аспирант Института проблем переработки углеводородов СО РАН (ИППУ СО РАН). Тел.: (3812) 67-33-34
д-р хим. наук, зав. лабораторией того же института. Тел. тот же.
канд. хим. наук, ст. науч. сотрудник того же института. Тел. тот же
технолог того же института. Тел. тот же
мл. науч. сотрудник того же института. Тел.: (3812) 67-22-16
Процесс гидроизомеризации бензола является одним из перспективных процессов, позволяющих превращать бензол в метилциклопентан (МЦП) – экологически более чистый и октаноповышающий компонент моторных топлив. В работе изучены особенности реакции гидроизомеризации бензола в МЦП на каталитической системе Pt/MOR/Al2O3 (MOR-морденит). С целью оптимизации состава катализатора исследовано влияние кислотных свойств носителя и предшественника платины (в виде [Pt(NH3)4]Cl2 и H2PtCl6) на выход целевого продукта. Изменение кислотных свойств поверхности осуществляли, вводя в носитель оксид алюминия в количестве от 30 до 95 мас.%. Каталитическую активность образцов измеряли в реакциях гидроизомеризации циклогексана и смеси бензол/н-гептан (20/80 по массе) в проточном реакторе в области температур 250–350 °С при давлении 1,5 МПа, Н2/СН = 3/1, объемная скорость подачи циклогексана 6 ч–1, смесевого сырья 2 ч–1, объем катализатора 2 см3, фракция 0,25–0,75 мм. Установлено, что наиболее эффективным в изомеризации циклогексана, н-гептана и гидроизомеризации бензола является платиносодержащий катализатор (0,3 мас.% Pt), носитель которого содержит 30 мас.% MOR и 70 мас.% Al2O3. Максимальный выход целевых продуктов изомеризации в присутствии данного катализатора достигается в области температур280–310 °С, термодинамически благоприятных для процесса образования метилциклопентана из бензола, что свидетельствует о его перспективности для применения в гидроизомеризации бензолсодержащих бензиновых фракций. Применение в качестве предшественника платины кислоты H2PtCl6 обеспечивает доступность реагентов для приготовления промышленных партий катализатора и ценовую привлекательность для его промышленного производства.
The process of hydroisomerization of benzene is one of the most promising processes to convert benzene to methylcyclopentane (MCP) – a more environmentally friendly and octane components of motor fuels. In this paper the authors study the characteristics of the hydroisomerization reaction of benzene to MCP on catalytic system Pt/MOR/Al2O3 (MOR-mordenite). Influence of acidic properties of the support and platinum predecessor (in the form of [Pt (NH3)4]Cl2 and H2PtCl6) on the yield of the desired product was studied in order to optimize the composition of the catalyst. Changing the acidity of the surface was carried out by the introduction of aluminum oxide in an amount of from 30 to 95 wt.% in the support. The catalytic activity of the samples was measured in the reactions of hydroisomerization of cyclohexane and benzene/ n-heptane (20/80 by weight) in a flow reactor in the temperature range 250–350 °C at a pressure of 1,5 MPa, H2/CH = 3/1, the volume rate filing of cyclohexane – 6 h–1, mixed raw material – 2 h–1, the amount of catalyst – 2 cm3, the fraction 0,25–0,75 mm. Found that the most efficient in the isomerization of cyclohexane, n-heptane and hydroisomerization of benzene is a platinum catalyst (0,3 wt.% Pt), whose support contains 30 wt.% MOR and 70 wt.% Al2O3. The maximum yield of target products of isomerization in the presence of that catalyst obtained in the temperature range 280–310 °C, what the thermodynamically favorable for the process of formation of methylcyclopentane from benzene, indicating that its prospects for application in hydroisomerization of benzene-containing gasoline fractions. Application H2PtCl6 acid as a precursor of platinum ensures the availability of reagents for the preparation of commercial batches of catalyst and attractive pricing for its industrial production.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.