Preview

Kataliz v promyshlennosti

Advanced search
Open Access Open Access  Restricted Access Subscription or Fee Access

Granulated zeolites without binding agents – synthesis and properties

Abstract

For the first time the authors summarized published over the last 15–20 years, information on the synthesis and the main indicators of quality – the degree of crystallinity, adsorption capacity of H2O, RSH, H2S, CO2 and C6H6, as well as the mechanical strength of zeolites A and X without a binder, which granules are uniform aggregates of crystals. The ways for their synthesis are considered. A comparison of these indicators of crystalline aluminosilicate micro-, meso-and macroporous materials with zeolite adsorbents with bonding materials. It is shown that granulated zeolites A and X without a binder in the adsorption capacity and mechanical strength are superior to analogues with binding materials, widely used in adsorption processes. Most of the developed methods for preparing of these zeolite materials had pilot testing, and some have already been introduced at «Salavat Catalyst Plant» (Synthetic Zeolites: NaA-BS STO 05766575-109-2008, KA-BS TU 2161-126-05766575-2005) , at «Ishimbai specialized chemical plant of catalysts» [CaA-V (5A), TU 2163-004-05766557-97, zeolite KA-I (improved) (3A), TU 2163-006-05766557-98, zeolite NaA-I (improved ) (4A), TU 2163-003-05766557-97] and at «Plant of molecular sieves “Real Sorb”» (TU 2163-005-21742510-2004 NaA, KA-NPG TU 2163-009-21742510-2005, NPG-CaA TU 2163-006-21742510-2004). The main directions of research for this area in the near future are formulated.

About the Authors

M. L. Pavlov
Institution of the Russian Academy of Sciences Institute of Petrochemistry and Catalysis, Russian Academy of Sciences, Ufa
Russian Federation


O. S. Travkina
Institution of the Russian Academy of Sciences Institute of Petrochemistry and Catalysis, Russian Academy of Sciences, Ufa
Russian Federation


B. I. Kutepov
Institution of the Russian Academy of Sciences Institute of Petrochemistry and Catalysis, Russian Academy of Sciences, Ufa
Russian Federation


References

1. Жданов С.П., Хвощев С.С., Смулевич Н.Н. Синтетические цеолиты. М.: Химия, 1981.

2. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984.

3. Патрикеев В.А. Синтез и свойства гранулированных адсорбентов и шариковых катализаторов крекинга на основе цеолитов типа фожазит: Автореф. дис. … канд. хим. наук. Уфа, 2000.

4. Мовсумзаде Э.М., Павлов М.Л., Успенский Б.Г., Костина Н.Д. Природные и синтетические цеолиты, их получение и применение. Уфа: Реактив, 2000.

5. Pat. 6106593 (USA). МКИ B01D 53/047 (20060101). Purification of air / G.T. Christopher, T.F. William, J.L. Maureen, M.N. Hassan, R.Ch. James, 2000.

6. Pat. 6406519 (USA). МКИ F17C 11/00 (20060101). Gas cabinet assembly comprising sorbent-based gas storage and delivery system / M. McManus, V. James, 2002.

7. Мовсумзаде Э.М., Елисеева И.С., Павлов М.Л. // Нефтепереработка и нефтехимия. 1998. № 2. С. 23.

8. Мирский Я.В., Дорогочинский А.З. // ДАН СССР. 1966. Т. 170. № 3. С. 644.

9. Pat. 4340573 (USA). МКИ CIB 33/26. Получение цеолитов / D. Vaugham, G. Sdwards, M. Barrette, 1982.

10. А.с. № 1010808 (СССР). МКИ С01В 33/28. Способ получения шарикового цеолита без связующего / Я.В. Мирский, Н.Ф. Мегедь, Л.М. Ищенко и др., 1981.

11. А.с. № 1077206 (СССР). МКИ С01В 33/28. Способ получения цеолитного адсорбента / Л.В. Будовская, Л.М. Ищенко, Б.Г. Успенский и др., 1982.

12. Pat. 154009 (DDR). МКИ СО 1В 33/28. Получение устойчивых к истиранию непылящихся гранул цеолита / W. Bettke, H. Herberg, R. Siedel, H. Knoff, 1982.

13. Pat. 57-III226 (Jap.). МКИ COIB 33/28. Получение цеолита типа А. / Касивасэ Хирогоки, Сато Теньими, Киносэ Кагака, 1982.

14. Pat. 214351 (DDR). МКИ С01В 33/28. Двухстадийное получение содержащих цеолит адсорбентов / K.H. Bergk, M. Porsch, R. Bankwitz, 1984.

15. Pat. 4,503,024 (USA). МКИ C01B 39/00 (20060101). Process for the preparation of synthetic zeolites, and zeolites obtained by said process / M. Guth, J.-L.Wey, 1985.

16. Павлов М.Л., Мирский Я.В., Пирожков В.В. // ЖПХ. 1984. № 8. С. 1857.

17. Павлов М.Л. Новые методы синтеза низко- и высокомодульных цеолитов и получение на их основе катализаторов и адсорбентов: Автореф. дис. … докт. хим. наук. Уфа, 2002.

18. Мирский Я.В., Пирожков В.В., Павлов М.Л. // Кинетика и катализ. 1984. Т. 25. Вып. 1. С. 22.

19. Pat. 4534947 (USA). МКИ COIB 33/28. Способ прямого синтеза цеолита А, содержащего натрий и калий / D. Vaugham, N. Flemington, 1985.

20. Пат. 2203221 (РФ). МКИ С01В 39/14. Способ получения синтетического цеолита типа А. / В.А. Глухов, Д.Т. Гайнуллин, 2003.

21. Пат. 2146223 (РФ). МКИ С01В 39/20. Способ получения синтетического гранулированного фожазита / В.А. Глухов, 2000.

22. Пат. 2180319 (РФ). МКИ С01В 39/20. Способ получения синтетического гранулированного фожазита / В.А. Глухов, С.Ф. Беднов, 2002.

23. Pat. 3822151 (BDR). МКИ COIB 33/54. Способ получения цеолита NаА / J. Dorr, A. Degussa, 1990.

24. Pat. 4977120 (USA). МКИ B01J 37/00 (20060101). Binderless zeolite catalysts, production thereof and catalytic reaction therewith / Satoshi Tagaya, Nobuaki Miura, Tadashi Maeshima, Tsugio Hashimoto, 1990.

25. Pat. 5098448 (USA). МКИ B01J 2/28 (20060101). Process for the production of molecular sieve granulates / L. Ulisch, G. Bayer, 1992.

26. Pat. 5145659 (USA). МКИ C01B 39/02 (20060101). Preformed matrices containing zeolites / P. John, 1992.

27. Пат. 2203224 (РФ). МКИ С01В 39/20. Способ получения синтетического гранулированного фожазита высокой фазовой чистоты / В.А. Глухов, А.В. Глухов, 2003.

28. Пат. 2321539 (РФ). МКИ С01В 39/18. Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа А / В.А. Глухов, Л.Э. Зеленов, А.В. Зеленов, 2007.

29. Пат. 2203222 (РФ). МКИ С01В 39/14. Способ получения гранулированного цеолита типа А высокой фазовой чистоты / В.А. Глухов, А.В. Глухов, 2003.

30. Pat. 6478854 (USA). МКИ B01J 20/18 (20060101). High purity, low silica X-type zeolite binderless shaped product and gas separation method employing it / Kotagiri, Yasuki Harada, Atsushi Nakamoto, Yoshiyuki Yoshida, Satoshi Hirano, 2002.

31. Пат. 2180318 (РФ). МКИ С01В 39/18, С01В39/22. Способ получения синтетического цеолитного адсорбента структуры А и Х / В.А. Глухов, С.Ф. Беднов, 2002.

32. Пат. 2203220 (РФ). МКИ С01В 39/14, С01В39/22. Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой чистоты / В.А. Глухов, А.В. Глухов, 2003.

33. Ишмияров М.Х., Рахимов Х.Х., Рогов М.Н. и др. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2003. № 10. С. 61.

34. Pat 6685910 (USA). МКИ B01J 39/14 (20060101). Macroscopic aggregates of microcrystalline zeolites for static water softening applications / Kuznicki, M. Steven, Langner, W. Tadeusz, Curran, S. Jacqueline, Bell, A. Valerie, 2004

35. Pat. 6824588 (USA). МКИ B01D 53/04 (20060101). Apparatus and method for purifying air used in cryogenic air separation / Nakamura, Morimitsu Fujie, Kazuhiko, Tatsumi, Yasuo, Kawai, Masato, 2004

36. Пат. 2283278 (РФ). МКИ С01В3/14, С01В39/22. Способ получения гранулированного цеолитного адсорбента структуры А и Х высокой фазовой частоты / Х.Х. Рахимов, М.Л. Павлов, Б.И. Кутепов, Р.А. Махаматханов и др., 2006.

37. Пат. 2283279 (РФ). МКИ С01В3/14, С01В39/22. Способ получения гранулированных синтетических цеолитов / Х.Х. Рахимов, М.Л. Павлов, Б.И. Кутепов, Р.А. Махаматханов и др., 2006.

38. Пат. 2283280 (РФ). МКИ С01В 39/18. Способ получения синтетического цеолита типа А / Х.Х. Рахимов, М.Л. Павлов, Б.И. Кутепов, Р.А. Махаматханов и др., 2006.

39. Пат. 2283281 (РФ). МКИ С01В 39/18. Способ получения гранулированного цеолита типа А высокой фазовой частоты / Х.Х. Рахимов, М.Л. Павлов, Б.И. Кутепов, Р.А. Махаматханов и др., 2006.

40. Павлова И.Н., Травкина О.С., Кутепов Б.И. и др. // Тезисы докладов. «Техническая химия. Достижения и перспективы». Пермь, 2006.

41. Павлова И.Н., Травкина О.С.,Павлов М.Л. и др. // Тезисы докладов. XI Всероссийский симпозиум «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности». Москва – Клязьма, 2007.

42. Пат. 2314866 (РФ). МКИ B01J 20/18 C01B 39/18. Способ получения цеолитного блочного адсорбента / М.Л. Павлов, Р.А. Махаматханов, О.С. Травкина, Б.И. Кутепов, И.Н. Павлова, Е.А. Травкин, В.А. Веклов, 2008.

43. Пат. 2328342 (РФ). МКИ B01J 20/18 C01B 39/18. Способ получения цеолитного кислотоемкого блочного адсорбента / М.Л. Павлов, Р.А. Махаматханов, О.С. Травкина, Б.И. Кутепов, И.Н. Павлова, Е.А. Травкин, В.А. Веклов, 2008.

44. Пат. 2322391 (РФ). МКИ С01В 39/22. Способ получения синтетического гранулированного цеолита типа Х / В.А. Глухов, Л.Э. Зеленов, А.В. Зеленов, 2008.

45. Патрикеев В.А., Павлов М.Л., Кутепов Б.И. и др. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2008. № 4-5. С. 63.

46. Павлов М.Л., Кутепов Б.И., Павлова И.Н., Травкина О.С. // Нефтепереработка и нефтехимия. 2008. № 4-5. С. 65.

47. Павлов М.Л., Травкина О.С., Басимова Р.А. и др. // Нефтехимия 2009. Т. 49. № 1. С. 39.

48. Травкина О.С. Природные алюмосиликаты каолинитовой структуры в синтезе высокоэффективных цеолитных адсорбентов и катализаторов: Автореф. дис. … канд. хим. наук. Уфа, 2010.

49. Chandrasekhar S., Pramada P.N. Microwave assisted synthesis of zeolite A from metakaolin // Microporous and Mesoporous Materials. 2008. Vol. 108. P. 152.

50. A. de Lucas, М. Angeles. Synthesis of 13X zeolite from calcined kaolins and sodium silicate for use in detergents // Ind. Eng. Chem. Res. 1992. P. 2134.

51. Chandrasekhar S., Pramada P.N. Investigation on the synthesis of zeolite NaX from kerala kaolin // Journal of Porous Materials. 1999. Vol. 6. P. 283.

52. Sanhueza V. Synthesis of molecular seives from Chilean kaolinites: 1. Sythesis of NaA type zeolite // Journal of Chemical Technology and Biotechnology. 1999. Vol. 74. P. 358.

53. Imbert C. M., A. M. Venezuelan natural aluminosilicates as a feedstock in the synthesis of zeolite A // Zeolites. 1994. Vol. 14. P. 374.

54. Chandrasekhar S. Influence of metakaolinization temperature on the formation of zeolite 4A from kaolin // Clay Minerals. 1996. Vol. 31. P. 253.

55. Kovo A.S. Development of Zeolite X and Y from Ahoko Nigerian Kaolin // Chemical Engineering: First Year Ph.D Report Manchester The University of Manchester. 2008. P. 119.


Review

For citations:


Pavlov M.L., Travkina O.S., Kutepov B.I. Granulated zeolites without binding agents – synthesis and properties. Kataliz v promyshlennosti. 2011;(4):42-51. (In Russ.)

Views: 268


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)