Введение
Глава I. Общие представления о цеолитах, их синтезе и использовании в качестве катализаторов изомеризации парафиновых углеводородов 12
1.1 Структура цеолитов 12
1.2 Кислотные свойства цеолитов
1.2.1 Бренстедовские кислотные центры 13
1.2.2 Льюисовские кислотные центры 14
1.2.3 Концентрация кислотных центров
1.3 Общие принципы синтеза цеолитов 15
1.4 Изомеризация парафиновых углеводородов на цеолитных катализаторах 1.4.1 Преимущества использования цеолитных катализаторов в процессе изомеризации пентан-гексановых фракций 19
1.4.2 Механизм реакции изомеризации н-гексана на цеолитных катализаторах 20
1.4.3 Сравнение каталитических свойств цеолитов ВЕА и MOR в реакции изомеризации парафиновых углеводородов 25
Глава II. Способы синтеза цеолитов структурных типов ВЕА и MOR 28
2.1 Характеристики цеолитов ВЕА HMOR 28
2.1.1 Цеолит бета (BEА) 28
2.1.2 Цеолит морденитОЮЯ) 29
2.2 Синтез цеолитов ВЕА и MOR 31
2.2.1 Синтез цеолита ВЕА 31
2.2.2 Синтез цеолита MOR 36
2.3.1 Способы повышения силикатного модуля цеолита MOR 44
2.3 Совместная кристаллизация цеолитов 48
Выводы по литературному обзору 52
Экспериментальная часть 53
Глава III. Объекты и методы исследования 53
3.1 Характеристика сырья, материалов и реагентов для синтеза цеолитов и
катализаторов на их основе 53
3.2 Описание установки для синтеза цеолитов и катализаторов 54
3.2.1 Синтез цеолитов з
3.2.2 Приготовление катализаторов изомеризации на основе цеолитов 61
3.3 Методы исследования физико-химических свойств образцов цеолитов, носителей и катализаторов 63
3.3.1 Определение содержания кристаллической фазы в цеолитах методом ИК-спектроскопии 63
3.3.2 Рентгенофазовый анализ цеолитов 64
3.3.3 ЯМР спектроскопия 64
3.3.4 Сканирующая электронная микроскопия 65
3.3.5 Просвечивающая электронная микроскопия 65
3.3.6 Исследование текстурных характеристик 65
3.3.7 Дифференциальный термический анализ 65
3.3.8 Химический анализ (определение массовых долей алюминия, натрия и кремния) 66
3.3.9 Расчет мольного соотношения БЮг/А Оз 68
3.3.10 Определение статической емкости цеолитов 68
3.4 Описание пилотной установки и методика испытаний катализаторов изомеризации результаты и обсуждение 73
Глава IV. Синтез цеолита структурного типа ВЕА 73
4.1 Влияние сырьевого источника кремния и органического структурообразующего компонента на свойства цеолита ВЕА 73
4.2 Исследование кристаллизации цеолита ВЕА на промежуточных стадиях 80
4.3 Влияние соотношения БіОг/АІгОз в исходных алюмосиликатных гелях на свойства
цеолита ВЕА 83
4.4 Изучение цеолита ВЕА, синтезированного с добавкой бромида тетраэтиламмония, методом ЯМР спектроскопии на ядрах А1 и Si 88
4.5 Синтез цеолита ВЕА в промышленных условиях 96
Глава V. Синтез цеолита структурного типа морденит (MOR) 104
5.1 Зависимость содержания кристаллической фазы от времени синтеза цеолита MOR 104
5.2 Синтез цеолита структурного типа морденит из алюмосиликатных гелей, не содержащих органического структурообразующего компонента 105
5.3 Проверка возможности синтеза высокомодульного цеолита MOR при температуре 140 С с использованием органического структурообразующего компонента (ТЕАВг) 106 5.4 Синтез высокомодульного цеолита морденит из алюмосиликатных гелей, содержащих бромид тетраэтиламмония, при температуре 140 С 109
5.5 Формирование системы пор цеолита структурного типа морденит в процессе кристаллизации 112
5.6 Изменение химического состава цеолита структурного типа морденит в процессе ионного обмена с нитратом аммония 118
Глава VI. Исследование совместной кристаллизации цеолитов ВЕА и MOR из алюмосиликатных гелей, содержащих бромид тетраэтиламмония 127
6.1 Фазовый состав цеолитов ВЕА, MOR и BEA/MOR 129
6.2 Химический состав цеолитов ВЕА, MOR и BEA/MOR 129
6.3 Морфологические характеристики цеолитов ВЕА, MOR и BEA/MOR 130
6.4 Результаты исследования цеолитов ВЕА, MOR и BEA/MOR методом дифференциального термического анализа 131
6.5 Текстурные характеристики цеолитов ВЕА, MOR и BEA/MOR 133
6.6 Зависимость фазового состава цеолитов от состава исходных алюмосиликатных гелей 140
6.7 Каталитические свойства композитных цеолитов BEA/MOR в реакции изомеризации н-бутана при атмосферном давлении 141
Глава VII. Каталитические свойства цеолитов ВЕА, BEA/MOR и MOR в реакции изомеризации н-гексана 147
7.1 Результаты испытаний катализаторов при температуре 250 С и подаче водорода «на проток» 148
7.2 Испытания катализаторов и образцов сравнения в среде циркулирующего водорода в интервале температур 220-290 С 154
7.2.1 Катализаторы на основе чистых фаз цеолита MOR 154
7.2.2 Катализаторы на основе чистых фаз цеолита ВЕА и совместно окристаллизованных фаз цеолитов BEA/MOR 160
Выводы 166
Литература
