СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЦЕОЛИТОВ ТИПА MFI И УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЩЕГО СРОКА СЛУЖБЫ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ
Аннотация
Повышение стабильности работы цеолитных катализаторов типа MFI актуально для создания высокоэффективных катализаторов превращения метанола или углеводородных газов C2–C4 в ароматические углеводороды (АУ) – важных промышленных процессов. В работе предложены три новых подхода к повышению стабильности цеолитных катализаторов: селективное деалюминирование на внешней поверхности кристаллов цеолита MFI; структурно-селективный ионный обмен внешней поверхности кристаллов, применение изотермического (трубчатого) реактора. Изучено влияние условий проведения селективного деалюминирования и структурно-селективного ионного обмена на мольное соотношение SiO2/Al2O3 в цеолите и длительность межрегенерационного пробега (МРП) в реакции конверсии метанола в углеводороды. Установлено, что селективное деалюминирование внешней поверхности приводит к увеличению МРП в 3–5 раз. Структурно-селективный ионный обмен на внешней поверхности цеолитных кристаллов позволяет повысить длительность пробегов в 2–4 раза, снизить температуру и длительность регенерации за счет изменения свойств отлагающегося кокса. Применение трубчатого реактора позволяет облегчить процедуру регенерации в сравнении с адиабатическим реактором за счет образования менее конденсированных коксовых отложений.
Об авторах
Г. В. Ечевский
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
д-р хим. наук, зав. лаб. Института катализа СО РАН. Тел.: (383) 330-98-27
Е. Г. Коденев
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
мл. науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 326-96-79.
Г. Н. Носырева
Институт катализа СО РАН, г. Новосибирск
Россия
Россия
мл. науч. сотрудник того же института. Тел.: (383) 330-98-27
Список литературы
1. Guisnet. M.J. Mol. Catal. A: Chem., 182—183 (2002). Р. 367.
2. Schultz H. Catalysis. Today, 154, Iss. 3—4 (2010). Р. 183—194.
3. Hagen A., Roessner F. Catal. Rev. Sci. Eng, 42(4) (2000). Р. 403—437.
4. Patent US 3.709.979 (1970). Crystalline ZSM-11 / Chu P., Woodbury N.J., 1972.
5. Патент ФРГ 2.643.929, 1977.
6. Патент Великобритании 1.567.948, 1980.
7. А.С. 1111418 (СССР), (1984).
8. Ione K.G., Echevskii G.V., Nosyreva G.N. J. Catal. 1984. Vol. 85. Р. 287.
9. Beyer H.K., Belenykaja I.М. Catalysis by Zeolites. Amsterdam — Oxford — N.Y. 1980. Р. 203—210.
10. Mc Daniel C.V., Maher P.K. Conf. Mol. Sieves 1967, Soc. of Chem. Ind. — London, Monogr. 186. 1968; US Patent 3.293.192, 1966.
11. Dwyer J., Fitch F.R., Machado F., Qin G., Smith S.M., Vickerman J.C. J.C.S. Chem. Comm. 1981. Р. 422.
12. Klinovski J., Thomas J.M., Anderson M.W., Fyve C.A., Gobbi G.C. Zeolites. 1983. Vol. 3. № 5.
13. Беленькая И.М., Дубинин М.М., Кристофори И.И. Изв. АН СССР, сер. хим. 1967. С. 2164.
14. Dwyer J., Fitch F.R., Qin G., Vickerman J.C. J. Phys. Chem. 1982. Vol. 86. Р. 4574.
15. Scherzer J. J. Catal. 1978. Vol. 54. Р. 285.
16. Kranch W.L., Ma Y.H., Sand L.B., Weiss A.H., Zwiebel I. Adv. Chem. Ser. 1970. Vol. 101. Р. 502.
17. Kerr G.T. J. Phys. Chem. 1967. Vol. 71. Р. 4155.
18. Breck D.W., Skeels G.W. Proc. 6th Intern. Congr. on Catalysis. London, 1976. Vol. 2. Р. 645.
19. Kerr G.T. J. Phys. Chem. 1968. Vol. 72. Р. 2594.
20. Kerr G.T., Miale J.M., Mikovsky. US Patent 3.493.519. 1970.
21. Echevsky G.V., Ayupov A.B., Paukshtis E.A., O’Rear D.J., Kibby C.L. Coke deactivation of acid sites on ZSM-5 zeolite. 9-th International Symposium on Catalyst Deactivation, Lexington, Kentucky, USA, 2001, 8 pages.
22. Брек Д. Цеолитовые молекулярные сита. М.: Мир, 1976. 780 с.
23. Pine L.A. (Exxon Research and Engineering). U.S. Patent 4,148,750 (Cl. 252.416; Bo1J29/38) 10 Apr. 1979.
24. Pennline H.W., Pollack S.S. Deactivation and regeneration of a promoted transition-metal-zeolite catalyst. Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev. 25. Р. 11—14.
25. Ечевский Г.В. Закономерности коксообразования на цеолитах в реакциях синтеза и превращения углеводородов. Создание стабильного катализатора. Дис. … д-ра хим. наук. 1996 г.
26. Патент США 3.677.698, 1972.
27. Патент США 4.459.271, 1984.
28. Волков В.Ю., Калико М.А., Липкинд Б.А., Задымов В.В. // Химия и технология топлив и масел. 1982.
29. № 6. С. 8—10.
30. Волков В.Ю., Калико М.А. Сб. научных трудов ВНИИ по переработке нефти. 1986. № 50. С. 96—100.
Рецензия
Для цитирования:
Ечевский Г.В., Коденев Е.Г., Носырева Г.Н. СПОСОБЫ ПОВЫШЕНИЯ СТАБИЛЬНОСТИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ЦЕОЛИТОВ ТИПА MFI И УВЕЛИЧЕНИЯ ОБЩЕГО СРОКА СЛУЖБЫ КАТАЛИЗАТОРОВ НА ИХ ОСНОВЕ. Катализ в промышленности. 2013;(4):16-23.
For citation:
Echevsky G.V., Kodenev E.G., Nosyreva G.N. The ways of improving the catalytic action stability of MFI zeolites and increasing the lifetime of the catalysts based on MFI zeolites. Kataliz v promyshlennosti. 2013;(4):16-23. (In Russ.)
Просмотров:
618
Послать статью по эл. почте 