П — М1У, СоУ, МпУ, Сс1У, MgУ, СаУ и к П1 — НаУ, ЫУ, 5гУ. На цеолитах первых двух типов при 225° в смеси изомеров преобладает п-ксилол. С повышением температуры выход ж-кси-лола растет, а -ксилола падает. Для цеолитов II типа в отличие от цеолитов I типа при определенной температуре (225—250° С(1У и МдУ 300° — СаУ) наблюдается обращение состава изомеров со временем потока содержание /г-ксилола увеличивается, о-ксилола падает (рис. 2). Цеолиты III типа имеют низкую активность и приводят к преобладанию о-ксилола при всех температурах. Эта классификация по существу не отличается от классификации цеолитов но силе кислотности центров, данной в работе [57]. [c.182]

Влияние температуры прокаливания цеолита НУ (а—82,5%) на селективность алкилирования толуола метанолом исследовано в работе [43] при 225°, / = 2, vo = 20г-моль -час. Полученные результаты показывают, что селективность по л-ксилолу остается постоянной для температур прокаливания в интервале 400-=-550°. Сопоставляя свои данные с данными работы [64] по прокаливанию МН4У, авторы делают вывод, что селективность по и-ксилолу связана с Бренстедовской кислотностью, так как именно в этом интервале температур прокаливания цеолит содержит сравнительно большое количество Бренстедовских центров. Наблюдаемое обрашение содержания орто- и пара-изомеров со временем на НУ при температурах прокаливания 600 и 700° так же, как и в случае цеолитов И типа в работе [41] (см. рис. 2), объясняется действием выделяющейся при алкилировании воды. Выделяющаяся вода переводит [c.188]

Кастер в одном из своих патентов [42] предложил принципиально новый способ приготовления цеолитных катализаторов, заключающийся в нанесении на цеолит щелочных металлов 1-й группы периодической системы. Для этой цели автор применяет обработку цеолита парами щелочного металла в инертной атмосфере. Заряженный цеолит используется в качестве катализатора для селективной нолимеризации смеси олефинов. В работах [6, 23, 26] имеются указания о возможности проведения на цеолите типа зеолона реакции алкилирования олефинами, в частности толуола и кумола. [c.387]

Описанные опыты ясно показали, что структурные свойства, важные для реакций крекинга и изомеризации бутана, отличаются от свойств, необходимых для алкилирования толуола. Следовательно, можно ожидать, что и механизмы этих реакций также должны различаться. Различная зависимость от структурных свойств лучше всего видна на примере дегидроксилированного цеолита LaY, который исключительно активен д.ля алкилирования и очень малоактивен для крекинга и изомеризации. Если поверхностные гидроксильные группы и места с дефицитом кислорода между кремнием и алюминием (кислота Льюиса) ие проявляют одинаковой активности в этой реакции, то вопрос об активных центрах алкилирования остается пока не ясным. Большая активность дегидроксилированного LaY при алкилировании толуола пропиленом и его очень слабая активность в крекинге и изомеризации н-бу-таиа пэказывают также, что ни одна из этих изученных модельных реакций по отде.чьности не является достаточной для предсказания активности цеолит-ных катализаторов для всех других реакций карбоний-ионного типа. [c.128]

Рассмотрены каталитические свойства и структура цеолита ЬаУ. Измерены ИК-спектры ЬаУ после различных температурных обработок. В спектреЬаУ, дегидратированного при 550° С, имеются две полосы ОН-групп при 3640 и 3524 см . Гидроксилы обоих типов удаляются в вакууме при 680° С и могут быть регенерированы добавлением воды и нагреванием до 200° С, При обработке водородом и углеводородами ОН-группы не регенерируются. ЬаУ, дегидратированный при 550 и 700° С, имеет высокую активность в реакции алкилирования толуола пропиленом нри 100° С в жидкой фазе. В реакциях крекинга и изомеризации бутана цеолит, прогретый при 500° С, очень активен, после прокаливания при 700° С его активность сильно уменьшается, но может быть восстановлена добавлением воды при температуре реакции. [c.472]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология