Введение
1. Гидроалкилирование ароматических соединений 6
1.1. Историческая справка 6
1.2. Особенности основньк стадий процесса гидроалкилирования 11
1.2.1. Гидрирование бензола 11
1.2.2. Получение циклогексена 15
1.2.3. Алкилирование ароматических соединений циклогексеном 18
1.3. Механизм гидроалкилирования ароматических соединений 20
1.4. Влияние условий реакции 28
2. Металлсодержащие кислотные катализаторы гидроалкилирования . 32
2.1. Влияние металла 32
2.1.1. Каталитические свойства переходных металлов 32
2.1.2. Влияние природы и содержания металла на реакцию гидроалкилирования 34
2.2. Влияние кислотного носителя 41
2.2.1. Алюмосиликатные катализаторы 41
2.2.2. Взаимодействие металл - подложка 43
2.2.3. Спилловер водорода 44
2.2.4. Влияние типа подложки на процесс гидроалкилирования 45
2.3. Влияние добавок 51
2.3.1. Добавки, усиливающие кислотную функцию 52
2.3.2. Добавки, отравляющие катализатор 55
2.4. Влияние условий приготовления и предобработки 56
3. Объекты и методы исследования 59
3.1 .Приготовление катализаторов 59
3.1.1. Синтез цеолита BE А 59
3.1.2. Модифицирование цеолитов 60
3.1.3. Предобработка катализаторов 60
3.1.4. Обозначение образцов 61
3.2. Методики физико - химического исследования образцов 61
3.2.1. Химический анализ 61
3.2.2. Низкотемпературная адсорбция азота 62
3.2.3. Сканирующая электронная микроскопия 62
3.2.4. Просвечивающая электронная микроскопия 62
3.2.5. ИК-спектроскопия 62
3.2.6. Термопрограммированная десорбция аммиака 64
3.2.7. Термопрограммированное восстановление водородом 64
3.3. Каталитический эксперимент 65
3.3.1. Проточная каталитическая установка 65
3.3.2. Порядок проведения эксперимента 66
3.3.3. Анализ продуктов реакции 66
3.3.4. Обработка экспериментальных данных 67
3.4. Используемые реагенты 67
4. Состав и физико — химические свойства катализаторов 68
4.1 .Состав и физико - химические свойства исходных цеолитов 68
4.2. Кислотные свойства исходных цеолитов 69
4.3. Состав и физико - химические свойства модифицированных цеолитов 71
4.4. Исследование состояния нанесенных металлов 73
4.4.1. Монометаллические катализаторы 73
4.4.1.1 .Состояние металлов по данным ТПВ Нг 73
4.4.1.2. ИК-спектроскопия адсорбированного СО 11
4.4.1.3. Размер частиц металла по данным ПЭМ 84
4.4.2. Биметаллические катализаторы 87
4.4.2.1. Термопрограммированное восстановление водородом 87
4.4.2.2. ИК-спектроскопия адсорбированного СО 89
4.4.3. Катализаторы, содержащие оксиды РЗЭ 94
4.4.3.1 .Термопрограммированное восстановление водородом 94
5. Кинетические особенности реакции бензола и этилбензола, последовательность образования продуктов реакции 96
5.1. Идентификация основных групп продуктов 96
5.1.1. Хромато-масс-спектроскопия 96
5.1.2.13С ЯМР спектроскопия 97
5.1.3. Идентификация изомеров по каталитическим данным 102
5.2. Установление основных маршрутов реакции с помощью кинетического метода Войцеховского 103
6. Влияние условий реакции 111
6.1. Влияние температуры 111
6.2. Влияние давления 116
6.3. Влияние скорости подачи сырья 117
7. Оптимизация состава и способа приготовления катализатора 119
7.1. Влияние природы металла на каталитическую активность 119
7.2. Влияние природы цеолита на каталитическую активность 120
7.3. Влияние добавок второго металла на каталитическую активность 121
7.4. Влияние добавок никеля 124
7.5. Влияние добавок оксидов редкоземельных элементов (РЗЭ) 125
7.6. Влияние кислотности цеолита ВЕА 126
7.7. Влияние способа приготовления и предобработки катализатора 128
7.8. Сравнение с литературными данными по гидроалкилированию бензола 130
Выводы 132
