CS207173B1 - Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same - Google Patents

Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same Download PDF

Info

Publication number
CS207173B1
CS207173B1 CS22280A CS22280A CS207173B1 CS 207173 B1 CS207173 B1 CS 207173B1 CS 22280 A CS22280 A CS 22280A CS 22280 A CS22280 A CS 22280A CS 207173 B1 CS207173 B1 CS 207173B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
anion
mixtures
group
conversion
synthetic aluminosilicate
Prior art date
Application number
CS22280A
Other languages
English (en)
Slovak (sk)
Inventor
Daniel Bratsky
Ivan Novak
Vaclav Vesely
Original Assignee
Daniel Bratsky
Ivan Novak
Vaclav Vesely
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daniel Bratsky, Ivan Novak, Vaclav Vesely filed Critical Daniel Bratsky
Priority to CS22280A priority Critical patent/CS207173B1/cs
Publication of CS207173B1 publication Critical patent/CS207173B1/cs

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ
REPUBLIKA ( Í9 )
POPIS VYNÁLEZU 207 173 (Π) (Bl)
K AUTORSKÉMU OSVEDCENIU (61) (23) Výstavná priorita (22) Přihlášené -|Q 01 80 (21) PV 222-80 3 (51) Int. Cl. B 01 J 21/12// 0 01 J 37/30
ÚŘAD PRO VYNÁLEZY
A OBJEVY (40) Zveřejněné 1 5 09 80(45) V vdané 01 11 83 (75)
Autor vvnálezu BRATSKY DANIEL ing. , NOVÁK IVAN ing» CSc. a
VESELÝ VÁCLAV prof. ing. DrSc., BRATISLAVA (64) Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkova sposob jeho výroby
Vynález sa týká syntetického hlinitokremičitého katalyzátora pre katalytická konver-ziu uhlovodíkov a sposobu jeho výroby.
Pod katalytickou konverziou uhlovodíkov sa v tomto vynáleze rozumie katalytické kra-kovanie, alkylácie, dezalkylácie, dispropor.cionácia, izomerizácia a podobné typy konverziíuhlovodíkov prebiehajúcich mechanizmom karbéniových iónov v přítomnosti kyslých katalyzá-torov. V mnohých chemických procesoch sa používajú ako katalyzátory prírodné alebo syntetic-ké hlinitokremičitany, ktoré sú buď amorfné alebo krystalické. Krystalické hlinitokremiči-tany sú vo vačšine prípadov aktívnejsie ako amorfně. Syntetické krystalické hlinitokremi-čitany patria medzi najaktívnejšie a najselektívnejšie katalyzátory v procesoch ako sú ka-talytické krakovanie, alkylácie, dezalkylácie, disproporcionácie, izomerizácie a podobnétypy katalytických konverzií.
Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor podlá tohto vynálezu je vrstevnatý hlinito-kremičitan, ktorého krystalická štruktúra obsahuje okrem kremíka a hliníka aj niektoré ko-vy, přítomnost' ktorých podstatné zvyšuje katalytická aktivitu katalyzátorov podlá tohtovynálezu, v konverziách uhlovodíkov prebiehajúcich mechanizmom karbéniových iónov. Kataly-zátory nového typu popisované v tomto vynáleze majú sumárny empirický vzorec 207 173 2 207 173 m SiOg t n AlgO^ i p QO i s Dit v ktorom znamená
SiOg kysličník křemičitý
AlgO^ kysličník hlinitý QO kysličník kovu vyhřátého zo skupiny zahrňujúcu meď,berylium, zinok, nikel, kobalt a ich vzájomné zmesi D ekvivalent aniónu vybratého zo skupiny pozostávajúcej z hydroxylového aniónu, fluo-ridového'aniónu, aniónu kyslíka a ich vzájomných zmesí M ekvivalent vyměnitelného katiónu vybratého zo skupiny obsahujúcej katióny vodíka,amónia, alkalického kovu, kovu alkalických zemin a ich vzájomných zmesí, pričom m má hodnotu od 2,01 do 3,97 n má hodnotu od 0,02 do 2,96 P má hodnotu od 0,03 do 3,50 s má hodnotu od 0,03 do 1,00
Katalyzátory podl'a tohto vynálezu sa pripravujú hydrotermálnou syntézou vodnej sus-penzie, ktorá obsahuje kysličník křemičitý, kysličník hlinitý, katióny dvojmocných kovov/mecl, berýlium, zinok, nikel, kobalt/, hydroxidy a fluoridy alkalického kovu, kovu alka-lických zemin alebo amónia a ich vzájomné zmesi.
Hydrotermálna syntéza sa robí v tlakovej nádobě, autokláve, pri teplote od 160 °Gdo 350 °C pri autogénnom tlaku vodnej páry. Účinné miešanie tejto vodnej suspenzie je vel-mi výhodné a prispieva k skrátenin potřebného času pre vznik syntetického krystalickéhohlinitokremičitanu. Po ukončení syntézy sa obsah autoklávu ochladí a vzniknutý krystalickýprodukt sa oddělí od matečného roztoku filtráciou, sedimentáciou alebo odstředěním. Oddě-lený syntetický hlinitokremičitan je vhodné premyť destilovanou alebo demineralizovanouvodou a/alebo roztokom hydroxidu amonného. Materiál, ktorý bol syntétizovaný za přítom-nosti hydroxidov a fluoridov alkalických kovov alebo kovov alkalických zemin je výhodnépodrobit ionovýmene roztokmi amonných solí ako sú dusičnan amónny alebo chlorid amónny.použitím iných amonných solí sa dosiahnu podobné výsledky.
Takto získaný krystalický hlinitokremičitan sa suší a kalcinuje pri teplote od 250°C do 750 °G. Kalcináciou sa ámóniový ión rozloží a vznikne produkt vo vodíkovej formě,ktorý je katalyticky velmi účinný v konverziách uhlovodíkov, prebiehajúcich mechanizmomkarbéniových iónov, ako sú katalytické krakovanie, alkylácie, disproporcionáoie, izomeri-zácie a pod. Následné příklady ilustrujú sposob přípravy a katalytickú aktivitu katalyzátorov při-pravených podl’a tohto vynálezu bez toho, že by rozsah tohto vynálezu bol v akomkolvek sme-re obmedzený. 3 207 173 Příklad 1
Do nádoby s obsahom 2 litre sa dalo 135 g hydrosólu kysličníka křemičitého, 500 mldemineralizovanej vody a 30,2 g hexahydrátu chloridu hlinitého, rozpuštěného v 500 ml de-mineralizovanej vody. Za intenzívneho miešania sa přidával 14 % roztok hydroxidu amonné-ho dovtedy, kým pH zmesi nedosiahlo hodnotu 10. Hliník a křemík přešli do formy gélu, kto-rý sa odfiltroval a premýval demineralizovanou vodou dovtedy, kým vo filtráte nevymizlareakcia na chloridové ióny.
Premytý gél sa zriedil 1000 ml demineralizovanej vody a za miešania sa přidávalo77,8 g tetrahydrátu octanu nikelnatého, rozpuštěných v 500 ml vody. Po homogenizácii vznik-nuté;) zmesi sa přidal roztok 2,04 g fluoridu amonného a 10 ml 20 % roztoku hydroxidu amon-ného. Takto připravený reakčný gél sa preniesol do autoklávu, kde sa pri teplote 250 °Ca autogénnom tlaku vodnej páry podrobil hydrotermálnej syntéze v trvaní 72 hod.
Produkt hydrotermálnej syntézy sa odfiltroval od matečného roztoku a premyl 2500 ml10 % roztoku hydroxidu amonného. Po vysušení pri 120 °C sa produkt kalcinoval pri 500 °Cpočas 5 hod. Získaný katalyzátor sa označil ako SAN.
Sasť materiálu před kalcináciou sa podrobila rtg. difrakčnej analýze, ktorá ukázala, žeide o krystalický vrstevnatý hlinitokremičitan s hodnotou bazálnej linie dQ0^ = 1,3 nm,pri 60 % relat. vlhkosti. Příklad 2
Do nádoby s obsahom 2 1 sa dal roztok 12 g hexahydrátu chloridu hlinitého, roztok28 g tetrahydrátu síranu berylnatého a 88 g hydrosólu kysličníka křemičitého. Vzniknutázmes sa doplnila destilovanou vodou na objem 1000 ml a počas intenzívneho miešania sa při-dával koncentrovaný roztok hydroxidu amonného dovtedy, kým pH zmesi nedosiahlo hodnotu 10.Vzniknutý gól sa odfiltroval a premýval destilovanou vodou dovtedy, kým vo filtráte nevy-mizla reakcia na chloridové a síranové ióny.
Odfiltrovaný gél sa zriedil destilovanou vodou na objem 1000 ml a za miešania sa k němupostupné přidali koncentrované roztoky tetrahydrátu octanu nikelnatého /58,4 g/, 2,1 gfluoridu amonného, 1,45 g hydroxidu sodného a 10 ml hydroxidu amonného /20 %/, Vzniknutáreakčná zmes, do ktorej sa přidalo 800 ml destilovanej vody, sa preniesla do autoklávu,kde sa podrobila hydrotermá lnej syntéze pri 285 °C počas 44 hod.
Produkt hydrotermálnej syntézy sa odfiltroval od matečného roztoku, načo sa rozdispergovalV 3000 ml 20 % roztoku hydroxidu amonného, kde sa podrobil iónovýmene počas 12 hod. pri te-plotě 25 °C. Po odfiltrovaní a vysušení pri 120 °C sa produkt kalcinoval pri 700 °C. Tentoprodukt sa označil ako SABN,
Sasť materiálu před kalcináciou sa podrobila rtg. difrakčnej analýze, ktorá ukázala, žeide o vrstevnatý krystalický hlinitokremičitan s hodnotou bazálnej linie 1,26 nm pri 60 % relatívnej vlhkosti. 4 207 173 Příklad 3 192 g hydrosólu kysličníka křemičitého sa zmiešalo s roztokom 41,7 g chloridu hlini-tého hexahydrátu a objem zmesi sa destilovanou vodou doplnil na 500 ml. Za intenzívnehomiešania sa přidával koncentrovaný hydroxid amonný do pH 10. Vzniknutý gél sa homogeni-zoval počas 3 hodin, potom sa odfiltroval a premyl destilovanou vodou. Ku gelu sa potompřidalo 3,7 g fluoridu amonného, roztok 105 g octanu meďnatého monohydrátu a 15 ml rozto-ku hydroxidu amonného. Výsledná zmes sa doplnila vodou na objem 2300 ml a podrobila hy-drotermálnej syntéze pri teplote 295 °C počas 36 hodin. Produkt hydrotermálnej syntézysa rozdispergoval v 4500 ml 10 % roztoku hydroxidu amonného, odfiltroval a vysušil priteplote 110 °G. Vysušený materiál sa kalcinoval pri teplote 510 °C počas 2 hodin a vznik-nutý katalyzátor sa označil SAM, Příklad 4
Ku 220 g hydrosólu kysličníka křemičitého sa přidalo 500 ml roztoku, v ktorom sarozpustilo 23 g hexahydrátu chloridu hlinitého a zmes sa zrážala 10 % roztokom hydroxiduamonného do pH 10, Vzniknutý gél sa filtroval, premyl destilovanou vodou a potom sa k ně-mu prilialo 500 ml roztoku, v ktorom sa rozpustilo 40,5 g fluoridu sodného. Do tejto zme-si sa za intenzívneho miešania postupné přidávalo 900 ml roztoku, ktorý obsahoval 120 gdusičnanu zinočnatého. Nakoniec sa přidalo 25 ml koncentrovaného roztoku hydroxidu amon-ného >a vzniknutá zmes sa kvantitativné preniesla do autoklávu, kde sa podrobila syntézepri teplote 310 °C počas 36 hod. Produkt hydrotermálnej syntézy sa upravil iónóvýmenous 0,5 K roztokom dusičnanu amonného pri teplote 80 °C. Takto upravený krystalický mate-riál sa sušil pri teplote 105 °C, načo sa kalcinoval v přítomnosti vzduchu pri teplote520 °C počas 3 hodin. Získaný katalyzátor sa označil SAZ. Příklad 5
Do nádoby s obsahom 4 1 sa dalo 200 g hydrosólu kysličníka křemičitého a přidal saroztok 45,2 g chloridu hlinitého hexahydrátu tak, aby celkový objem zmesi bol ^oo ml.
Zmes sa za miešania zohriala na 60 °C, načo sa k nej pomaly prilieval 20 % roztok hydro-xidu amonného, až pH zmesi dosiahlo hodnotu 10. Vzniknutý gél sa odfiltroval a premýval·demineralizovanou vodou do vymiznutia pozitívnej reakcie na chloridové ióny. Odfiltrova-ný gél sa rozdispergoval v demineralizovanej vodě a za miešania sa přidalo 120 g tetra-hydrátu octanu kobaltnatého, rozpuštěného v minime vody, potom roztok 4,9 g fluoriduamonného a nakoniec sa přidalo 28 ml 26 % roztoku hydroxidu amonného. Vzniknutá zmes sapreniesla do autoklávu, kde sa podrobila syntéze pri 310 °C počas 15 hodin. Získaný pro-dukt sa premyl 3500 ml 10 % roztoku hydroxidu amonného, načo sa vysušil pri 110 °C a 2hod. kalcinoval při teplote 280 °C. Produkt sa označil SAK. Jeho rtg. difrakčná analýza ,ukázala, že ide o vrstevnatý krystalický materiál s hodnotou bazálnej linie dQQ^ = 1,07nmPříklad 6
Katalytická aktivita katalyzátorov podl'a tohto vynálezu sa sledjvala za použitiaprietočnej aparatúry běžného typu na modelovej reakci! konverzie toluénu, ktorý sa v reakčnej zóně reaktora dezalkyluje na benzén, disproporcionuje na benzén a xylóny, ktoré sa

Claims (4)

  1. 207 173 ďalej izomerizujú. Tento modelový typ reakcie poskytuje údaje o dezalkylačno-alkylačnej,disproporcionačnej a izomerizačnej aktivitě skúmaných katalyzátorov. Reakčné produkty sa analyzovali metodou plynovej chromatografie. Konverzia toluénu bolapočítaná podl’a vztahu konverzia = 100 - % nepremeneného toluénu /%mol/ V tabulke 1 sú zhrnuté výsledky meraní katalytickej aktivity katalyzátorov podlátohto vynálezu a tiež pre porovnanie katalytická aktivita krakovacieho katalyzátore nabáze dekationizovaného zeolitu typu Y. Tabulka 1 Konverzia toluénu pri 500 °C Katalyzátor konverzia % mol selektivita konverzie SAN 49,90 94,22 SABN 43,15 95,16 SAK 42,92 97,08 SAM 44,38 83,51 SAZ 47,54 93,56 Y-zeolit 45,34 94,85 Selektivita konverzie bola počítaná podlá vztahu selektivita - 100 $ mgA.A^é,nu + ff.mol.xylénov % mol konverzie Ako ukazujú experimentálně výsledky zhrnuté v tabulke 1, katalyzátory podlá tohtovynálezu majú vysokú katalytická aktivitu a súčasne velmi dobrá selektivitu. P R E D Μ E T VYNÁLEZU
    1. Syntetický hlinitokremičitý katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov ako jekatalytické krakovanie, alkylácia, dezalkylácia, izomerizácia, disproporcionácia a po-dobné typy konverzií uhlovodíkov prebiehajácich mechanizmom karbéniových iónov vyzna-čujúci sa tým, že je tvořený syntetickým vrstevnatým hlinitokremičitanom so sumámymvzorcom v molárnych pomeroch m SiOg : n AlgO^ : p QO t s DM v ktorom znamená Si02 kysličník křemičitý AlgO^j kysličník hlinitý 6 QO kysličník kovu, vyhřátého^zo skupiny zahrnujúcu med, berýlium, zinok, nikel, ko-balt a ich vzájomné zmesi, D ekvivalent aniónu vybratého zo skupiny pozostávajácejz hydroxylového aniónu,fluoridového aniónu, aniónu kyslíka a ich vzájomnýoh zmesí, M ekvivalent vyměnitelného katiónu vybratého zo skupiny obsahujácej katióny vodíkaamónia, alkalického kovu, kovu alkalických zemin a ich vzájomnýoh zmesí, pričom m má hodnotu od 2,01 do 3,97n má hodnotu od 0,02 do 2,96p má hodnotu od 0,03 do 3,50s má hodnotu od 0,03 do 1,00
  2. 2. Sposob výroby syntetického hlinitokremičitanového katalyzátore pre katalytická konver-ziu uhlovodíkov podlá bodu 1 vyznačujáci sa tým, že zmes východiskových látok, s vý-hodou vo vodných roztokoch, obsahujúcich kysličník hlinitý, kysličník křemičitý, ka-tióny dvojmocných kovov, vybraných zo skupiny zahrnujúcu med, berýlium, zinok, kobalt,nikel a ich vzájomné zmesi, spolu s aniónmi vybratými zo skupiny pozostávajúcej z hy-droxylového aniónu, fluoridového aniónu, aniónu kyslíka a ich vzájomnýoh zmesí, sapodrobujú hydrotermálnej syntéze pri teplotách od 160 °C do 350 °C pri zodpovedajú-com tlaku vodných pár.
  3. 3. Spčsob výroby syntetického hlinitokremičitanového katalyzátore pre katalytická kon-verziu uhlovodíkov podlá bodov 1 a 2 vyznačujúci sa tým, že zosyntetizovaný kataly-zátor sa podrobí iónovej výměně roztokmi amonných solí alebo hydroxidu amonného.
  4. 4. Syntetický hlinitokremičitanový katalyzátor pre katalytická konverziu uhlovodíkov pod-lá bodu 1, 2 a 3 vyznačujáci sa tým, že sa podrobí tepelnému spracovaniu zahriatím na teploty v rozmedzí od 280 °C do 75θ °C, s výhodou od 450 °0 do 650 °C.
CS22280A 1980-01-10 1980-01-10 Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same CS207173B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS22280A CS207173B1 (en) 1980-01-10 1980-01-10 Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS22280A CS207173B1 (en) 1980-01-10 1980-01-10 Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS207173B1 true CS207173B1 (en) 1981-07-31

Family

ID=5333941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS22280A CS207173B1 (en) 1980-01-10 1980-01-10 Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS207173B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2092938C (en) Zeolitic catalyst of mfi type, its preparation and use
US4952385A (en) Ferrisilicate molecular sieve and use as a catalyst
US3758403A (en) Olites catalytic cracking of hydrocarbons with mixture of zsm-5 and other ze
US5118483A (en) Crystalline (metallo) silicates and germanates-suz-4
EP0057049B1 (en) Crystalline alumino silicates and their use as catalysts
JP2527583B2 (ja) 珪酸第二鉄型ゼオライトの新規合成方法、得られた物質およびそれらの用途
US3595611A (en) Cation and thermal stabilization of faujasite-type zeolites
JPS58223614A (ja) 改良されたゼオライトl
CA1150712A (en) Process for the production of crystalline aluminosilicates and their use as catalysts and catalyst supports
JPS61254256A (ja) メタノ−ル及びアンモニアをジメチルアミンに転換する触媒としての8−環ゼオライト
JPH0153205B2 (cs)
JPS632888B2 (cs)
US4343723A (en) Catalytic composite from partially crystallized clay
EP0337186B1 (en) Preparation of promoted silica catalysts
US20040209759A1 (en) Solid crystalline IM-9, and a process for its preparation
US6093866A (en) Alkylation catalyst and the application thereof
US3523092A (en) Method of preparing supported crystalline alumino-silicate zeolites
US3471410A (en) Incorporation of zirconia into fluid catalysts to reduce coke formation
JPS5939717A (ja) ゼオライトの製造法
JPH0456667B2 (cs)
DE69029125T2 (de) Modifiziert kristalline Aluminosilikaten und Verfahren für die Herstellung derselben
EP0162719A2 (en) Theta-3, a novel crystalline aluminosilicate and its preparation
JPH0647672B2 (ja) 低級炭化水素から液状炭化水素の製法
JPS638358A (ja) メタノ−ルおよびアンモニアをジメチルアミンに変換するための改良ゼオライトロ−およびzk−5触媒
CS207173B1 (en) Synthetic aluminosilicate catalyzer for the catalythic conversion of hydrocarbon and method of making the same