CS257251B2 - A method for producing aluminum-modified silica - Google Patents
A method for producing aluminum-modified silica Download PDFInfo
- Publication number
- CS257251B2 CS257251B2 CS428479A CS428479A CS257251B2 CS 257251 B2 CS257251 B2 CS 257251B2 CS 428479 A CS428479 A CS 428479A CS 428479 A CS428479 A CS 428479A CS 257251 B2 CS257251 B2 CS 257251B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- hydroxide
- silica
- aluminum
- catalyst
- product
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Postup výroby oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s porézní krystalickou strukturou, specifickým povrchem větším než 150 m^/g, obecného vzorce Si . (0,001 2 až 0,005 0) AI . Oy ve kterém y se pohybuje v rozmezí od 2,001 8 do 2,007 5, a s molovým poměrem oxidu křemičitého k oxidu hlinitému v rozmezí od 38 do 816, se provádí reakcí sloučeniny křemíku se sloučeninou hliníku v přítomnosti klatrátotvorného činidla a popřípadě v přítomnosti mineralizačního činidla a anorganické bazické sloučeniny. Směs se nechá krystalovat v uzavřeném prostředí po dobu 5 až 20 dní při teplotě 100 až 220 °C, načež se zfiltruje, suší a kalcinuje, popřípadě se promyje a znovu kalcinuje. Získané látky lze použít jako katalyzátory pro nejrůznější reakce, zejména alkyláce.The process for producing aluminum-modified silica with a porous crystalline structure, a specific surface area greater than 150 m^/g, of the general formula Si . (0.001 2 to 0.005 0) AI . Oy in which y ranges from 2.001 8 to 2.007 5, and with a molar ratio of silica to alumina ranging from 38 to 816, is carried out by reacting a silicon compound with an aluminum compound in the presence of a clathrate-forming agent and optionally in the presence of a mineralizing agent and an inorganic basic compound. The mixture is allowed to crystallize in a closed environment for 5 to 20 days at a temperature of 100 to 220 °C, after which it is filtered, dried and calcined, optionally washed and calcined again. The obtained substances can be used as catalysts for various reactions, especially alkylations.
Description
Vynález se týká způsobu výroby oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s porézní 2 krystalickou strukturou, se specifickým povrchem větším než 150 m /g a s molovým poměrem SiOjíA^Oj v rozmeží od 38 do 816.The invention relates to a method for producing aluminum-modified silica with a porous 2-crystalline structure, with a specific surface area greater than 150 m/g and with a molar ratio of SiO2:A2O2 in the range from 38 to 816.
Pokud se týče dosavadního stavu techniky je známo velké množství látek na bázi oxidu křemičitého a oxidu hlinitého, z nichž některé se vyskytují v přírodě a jiné jsou vyráběny uměle.As far as the prior art is concerned, a large number of substances based on silicon dioxide and alumina are known, some of which occur in nature and others are produced artificially.
Do skupiny těchto látek rovněž náleží látky všeobecně označované zeolity, které jsou vhodné jako adsorbenty a molekulová síta, přičemž tyto látky mají dobré katalytické vlastnosti.The group of these substances also includes substances generally referred to as zeolites, which are suitable as adsorbents and molecular sieves, and these substances have good catalytic properties.
Obsah oxidu hlinitého v těchto materiálech v poměru k oxidu křemičitému se pohybuje v širokých mezích. Maximální poměr oxidu křemičitého k oxidu hlinitému je 100:1, avšak tento poměr je obvykle mnohem nižší, přičemž výhodně se pohybuje okolo hodnoty 2.The alumina content of these materials in relation to silica varies widely. The maximum ratio of silica to alumina is 100:1, but this ratio is usually much lower, preferably around 2.
Aby mohly být tyto materiály, které obsahují hliník v čtyřstěnové konfiguraci jako náhradu za křemík, elektricky neutrální musí obsahovat kationty schopné vyrovnávat náboje vzniklé ' v důsledku přítomnosti atomů hliníku uspořádaných v uvedené čtyřstěnové konfiguraci.In order for these materials, which contain aluminum in a tetrahedral configuration as a substitute for silicon, to be electrically neutral, they must contain cations capable of balancing the charges resulting from the presence of aluminum atoms arranged in said tetrahedral configuration.
Protonická acidita těchto zeolitů může být odvozována od vodíkových atomů, které byly zavedeny jako náhrada za uvedené kationty. Na druhé straně krystalické oxidy křemičité, vzhledem ke svému vnitřnímu charakteru, neobsahuji protonické náboje a tudíž nemohou vykazovat kyselý charakter, který nesouvisí s kyselinou křemičitou.The protonic acidity of these zeolites can be derived from the hydrogen atoms that have been introduced as a replacement for the aforementioned cations. On the other hand, crystalline silicas, due to their intrinsic character, do not contain protonic charges and therefore cannot exhibit an acidic character that is not related to silicic acid.
Podle dosavadního stavu techniky je známo a používáno mnoho různých typů krystalického oxidu křemičitého od krystobalitu k tridymitu a keatitu, a kromě toho mnoho dalších látek, připravovaných postupy, které jsou podrobně popisovány v technické literatuře. Například podle Heidemanna, viz Beitr. Min. Petrog. 10, 242 (1964), je možno získat reakcí amorfního oxidu křemičitého s obsahem 0,55 % hmotnosti hydroxidu draselného při teplotě 180 °C prováděnou po dobu dvou a půl dne, krystalický oxid křemičitý, zvaný silika X, který má specifický povrch asi 10 m /g a malou stabilitu, poněvadž během pěti dnů přechází na krystobalit a potom na křemen. Flanigen a kol. uvádí v Nátuře, 271, 512 (1978), postup získáváni krystalického oxidu křemičitého, označovaného jako silikalit, s velkým specifickým povrchem, přičemž vzhledem k jeho hydrofobní povaze bylo navrženo použití tohoto materiálu k čištění vod znečištěných organickými látkami.According to the prior art, many different types of crystalline silica are known and used, from cristobalite to tridymite and keatite, and in addition many other substances prepared by processes that are described in detail in the technical literature. For example, according to Heidemann, see Beitr. Min. Petrog. 10, 242 (1964), it is possible to obtain by reacting amorphous silica with 0.55% by weight of potassium hydroxide at a temperature of 180 ° C for two and a half days, crystalline silica, called silica X, which has a specific surface area of about 10 m /g and low stability, since it passes into cristobalite and then into quartz within five days. Flanigen et al. reports in Nature, 271, 512 (1978), a process for obtaining crystalline silica, referred to as silicalite, with a large specific surface area, and due to its hydrophobic nature, the use of this material for the purification of water polluted with organic substances was proposed.
Cílem uvedeného vynálezu je navrhnout postup přípravy krystalického oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem při zachování nezměněné stability oxidu křemičitého a tak připravit látku, která by byla vhodná jako katalyzátor nebo jako výchozí látka pro přípravu katalyzátoru.The aim of the present invention is to propose a process for preparing crystalline silicon dioxide modified with aluminum while maintaining the unchanged stability of silicon dioxide and thus to prepare a substance that would be suitable as a catalyst or as a starting material for the preparation of a catalyst.
Dalším cílem uvedeného vynálezu je vyvinout postup přípravy oxidu křemičitého modifikovaného zavedením atomů hliníku, který by vykazoval aciditu a katalytickou aktivitu, vhodnou pro určité reakce.Another aim of the invention is to develop a process for preparing silicon dioxide modified by introducing aluminum atoms, which would exhibit acidity and catalytic activity suitable for certain reactions.
')')
Podstata způsobu výroby oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s porézní krystalickou 2 strukturou, se specifickým povrchem větším než 150 m /g a s molovým poměrem SiO^iAl^O^ v rozmezí od 38 do 816, který odpovídá obecnému vzorciThe essence of the method for producing aluminum-modified silica with a porous crystalline 2 structure, with a specific surface area greater than 150 m /g and with a molar ratio of SiO^iAl^O^ in the range from 38 to 816, which corresponds to the general formula
Si . (0,001 2 až 0,005 0) Al . 0y ve kterém y se pohybuje v rozmezí od 2,001 8 do 2,007 5, spočívá podle uvedeného vynálezu v tom, že se ve vodném, alkoholickém nebo vodně-alkoholickém roztoku do reakce uvádí sloučenina křemíku ze skupiny zahrnující oxid křemičitý a tetraalkylorthokřemičitany, se sloučeninou hliníku, jako dusičnan hlinitý a octan hlinitý, v přítomnosti klatrátotvorného reakčního činidla ze skupiny zahrnující terciární aminy, aminoalkoholy a tetraalkylamoniumhydroxidy, které obsahují v alkylové části 1 až 5 atomů uhlíku, a triethanolamin, přičemž se popřípadě přidá jedno nebo více mineralizačních činidel a popřípadě anorganická bazická sloučenina.Si . (0.001 2 to 0.005 0) Al . 0 y in which y ranges from 2.001 8 to 2.007 5, according to the invention, consists in reacting a silicon compound from the group comprising silicon dioxide and tetraalkyl orthosilicates with an aluminium compound, such as aluminium nitrate and aluminium acetate, in an aqueous, alcoholic or aqueous-alcoholic solution in the presence of a clathrate-forming reagent from the group comprising tertiary amines, amino alcohols and tetraalkyl ammonium hydroxides which contain 1 to 5 carbon atoms in the alkyl part, and triethanolamine, optionally adding one or more mineralising agents and optionally an inorganic basic compound.
Směs se nechá krystalovat v uzavřeném prostředí po dobu 5 až 20 dni při teplotě v rozmezí od 100 do 220 °C, načež se nechá vychladnout a po filtraci a sušení se kalcinuje na vzduchu při teplotě y rozmezí od 300 do 700 °C po dobu 2 až 24 hodin, popřípadě se promyje vroucí destilovanou vodou, obsahující amonnou sůl, a znovu se kalcinuje za výše uvedených podmínek.The mixture is allowed to crystallize in a closed environment for 5 to 20 days at a temperature ranging from 100 to 220 °C, after which it is allowed to cool and, after filtration and drying, it is calcined in air at a temperature ranging from 300 to 700 °C for 2 to 24 hours, optionally washed with boiling distilled water containing ammonium salt, and calcined again under the above conditions.
Podle uvedeného vynálezu bylo zcela neočekávaně zjištěno, že je možno takto připravit materiály s vysokým molárním poměrem oxidu křemičitého k oxidu hlinitému, které však nejsou zeolity, poněvadž minimální množství v nich obsaženého hliníku nemůže zajistit strukturu krystalického hlinitokřemičitanu.According to the present invention, it has been unexpectedly found that it is possible to prepare materials with a high molar ratio of silica to alumina, which are not zeolites, since the minimal amount of aluminium contained therein cannot provide a crystalline aluminosilicate structure.
Na druhé straně se tyto materiály získané postupem podle vynálezu zcela odlišují od krystalických oxidů křemičitých v tom, že zavedením nepatrného množství hliníku dochází k.velkým změnám kyselosti.On the other hand, these materials obtained by the process according to the invention are completely different from crystalline silicas in that the introduction of a small amount of aluminum results in large changes in acidity.
Materiály získané postupem podle vynálezu mají protonickou aciditu rovnou nebo větší než mají protonické formy zeolitů a současně si zachovávají velmi vysokou strukturní stabilitu krystalického oxidu křemičitého, což je opačný trend než jaký lze pozorovat u protonických forem zeolitů A, X a Y (jedinou výjimkou skupiny mordenitů), které jsou poměrně labilní a mají tendenci snadno přecházet na stabilnější směsi oxidu křemičitého a oxidu hlinitého.The materials obtained by the process according to the invention have a protonic acidity equal to or greater than that of the protonic forms of zeolites and at the same time retain a very high structural stability of crystalline silica, which is the opposite trend to that observed in the protonic forms of zeolites A, X and Y (with the sole exception of the mordenite group), which are relatively labile and tend to easily convert to more stable mixtures of silica and alumina.
Směsi oxidu křemičitého a oxidu hlinitého jako takové mají poněkud nižší aciditu, například obchodně dostupná směs oxidu křemičitého a oxidu hlinitého (silika-alumina) s obsahem 25 % hmotnostních oxidu hlinitého má koncentraci řádu 1.10 mekv. H na gram katalyzátoru.Mixtures of silica and alumina as such have somewhat lower acidity, for example a commercially available mixture of silica and alumina (silica-alumina) containing 25% by weight of alumina has a concentration of the order of 1.10 meq. H per gram of catalyst.
Dále bylo podle uvedeného vynálezu zjištěno, že zcela překvapivě lze vhodným dávkováním množství hliníku v konečném produktu nastavit aciditu tohoto produktu tak, aby byla přizpůsobena konkrétnímu požadavku, který je dán druhem prováděné reakce, pro který je daný materiál určen.Furthermore, according to the invention, it has been found that, quite surprisingly, by appropriately dosing the amount of aluminum in the final product, the acidity of this product can be adjusted so that it is adapted to a specific requirement, which is given by the type of reaction carried out for which the given material is intended.
Ve výhodném provedení uvedeného vynálezu je uvedeným tetraalkylorthokřemičitanem tetraethylorthokřemičitan a tetramethylorthokřemičitan a výhodným mineralizačním činidlem je halogenid alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin, které jsou vybrány ze skupiny zahrnující hydroxid lithný, hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid vápenatý, bromid draselný, bromid sodný, jodid sodný, jodid vápenatý nebo bromid vápenatý. Jako anorganická báze se ve výhodném provedení postupu podle vynálezu použije hydroxidu alkalických kovů a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo amoniaku, přičemž nejvýhodnějšími hydroxidy alkalických kovů a hydroxidy kovů alkalických zemin jsou hydroxid sodný, hydroxid draselný a hydroxid vápenatý.In a preferred embodiment of the present invention, the tetraalkyl orthosilicate is tetraethyl orthosilicate and tetramethyl orthosilicate, and the preferred mineralizing agent is an alkali metal or alkaline earth metal halide selected from the group consisting of lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, potassium bromide, sodium bromide, sodium iodide, calcium iodide or calcium bromide. The inorganic base used in the preferred embodiment of the process according to the present invention is an alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide and/or ammonia, with the most preferred alkali metal hydroxides and alkaline earth metal hydroxides being sodium hydroxide, potassium hydroxide and calcium hydroxide.
Ve výhodném provedení postupu podle uvedeného vynálezu je množství anorganické báze a/nebo tetralkylamoniumhydroxidu nebo triethanolaminu nižší než stechiometrické množství vztažené na oxid křemičitý, přičemž toto množství je výhodně 0,05 až 0,50 molu na mol oxidu křemičitého.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the amount of inorganic base and/or tetraalkylammonium hydroxide or triethanolamine is less than the stoichiometric amount based on silicon dioxide, and this amount is preferably 0.05 to 0.50 mole per mole of silicon dioxide.
Oxid křemičitý modifikovaný zavedením atomů hliníku má podle uvedeného vynálezu obecný vzorec:According to the invention, the silica modified by the introduction of aluminum atoms has the general formula:
Si . (0,001 2 až 0,005 0) AI . 0 ve kterém y se pohybuje v rozmezí od 2,001 8 do 2,007 5. V závislosti na teplotě kalcinace může být přítomno větší nebo menší množství krystalické vody.Si . (0.001 2 to 0.005 0) Al . 0 in which y ranges from 2.001 8 to 2.007 5. Depending on the calcination temperature, a greater or lesser amount of crystal water may be present.
Pro získání oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem podle vynálezu lze obecně použít následujícího postupu. Derivát křemíku a derivát hliníku se nechají reagovat ve vodném, alkoholickém nebo vodně-alkoholickém roztoku s látkou působící klatrátotvorně nebo archivoltotvorně, popřípadě se přidá jedno nebo více mineralizačních činidel pro podpoření krystalizace a popřípadě ještě anorganická bazická sloučenina. Získaná směs se nechá krystalizovat v uzavřeném prostředí po dobu, která se obecně může pohybovat v rozmezí od několika hodin do mnoha dní, při teplotě v rozmezí od 100 do 220 °C, ve výhodném provedení v rozmezí od 150 do 200 °C po dobu jednoho týdne. Potom se získaný produkt nechá ochladit a po odfiltrování se vysuší a kalcinuje při teplotě v rozmezí od 300 do 700 °C, přičemž ve výhodném provedení podle vynálezu je tato teplota okolo 550 °C, po dobu v rozmezí od 2 do 24 hodin. Následuje promytl za účelem odstranění případně přítomných iontově vyměnitelných kationtovýoh nečistot vroucí destilovanou vodou obsahující rozpuštěnou amonnou sůl, přičemž je možno rovněž výhodně použít dusičnanu nebo acetátu, a potom je možno opakovat výše uvedenou kalcinaci.The following procedure can generally be used to obtain the aluminum-modified silica according to the invention. The silicon derivative and the aluminum derivative are reacted in an aqueous, alcoholic or aqueous-alcoholic solution with a substance acting as a clathrate or archivolt, optionally one or more mineralizing agents are added to promote crystallization and optionally an inorganic basic compound. The mixture obtained is allowed to crystallize in a closed environment for a period of time, which can generally range from several hours to many days, at a temperature in the range of 100 to 220 ° C, in a preferred embodiment in the range of 150 to 200 ° C for a period of one week. The obtained product is then allowed to cool and, after filtration, dried and calcined at a temperature in the range of 300 to 700 ° C, in a preferred embodiment according to the invention this temperature is about 550 ° C, for a period of time in the range of 2 to 24 hours. This is followed by washing to remove any ion-exchangeable cationic impurities present with boiling distilled water containing dissolved ammonium salt, whereby nitrate or acetate can also be advantageously used, and then the above-mentioned calcination can be repeated.
Deriváty křemíku mohou být vybrány ze skupiny zahrnující jakýkoliv materiál na bázi oxidu křemičitého, například silikagel (bez ohledu na způsob jeho přípravy) a tetraalkylorthokřemičitany, jako je například tetraethylorthokřemičitan a tetramethylorthokřemičitan.The silicon derivatives may be selected from the group consisting of any silicon dioxide-based material, for example silica gel (regardless of its preparation method) and tetraalkyl orthosilicates, such as tetraethyl orthosilicate and tetramethyl orthosilicate.
Deriváty hliníku mohou být výhodně vybrány ze skupiny zahrnující sole hliníku, například dusičnan-hlinitý nebo ootan hlinitý.The aluminum derivatives may preferably be selected from the group comprising aluminum salts, for example aluminum nitrate or aluminum ootane.
Látky s klatrátotvorným účinkem mohou být vybrány ze skupiny zahrnující terciární aminy, aminoalkoholy, aminokyseliny, polyalkoholy a kvarterní amonné báze, jako jsou tetraalkylamonné báze obecného vzorce NR^OH, kde R ej alkyl obsahující 1 až 5 atomů uhlíku nebo tetraarylamonné báze obecného vzorce NA^OH, kde A je fenylový nebo alkylfenylový zbytek.Substances with clathrate-forming activity can be selected from the group comprising tertiary amines, amino alcohols, amino acids, polyalcohols and quaternary ammonium bases, such as tetraalkylammonium bases of the general formula NR^OH, where R is an alkyl containing 1 to 5 carbon atoms or tetraarylammonium bases of the general formula NA^OH, where A is a phenyl or alkylphenyl radical.
. Úkolem klatrátotvorných látek je přispívat k požadované krystalové struktuře s póry o definované velikosti, a proto jsou tyto látky tvořeny molekulami o odpovídající velikosti.The task of clathrate-forming substances is to contribute to the desired crystal structure with pores of a defined size, and therefore these substances are formed by molecules of the corresponding size.
Získané produkty podle vynálezu jsou charakterizovány aciditou protonického typu, která může být upravována měněním zaváděného substitujícího kationtu. Pro čistý oxid křemičitý platí, že počet miliekvivalentů vodíkových iontů na gram vzorku je 1.10 , přičemž tato acidita může být zvětšena zavedením atomů hliníku až na hodnotu asi 1.10 miliekvivalentů vodíkových iontů na gram vzorku.The products obtained according to the invention are characterized by a protonic type acidity, which can be adjusted by changing the introduced substituting cation. For pure silica, the number of milliequivalents of hydrogen ions per gram of sample is 1.10, and this acidity can be increased by introducing aluminum atoms up to a value of about 1.10 milliequivalents of hydrogen ions per gram of sample.
Materiály získané postupem podle uvedeného vynálezu jsou také významné svojí definovanou krystalickou strukturou, jak bude ještě dále patrné z přiložených rentgenogramů uváděných 2 na obr. 1 a 2, přičemž tyto materiály mají velký specifický povrch přesahující 150 m /g a 2 dosahující zpravidla hodnot 300 až 500 m ,/g.The materials obtained by the process according to the invention are also notable for their defined crystalline structure, as will be further apparent from the attached X-ray diffraction patterns shown in Figs. 1 and 2, and these materials have a large specific surface area exceeding 150 m2/g and typically reaching values of 300 to 500 m2/g.
Přítomnost hliníku, která tak silně modifikuje aciditu oxidu křemičitého, příznivě působí na vznik krystalických materiálů, jejichž spektra se bud silně podobají spektrům uvedeným v literatuře pro krystalický oxid křemičitý, nazývaný silikalit (Nátuře, 271, 512 (1978)) nebo se od nich naopak značně liší.The presence of aluminum, which so strongly modifies the acidity of silica, favorably affects the formation of crystalline materials whose spectra either strongly resemble those reported in the literature for crystalline silica, called silicalite (Nature, 271, 512 (1978)) or, conversely, differ significantly from them.
Oxid křemičitý modifikovaný hliníkem, získaný postupem podle uvedeného vynálezu, může být použit pro katalytické nebo adsorpční účely bud jako takový nebo rozptýlený na nosiči, více nebo méně inertním, který může mít velký nebo malý specifický povrch a porozitu.The alumina-modified silica obtained by the process according to the invention can be used for catalytic or adsorption purposes either as such or dispersed on a support, more or less inert, which may have a large or small specific surface area and porosity.
Nosičový materiál má za úkol zvýšit fyzikální stabilitu a mechanickou odolnost a popřípadně katalytické vlastnosti materiálu. Pro postup přípravy látek nanesených na nosiči je možno použít kteroukoliv ze známých metod.The purpose of the support material is to increase the physical stability and mechanical resistance and possibly the catalytic properties of the material. Any of the known methods can be used for the preparation of substances deposited on the support.
Množství nosičovéhc materiálu v konečném produktu může být v rozmezí od 1 do 90 S, výhodně v rozmezí od 5 do 60 % hmotnostních.The amount of carrier material in the final product may range from 1 to 90%, preferably from 5 to 60% by weight.
Jako příklad vhodných nosičových látek je možno uvést hlinky, oxid křemičitý, oxid hlinitý, infuzoriovou hlinku, směs oxidu křemičitého a hlinitého a další materiály.Examples of suitable carriers include clays, silica, alumina, diatomaceous earth, a mixture of silica and alumina, and other materials.
Oxid křemičitý modifikovaný hliníkem získaný postupem podle uvedeného vynálezu může být výhodně použit jako katalyzátor pro velký počet nejrůznějších reakcí, například výhodně pro alkylaci benzenu, zejména alkylaci benzenu ethylenem a alkylaci benzenu ethanolem.The aluminum-modified silica obtained by the process according to the present invention can be advantageously used as a catalyst for a large number of diverse reactions, for example advantageously for the alkylation of benzene, in particular the alkylation of benzene with ethylene and the alkylation of benzene with ethanol.
Jako další možné použité lze uvést následující reakce:Other possible reactions include the following:
- alkyláce toluenu methanolem na xylen, převážně na p-xylen,- alkylation of toluene with methanol to xylene, mainly to p-xylene,
- disproporcionace toluenu za vzniku převážně p-xylenu,- disproportionation of toluene to form mainly p-xylene,
- konverze dimethyletheru a/nebo methanolu nebo jiných alkoholů (nižších) na uhlovodíky, například olefiny a aromáty,- conversion of dimethyl ether and/or methanol or other (lower) alcohols to hydrocarbons, such as olefins and aromatics,
- krakování a hydrokrakování,- cracking and hydrocracking,
- izomerizace normálních parafinů a naftenů,- isomerization of normal paraffins and naphthenes,
- polymerace sloučenin, které obsahuji olefinické nebo acetylenové vazby,- polymerization of compounds containing olefinic or acetylenic bonds,
- reformování,- reforming,
- izomerizace polyalkyl-substituovaných aromátů, jako je o-xylen,- isomerization of polyalkyl-substituted aromatics such as o-xylene,
- disproporcionace aromátů, zejména toluenu,- disproportionation of aromatics, especially toluene,
- konverze alifatických karbonylových sloučenin na alespoň částečně aromatické uhlovodíky,- conversion of aliphatic carbonyl compounds into at least partially aromatic hydrocarbons,
- oddělování ethylbenzenu od ostatních Cg aromatických uhlovodíků, 1 - separation of ethylbenzene from other C g aromatic hydrocarbons, 1
- hydrogenace a dehydrogenace uhlovodíků,- hydrogenation and dehydrogenation of hydrocarbons,
- methanizace.- methanization.
Na přiložených obrázcích, které se vztahují k následujícím příkladům provedeni, je na obr. 1 difrakční -rentgenogram produktu získaného postupem podle příkladu 4, přičemž obr. 2 je difrakční rentgenogram produktu získaného postupem podle přikladu 6.In the accompanying figures, which relate to the following examples, Fig. 1 is an X-ray diffraction pattern of the product obtained by the process according to Example 4, while Fig. 2 is an X-ray diffraction pattern of the product obtained by the process according to Example 6.
V dalším bude uvedeno několik příkladů praktického provedení postupu podle uvedeného vynálezu, přičemž tyto příklady mají za účel blíže tento postup ilustrovat aniž by jej jakýmkoliv způsobem omezovaly. »In the following, several examples of practical implementation of the process according to the invention will be given, the purpose of which is to illustrate this process in more detail without limiting it in any way. »
PřikladlExample
V tomto příkladu bude ilustrován postup přípravy porézního krystalického oxidu křemičitého, do jehož krystalové mřížky byl zaveden hliník jako náhrada za křemík, přičemž bylo pro tento produkt použito označení TRS-22.This example will illustrate the process of preparing porous crystalline silica, in which aluminum has been introduced into the crystal lattice as a substitute for silicon, and the product is designated TRS-22.
Do skleněné nádoby (z pyrexového skla), která byla udržována pod stálou atmosférou dusíku, bylo vloženo 80 gramů tetraethylorthokřemičitanu (TEOS), který byl za míchání zahřát na teplotu 80 °C. Potom byl přidán roztok 20 gramů tetrapropylamoniumhydroxidu (získaného z tetrapropylamonia a zvlhčeného oxidu stříbrného za účelem získáni produktu zbaveného anorganických alkalických bazických látek) v 80 mililitrech destilované vody, přičemž míchání směsi bylo prováděno při teplotě 80 °C tak dlouho, dokud nebyla získána homogenní a čirá směs, což trvalo asi 1 hodinu.In a glass vessel (made of Pyrex glass), which was kept under a constant nitrogen atmosphere, 80 grams of tetraethyl orthosilicate (TEOS) were placed, which was heated to a temperature of 80 ° C while stirring. Then, a solution of 20 grams of tetrapropylammonium hydroxide (obtained from tetrapropylammonium and moistened silver oxide in order to obtain a product free of inorganic alkaline basic substances) in 80 milliliters of distilled water was added, the mixture being stirred at a temperature of 80 ° C until a homogeneous and clear mixture was obtained, which took about 1 hour.
Po tomto přídavku vznikl téměř ihned kompaktní gel, ke kterému byla přidána destilovaná voda do celkového objemu 200 mililitrů, potom bylo použito v případě potřeby míchání a potom byla směs přivedena k varu za účelem dokončení hydrolýzy a oddestilování veškerého ethaholu, tj. jak přidaného, tak uvolněného hydrolýzou.After this addition, a compact gel was formed almost immediately, to which distilled water was added to a total volume of 200 milliliters, then stirring was used if necessary, and then the mixture was brought to a boil in order to complete the hydrolysis and distill off all the ethanol, i.e. both added and released by hydrolysis.
Tyto fáze probíhaly po dobu 2 až 3 hodin, přičemž gel pomalu postupně přešel na bílý prášek, který byl prekurzorem modifikovaného krystalického oxidu křemičitého.These phases took place over a period of 2 to 3 hours, with the gel slowly gradually turning into a white powder, which was a precursor to the modified crystalline silica.
Tato směs byla potom doplněna destilovanou vodou na objem 150 mililitrů a potom byla skleněná nádoba umístěna do autoklávu a zde byla ponechána po dóbu 7 dni při teplotě 155 °C. Po ochlazení byla vzniklá pevná látka 15 minut odstředována při otáčkách 10 000 min-3, znovu byla suspendována v destilované vodě a potom znovu odstředěna a tento promývací stupeň byl opakován celkem čtyřikrát. Získaný produkt byl potom vysušen v sušicím zařízení při teplotě 120 °C, přičemž bylo zjištěno, že je rentgenograficky krystalický.This mixture was then made up to 150 milliliters with distilled water and the glass container was then placed in an autoclave and left there for 7 days at 155°C. After cooling, the resulting solid was centrifuged at 10,000 rpm for 15 minutes, resuspended in distilled water and then centrifuged again, and this washing step was repeated four times in total. The product obtained was then dried in a drying device at 120°C and was found to be X-ray crystalline.
Chemickou analýzou získaného produktu, vysušeného při teplotě 120 °C, bylo zjištěno toto složeni:Chemical analysis of the obtained product, dried at 120 °C, revealed the following composition:
Chemický vzorec produktu je: 1 Si . /0,002 8/ AI . 0^. Ztráta žíháním u tohoto produktu při teplotě 1 100 °C byla 16,6 %, přičemž molární poměr SiO2:Al2O3 byl 704.The chemical formula of the product is: 1 Si . /0.002 8/ Al . 0^. The loss on ignition of this product at 1100 °C was 16.6%, with a molar ratio of SiO 2 :Al 2 O 3 of 704.
Alkalické kovy, které byly přítomny v konečném produktu, pocházely z reakčních složek a ze skla, neboť nebyly zvlášť přidávány. V případě, kdy je nutno odstraňovat přítomné alkalické nečistoty, je možno tento materiál žíhat 16 hodin při teplotě 550 °C v proudu vzduchu a potom opakovaně promývat vroucí destilovanou vodou, obsahující rozpuštěný octan amonný, a potom znovu žíhat 6 hodin při teplotě 550 °C.The alkali metals present in the final product were derived from the reactants and the glass, as they were not added separately. In cases where it is necessary to remove the alkaline impurities present, the material can be annealed for 16 hours at 550 °C in a stream of air, then repeatedly washed with boiling distilled water containing dissolved ammonium acetate, and then annealed again for 6 hours at 550 °C.
Specifický povrch stanovený metodou BET byl 444 m /g, přičemž množství protonů na gram vzorku odpovídal 1,5 . 10-1 mekv./g.The specific surface area determined by the BET method was 444 m/g, with the amount of protons per gram of sample corresponding to 1.5 . 10 -1 meq./g.
Příklad 2Example 2
V tomto příkladu bude ilustrován postup přípravy porézního krystalického oxidu křemičitého s označením TRS-O, do jehož krystalové mřížky byly zavedeny stopy hliníku jako náhrada za křemík.This example will illustrate the process of preparing porous crystalline silica, designated TRS-O, into whose crystal lattice traces of aluminum have been introduced as a substitute for silicon.
Do skleněné nádoby (z pyrexového skla), opatřené zpětným chladičem a udržované v dusíkové atmosféře, bylo vloženo 40 gramů tetraethylorthokřemičitanu (TEOS) a 120 mililitrů 20% vodného roztoku tetrapropylamoniumhydroxidu (hmotnostní koncentrace), přičemž získaná směs byla zahřátá k varu. Tímto způsobem byl získán průsvitný bezbarvý roztok, který zůstal čirý i po dlouhém varu pod zpětným chladičem.In a glass vessel (made of Pyrex glass) equipped with a reflux condenser and maintained under a nitrogen atmosphere, 40 grams of tetraethyl orthosilicate (TEOS) and 120 milliliters of a 20% (w/w) aqueous solution of tetrapropylammonium hydroxide were placed, and the resulting mixture was heated to boiling. In this way, a translucent colorless solution was obtained, which remained clear even after prolonged reflux.
Potom bylo přidáno 30 miligramů dusičnanu hlinitého A1(NO3>3 . 9 HjO a kapalina přešla na opalescentní vzhled, přičemž při pokračujícím zahřívání se oddělil bílý prášek.Then 30 milligrams of aluminum nitrate Al(NO 3 > 3 . 9 HjO were added and the liquid turned to an opalescent appearance, with a white powder separating on continued heating.
Zahřívání při varu bylo prováděno po dobu 6 dní, přičemž potom byla směs ponechána vychladnout, pevná látka byla oddělena na filtru a promyta destilovanou vodou a vysušena při teplotě 100 °C.Heating at reflux was carried out for 6 days, after which the mixture was allowed to cool, the solid was separated on a filter and washed with distilled water and dried at 100°C.
Produkt vysušený při teplotě 100 °C byl rentgenograficky krystalický. Tento produkt byl žíhán 16 hodin při teplotě 550 °C v proudu vzduchu a potom byl opakovaně promýván vrouc! destilovanou vodou obsahující rozpuštěný octan amonný, načež byla pevná látka ještě jednou kalcinována 6 hodin při teplotě 550 °C.The product dried at 100°C was X-ray crystalline. This product was calcined for 16 hours at 550°C in a stream of air and then repeatedly washed with boiling distilled water containing dissolved ammonium acetate, after which the solid was calcined once more at 550°C for 6 hours.
Chemickou analýzou takto získaného produktu bylo zjištěno toto složení:Chemical analysis of the product thus obtained revealed the following composition:
SiOn SiO n
99,78 % hmotnosti 0,20 % hmotnosti 0,02 % hmotnosti99.78% by weight 0.20% by weight 0.02% by weight
Obecný vzorec tohoto produktu je: 1 Si . /0,002 4/ AI . Oy.The general formula of this product is: 1 Si . /0.002 4/ AI . O y .
Ztráta žíháním při teplotě 1 100 °C byla 3,58 % hmotnosti, přičemž molární poměr SiO2:Al2O3 byl 816.The loss on ignition at 1,100 °C was 3.58% by weight, with a molar ratio of SiO 2 :Al 2 O 3 of 816.
Stopová množství alkalických kovů, které byly přítomny v tomto produktu, pocházely zreakčních složek a ze skla, nebot nebyly tyto látky zvlášt přidávány. Specifický povrch, 2 stanoveny metodou BET, byl 420 m /g, přičemž koncentrace protonů na gram vzorku odpovídala 1,9 . 10-1 mekv./g.Trace amounts of alkali metals present in this product were derived from the reactants and glass, as these were not added separately. The specific surface area, determined by the BET method, was 420 m2/g, with a proton concentration per gram of sample of 1.9 x 10 -1 meq/g.
Přiklad 3Example 3
V tomto příkladu bude ilustrován postup přípravy porézního krystalického oxidu křemičitého s označením TRS-23, do jehož krystalové mřížky byl zaveden hliník jako náhrada za křemík, přičemž při tomto postupu byla použita jiná organická bazická sloučenina než v příkladech 1 a 2 a sice tetraethylamoniumhydroxid.This example will illustrate the process of preparing porous crystalline silica designated TRS-23, into the crystal lattice of which aluminum was introduced as a substitute for silicon, and in this process a different organic basic compound was used than in Examples 1 and 2, namely tetraethylammonium hydroxide.
V tomto postupu bylo stejným způsobem jako v příkladu 1 do reakce uvedeno 80 gramů tetraethylorthokřemičitanu, 68 mililitrů vodného roztoku tetraethylamoniumhydroxidu o koncentrace 25 i hmotnostních, 80 miligramů dusičnanu hlinitého A1(NO3>3 . 9 H2O, který byl rozpuštěn v 50 mililitrech absolutního ethanolu, a 2 gramy peciček hydroxidu sodného, který byl rozpuštěn v 10 mililitrech destilované vody, přičemž směs byla ponechána 18 dní při teplotě 155 °C.In this procedure, in the same way as in Example 1, 80 grams of tetraethyl orthosilicate, 68 milliliters of an aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide with a concentration of 25% by weight, 80 milligrams of aluminum nitrate A1(NO 3 > 3 . 9 H 2 O, which was dissolved in 50 milliliters of absolute ethanol, and 2 grams of sodium hydroxide pellets, which was dissolved in 10 milliliters of distilled water, were added to the reaction, and the mixture was left at a temperature of 155 °C for 18 days.
Takto získaný produkt byl po vysušení při teplotě 120 °C rentgenograficky krystalický. Koncentrace protonů na gram vzorku /žíhaného při 550 °C po dobu 4 hodin/ odpovídala 1,1 . 10 & mekv./g.The product thus obtained was X-ray crystalline after drying at 120° C. The proton concentration per gram of the sample (annealed at 550° C. for 4 hours) corresponded to 1.1 x 10 & meq./g.
Chemickou analýzou pečlivě promytého vzorku, který byl kalcinován při teplotě 550 °C po dobu 4 hodin, bylo zjištěno toto složení:Chemical analysis of a carefully washed sample, which was calcined at 550 °C for 4 hours, revealed the following composition:
SiO2 99,77 % hmotnosti SiO2 99.77% by weight
AljOj 0,20 % hmotnostiAlO 0.20% by weight
Na2O · 0,03 % hmotnostiNa 2 O 0.03% by weight
Obecný Vzorec produktu je: 1 Si . /0,002 4/ AI . O .The general formula of the product is: 1 Si . /0.002 4/ AI . About .
Ztráta žíháním při teplotě 1 100 °C odpovídala 3,47 % hmotnosti, přičemž molární poměr byl ύ tohoto produktu: SiO2:Al2O3 = 816. Specifický povrch stanovený metodou BET byl 470 m2/g a koncentrace protonů na gram vzorku byla 4,3 . Í0-3 mekv./g.The loss on ignition at 1100 °C corresponded to 3.47% by weight, with the molar ratio of this product being: SiO2 : Al2O3 = 816. The specific surface area determined by the BET method was 470 m2 /g and the proton concentration per gram of sample was 4.3. Í0-3 meq/g.
Příklad 4Example 4
V tomto příkladě bude ilustrován postup přípravy porézního krystalického oxidu křemičitého s označením TRS-19, do jehož krystalové mřížky byl zaveden hliník jako náhrada za křemík, přičemž při této přípravě byla použita jako organická báze tetrabutylamoniumhydroxid.This example will illustrate the process of preparing porous crystalline silica designated TRS-19, into the crystal lattice of which aluminum was introduced as a substitute for silicon, and tetrabutylammonium hydroxide was used as the organic base in this preparation.
V tomto příkladu se postupovalo stejným způsobem jako' v příkladu 1, přičemž bylo do reakce uvedeno 50 gramů tetraethylorthokřemičitanu (TEOS), roztok 100 miligramů dusičnanu hlinitého aí(no3)3 . 9 H2O v 50 mililitrech absolutního ethanolu, roztok 29 gramů tetrabutylamonium257251 hydroxidu (získaného z tetrabutylamoniumbromidu a zvlhčeného oxidu stříbrného) ve 120 mililitrech destilované vody, a 2 gramy hydroxidu sodného rozpuštěného ve 20 mililitrech destilované vody.In this example, the same procedure was followed as in Example 1, with 50 grams of tetraethyl orthosilicate (TEOS), a solution of 100 milligrams of aluminum nitrate Al(NO 3 ) 3 . 9 H 2 O in 50 milliliters of absolute ethanol, a solution of 29 grams of tetrabutylammonium hydroxide (obtained from tetrabutylammonium bromide and wetted silver oxide) in 120 milliliters of distilled water, and 2 grams of sodium hydroxide dissolved in 20 milliliters of distilled water.
Tato směs byla umístěna do autoklávu a zde byla ponechána 16 dní.při teplotě 155 °C.This mixture was placed in an autoclave and left there for 16 days at a temperature of 155 °C.
Takto získaný produkt, vysušený při teplotě 120 °C, byl rentgenograficky krystalický.The product thus obtained, dried at 120°C, was X-ray crystalline.
Koncentrace protonů na gram vzorku (žíhaného při teplotě 550 °C po dobu 5 hodin) bylaThe proton concentration per gram of the sample (annealed at 550 °C for 5 hours) was
-d-d
4,5 . 10 mekv./g.4.5 . 10 meq./g.
Chemickou analýzou pečlivě promytého vzorku bylo zjištěno následující složení:Chemical analysis of a carefully washed sample revealed the following composition:
SiO2 99,66 % hmotnostiSiO 2 99.66% by weight
AůjOg 0,31 % hmotnostiAûjOg 0.31% by weight
Na20 0,03 % hmotnostiAt 2 0 0.03% by weight
Obecný'vzorec produktu je: 1 Si . (0,003 6) . AI . O 'Ztráta žíháním při teplotě 1 100 °C byla u tohoto produktu 3,67 % hmotnosti, molární 2 poměr SíO2:A12Oj byl 543, specifický povrch zjištěný metodou BET byl 380 m /g a koncentrace protoljů na gram vzorku odpovídala 2,5 . 10 3 mekv./g.The general formula of the product is: 1 Si . (0.003 6) . AI . O 'The loss on ignition at a temperature of 1 100 °C for this product was 3.67% by weight, the molar ratio of SiO 2 : Al 2 Oj was 543, the specific surface area determined by the BET method was 380 m /g and the concentration of protols per gram of sample corresponded to 2.5 . 10 3 meq./g.
' Na připojeném obr. 1 je znázorněn difrakční rentgenogram produktů získaného postupem podle tohoto příkladu.The attached Fig. 1 shows the X-ray diffraction pattern of the products obtained by the process according to this example.
Příklad 5Example 5
V tomto příkladu provedení bude ilustrován postup přípravy porézního krystalického oxidů křemičitého s označením TRS-20, do jehož krystalové mřížky byl zaveden hliník jako gáhrada za křemík, přičemž příprava tohoto produktu byla prováděna bez přítomnosti anorganické alkalic ké bazické sloučeniny, tzn. že jediná možnost přítomnosti alkalických kationtů je ze stopových nečistot, které jsou přítomny v použitých reakčních složkách.In this embodiment example, the preparation process of porous crystalline silicon dioxide with the designation TRS-20 will be illustrated, into the crystal lattice of which aluminum was introduced as a substitute for silicon, and the preparation of this product was carried out without the presence of an inorganic alkaline basic compound, i.e. the only possibility of the presence of alkaline cations is from trace impurities that are present in the reagents used.
V tomto přikladu bylo postupováno stejným způsobem jako v přikladu 1, přičemž bylo do reakce uvedeno 40 gramů tetraethylorthokřemičitanu, roztok 100 miligramů dusičnanu hlinitého A1(NO3)3 . 9 H2O v 50 mililitrech absolutního ethanolu, 50 mililitrů vodného roztoku tetrapropylamoniumhydroxidu o koncentraci 40 % hmotnosti (získaného z tetrapropylamoniumbromidu a zvhlčeného oxidu stříbrného), přičemž účelem bylo získání produktu prostého alkalických anorganických bází, a směs byla ponechána po dobu 10 dní při teplotě 155 °C.In this example, the same procedure was followed as in Example 1, whereby 40 grams of tetraethyl orthosilicate, a solution of 100 milligrams of aluminum nitrate A1(NO 3 ) 3 . 9 H 2 O in 50 milliliters of absolute ethanol, 50 milliliters of an aqueous solution of tetrapropylammonium hydroxide with a concentration of 40% by weight (obtained from tetrapropylammonium bromide and wetted silver oxide) were added to the reaction, the purpose being to obtain a product free of alkaline inorganic bases, and the mixture was left for 10 days at a temperature of 155 °C.
Vzorek vysušený při teplotě 120 °C byl rentgenograficky krystalický.The sample dried at 120 °C was X-ray crystalline.
V případě použití jako katalyzátoru byl tento produkt kalcinován po dobu 16 hodin na vzduchu při teplotě 550 °C a potom byl opakovaně promýván vroucí destilovanou vodou obsahující rozpuštěný octan amonný, přičemž nakonec byla pevná látka znovu žíhána 6 hodin při teplotě 550 °C.When used as a catalyst, this product was calcined for 16 hours in air at 550°C and then repeatedly washed with boiling distilled water containing dissolved ammonium acetate, and finally the solid was calcined again for 6 hours at 550°C.
Takto získaný produkt byl analyzován po stránce chemického složení, které bylo následující:The product thus obtained was analyzed for its chemical composition, which was as follows:
SiO2 99,68 % hmotnostiSiO 2 99.68% by weight
AljOj 0,31 % hmotnostiAlO 0.31% by weight
Na2O 0,01 % hmotnostiNa 2 O 0.01% by weight
Obecný vzorec produktu je: 1 si . /0,003 6/Ά1 . O^.The general formula of the product is: 1 si . /0.003 6/Ά1 . O^.
Ztráta žíháním při teplotě 1 100 °C byla u tohoto produktu 3,59 % hmotnosti, molární poměr SiO2:Al2O3 odpovídal 544. Specifický povrch zjištěný metodou BET byl 500 m2/g a koncentrace H+ kationtú na gram vzorku odpovídala 4,7 . 10-1 mekv./g.The loss on ignition at 1100 °C was 3.59% by weight for this product, the molar ratio of SiO2 : Al2O3 was 544. The specific surface area determined by the BET method was 500 m2 /g and the concentration of H + cations per gram of sample was 4.7.10-1 meq/g.
Příklad 6Example 6
V tomto příkladu bude ilustrován postup přípravy porézního krystalického oxidu křemičitého o označení TRS-57, do jehož krystalové mřížky byl zaveden hliník jako náhrada za křemík, přičemž při této přípravě byl použit triethanolamin.This example will illustrate the process of preparing porous crystalline silica designated TRS-57, into the crystal lattice of which aluminum was introduced as a substitute for silicon, and triethanolamine was used in this preparation.
V tomto příkladu bylo postupováno stejně jako v příkladu 1, přičemž bylo do reakce uvedeno 80 gramů tetraethylorthokřemičitanu, 80 miligramů dusičnanu hlinitého A1(NO3>3 . 9 H2O, který byl rozpuštěn v 50 mililitrech absolutního ethanolu, a roztok 27 gram! triethanolaminu v 50 mililitrech destilované vody. Potom bylo přidáno 7 gramů hydroxidu sodného, přičemž skleněná nádoba (z pyrexového skla) byla umístěna do autoklávu a zde byla ponechána po dobu 7 dní při teplotě 194 °C.In this example, the procedure was the same as in Example 1, with 80 grams of tetraethyl orthosilicate, 80 milligrams of aluminum nitrate Al(NO 3 > 3 . 9 H 2 O, which was dissolved in 50 milliliters of absolute ethanol, and a solution of 27 grams of triethanolamine in 50 milliliters of distilled water being added to the reaction. Then 7 grams of sodium hydroxide were added, and the glass container (made of Pyrex glass) was placed in an autoclave and left there for 7 days at a temperature of 194 °C.
Takto získaný produkt, vysušený při teplotě 120 °C, byl rentgenograficky krystalický. Difrakčni rentgenogram tohoto produktu je uveden na přiloženém obr. 2.The product thus obtained, dried at 120 °C, was X-ray crystalline. The X-ray diffraction pattern of this product is shown in the attached Fig. 2.
Chemickou analýzou takto získaného produktu, který byl kalcinován při teplotě 550 °C po dobu 4 hodin, bylo zjištěno toto složení:Chemical analysis of the product thus obtained, which was calcined at 550 °C for 4 hours, revealed the following composition:
SiO2 99,74 % hmotnostiSiO 2 99.74% by weight
AljOj 0,21 % hmotnostiAlO 0.21% by weight
Na2O 0,05 % hmotnostiNa 2 O 0.05% by weight
Obecný vzorec produktu je: 1 Si . /0,002 4/ AI . Oy.The general formula of the product is: 1 Si . /0.002 4/ AI . Oy.
//
Ztráta žíháním při teplotě 1 100 °C byla u tohoto produktu 3,55 * hmotnosti, molární 2 poměr SiO2:Al2O3 byl 816, specifický povrch stanovený metodou BET byl 344 m /g a koncentrace H+ kationtú na gram vzorku byla 1,5, . 10-^ mekv./g.The loss on ignition at 1100 °C for this product was 3.55 % by weight, the molar ratio of SiO2 : Al2O3 was 816, the specific surface area determined by the BET method was 344 m2/ g , and the concentration of H + cations per gram of sample was 1.5. 10-10 meq/g.
V dalších příkladech budou ilustrovány praktické možnosti použiti oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem, získaného postupem podle uvedeného vynálezu, pro nejrůznější reakce.In the following examples, practical possibilities of using aluminum-modified silica obtained by the process according to the invention for various reactions will be illustrated.
Příklad 7Example 7
Nejdříve bude v tomto prvním příkladu, týkajícím se použití materiálů získaných postupem podle vynálezu, ilustrována nepoužitelnost oxidu křemičitého modifikovaného sodnými kationty, který tudíž nespadá do rozsahu uvedeného vynálezu, pro dehydratační účely. V tomto příkladu provedení byl použit jako katalyzátor modifikovaný oxid křemičitý s označením TRS-22 (viz příklad 1) ovšem modifikovaný sodnými kationty, takže koncentrace protonů u tohoto produktu -4 činila pouze 4,1 . 10 mekv./g vzorku.First, in this first example, concerning the use of materials obtained by the process according to the invention, the unusability of sodium-modified silica, which is therefore not within the scope of the invention, for dehydration purposes will be illustrated. In this embodiment, the modified silica designated TRS-22 (see Example 1) was used as the catalyst, but modified with sodium cations, so that the proton concentration of this product -4 was only 4.1 . 10 meq./g of sample.
Jako příklad dehydratační reakce byla zvolena příprava dimethyletheru z methanolu. Do elektricky vyhřívaného trubkového reaktoru o vnitřním průměru 8 milimetrů byly uvedeny 4 mililitry (tj. 2 gramy) frakce katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 180 um. Vzorek vystupující z reaktoru byl analyzován metodou plynové chromatografie.The preparation of dimethyl ether from methanol was chosen as an example of a dehydration reaction. 4 milliliters (i.e. 2 grams) of a catalyst fraction with particle sizes ranging from 600 to 180 μm were introduced into an electrically heated tubular reactor with an internal diameter of 8 millimeters. The sample emerging from the reactor was analyzed by gas chromatography.
Použitý katalyzátor byl nejdříve 2 hodiny žíhán v proudu dusíku při teplotě 500 °C za účelem odstranění absorbované vody. Potom byl přiváděn methanol hmotnostní prostorovou rychlostí 1,5 h při teplotě v reaktoru 275 °C a potom při teplotě v reaktoru 400 °C.The catalyst used was first annealed in a nitrogen stream at 500°C for 2 hours to remove absorbed water. Methanol was then fed at a mass space velocity for 1.5 hours at a reactor temperature of 275°C and then at a reactor temperature of 400°C.
Analýzou výstupního proudu z reaktoru byla potvrzena při obou uvedených teplotách pouze přítomnost methanolu.Analysis of the reactor outlet stream confirmed the presence of only methanol at both temperatures.
PříkladeExamples
Tento přiklad slouží jako porovnávací, přičemž v něm bude ilustrována nepoužitelnost oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s označením TRS-23 (viz příklad 3) nedbale promy- , tého, takže koncentrace protonů odpovídala pouze 1,1 . 10-ťi mekv./g vzorku, pro dehydratační účely.This example serves as a comparative example, illustrating the unusability of aluminum-modified silica, designated TRS-23 (see Example 3), carelessly washed so that the proton concentration was only 1.1 × 10-10 meq/g of sample, for dehydration purposes.
V tomto příkladu bylo postupováno stejným způsobem jako v příkladu 7, přičemž byly do reaktoru uvedeny 4 mililitry (tj. 2,8 gramu) katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 180 um, a katalyzátor byl 2 hodiny zahříván při teplotě 500 °C v proudu bezvodého dusíku.In this example, the same procedure as in Example 7 was followed, with 4 milliliters (i.e. 2.8 grams) of catalyst with a particle size ranging from 600 to 180 µm being introduced into the reactor, and the catalyst being heated at 500°C for 2 hours in a stream of anhydrous nitrogen.
Potom byl přidáván methanol při teplotách 240, 300 a 400 °C při hmotnostní prostorové rychlosti 1,75 h-1. Ve všech třech případech nebyl ve výstupním proudu z reaktoru zjištěn dimethylether, přičemž byl zjištěn pouze methanol.Methanol was then added at temperatures of 240, 300 and 400 °C at a mass space velocity of 1.75 h -1 . In all three cases, no dimethyl ether was detected in the reactor effluent, only methanol was detected.
Příklad 9Example 9
V tomto příkladu budou ilustrovány výborné katalytické dehydratační vlastnosti modifikovaného krystalického oxidu křemičitého s označením TRS-22, připraveného postupem podle příkladu 1, u kterého byla koncentrace protonů 1,5 . 10 1 mekv./g vzorku.This example will illustrate the excellent catalytic dehydration properties of a modified crystalline silica designated TRS-22, prepared according to the procedure of Example 1, in which the proton concentration was 1.5 x 10 1 meq/g of sample.
Postupováno bylo stejně jako v přikladu 7, přičemž bylo do reaktoru vloženo 5 mililitrů (tj. 3,5 gramu) frakce katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 180 um. Katalyzátor byl 2 hodiny žíhán v proudu bezvodého dusíku k odstranění absorbované vody, přičemž potom byl přiváděn methanol při hmotnostní prostorové rychlosti 1,5 h 1 a při teplotách v reaktoru 250 a 265 °C.The procedure was the same as in Example 7, with 5 milliliters (i.e. 3.5 grams) of a catalyst fraction with a particle size ranging from 600 to 180 μm being charged to the reactor. The catalyst was annealed for 2 hours in a stream of anhydrous nitrogen to remove absorbed water, after which methanol was fed at a mass space velocity of 1.5 h 1 and at reactor temperatures of 250 and 265 °C.
Analýzou výstupního proudu z tohoto reaktoru, který byl složen z dimethyletheru, nezreagovaného methanolu a vody, přičemž nebyly přítomny vedlejší produkty stanovitelné plynovou chromatografií, byly zjištěny hodnoty uvedené v následující tabulce č. 1.Analysis of the outlet stream from this reactor, which consisted of dimethyl ether, unreacted methanol and water, with no by-products detectable by gas chromatography, yielded the values shown in Table 1 below.
Z uvedených výsledků je zřejmé, že krystalický oxid křemičitý připravený postupem podle vynálezu, tzn. modifikovaný hliníkem, má vynikající dehydratační účinnost, přičemž hodnoty konverze jsou vyšší než při postupu s aktivním oxidem hlinitým, který byl modifikován sloučeninami křemíku.From the results given, it is clear that the crystalline silica prepared by the process according to the invention, i.e. modified with aluminum, has excellent dehydration efficiency, with conversion values being higher than in the process with active alumina that has been modified with silicon compounds.
Jako důkaz je možno uvést, že při použití katalyzátoru na bázi oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem podle vynálezu s označením TRS-22 se při teplotách 250 a 265 °C a při hmotnostní prostorové rychlosti 1,5 h-3 dosáhne takové konverze methanolu, která je stejná, resp. vyšší než konverze dosažená při teplotě 300 °C a hmotnostní prostorové rychlosti 1 h 3 s použitím aktivního oxidu hlinitého, který byl modifikován sloučeninami křemíku.As evidence, it can be stated that when using the aluminum-modified silica catalyst according to the invention, designated TRS-22, a methanol conversion is achieved at temperatures of 250 and 265 °C and a mass space velocity of 1.5 h -3 which is the same or higher than the conversion achieved at a temperature of 300 °C and a mass space velocity of 1 h 3 using active alumina that has been modified with silicon compounds.
Tabulka č. 1Table No. 1
Dehydratace methanolu na dimethyletherDehydration of methanol to dimethyl ether
Katalyzátor: TRS-22 připravený postupem podle přikladu 1Catalyst: TRS-22 prepared according to the procedure of Example 1
Přiklad 10Example 10
Tento příklad je srovnávací. V tomto příkladu bude ilustrován postup konverze dimethyletheru na uhlovodíky, ‘se speciálním zaměřením na lehké olefiny, s použitím modifikovaného krystalického oxidu křemičitého s označením TRS-22, připraveného postupem podle příkladu 1 a . -4 obsahujícím sodíkové kationty, takže koncentrace protonu byla pouze 4,1 . 10 mekv./g katalyzátoru.This example is comparative. In this example, a process for converting dimethyl ether to hydrocarbons, with special emphasis on light olefins, will be illustrated using a modified crystalline silica designated TRS-22, prepared according to the procedure of Examples 1 and . -4 containing sodium cations, such that the proton concentration was only 4.1 . 10 meq/g catalyst.
Do elektricky vyhřívaného trubkového reaktoru o vnitřním průměru 8 milimetrů byly umístěny 2 milimetry (tj. 1 gram) katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 180 jum. Kataly- , zátor byl nejdříve zahříván 2 hodiny při teplotě 550 °C v proudu dusíku za účelem odstranění případně přítomné adsorbované vody. Plynný dimethylether byl přiváděn vyhřívaným potrubím za účelem zabránění kondenzace. Za reaktorem bylo umístěno vhodné vyhřivací zařízeni na odebírání vzorků, které umožňovalo uvádět výstupní proud z reaktoru do plynového chromatografu, ve kterém byla prováděna úplná analýza reakčnich produktů.An electrically heated tubular reactor with an internal diameter of 8 millimeters was loaded with 2 millimeters (i.e., 1 gram) of catalyst with a particle size ranging from 600 to 180 μm. The catalyst was first heated for 2 hours at 550°C in a nitrogen stream to remove any adsorbed water present. Dimethyl ether gas was fed through a heated line to prevent condensation. A suitable heated sampling device was placed downstream of the reactor to allow the reactor effluent to be fed to a gas chromatograph in which a complete analysis of the reaction products was performed.
Pokud jde o výpočet konverze, potom je třeba uvést, že methanol vzniklý částečnou hydratací dimethyletheru se považuje za nezreagovaný produkt, takže molárni konverze se vztahuje pouze na dimethylether, který byl převeden na uhlovodíky a oxid uhelnatý a oxid uhličitý.Regarding the calculation of conversion, it should be noted that methanol formed by partial hydration of dimethyl ether is considered an unreacted product, so the molar conversion only applies to dimethyl ether that has been converted to hydrocarbons and carbon monoxide and carbon dioxide.
Molárni selektivitou uvažovaných produktů se míní počet molů dimethyletheru, které byly převedeny na uvedený produkt, vztažený na> celkový počet zreagovaných molů.The molar selectivity of the products under consideration is the number of moles of dimethyl ether that have been converted to the said product, relative to the total number of moles reacted.
Výsledky získané při provádění tohoto postupu jsou uvedeny v tabulce č. 2, ze které je. jasně patrné, že testovaný katalyzátor není ani příliš aktivní ani příliš selektivní, což vyplývá z toho, že vzniklo značné množství oxidu uhelnatého, oxidu uhličitého a methanu.The results obtained in carrying out this procedure are shown in Table 2, from which it is clearly evident that the tested catalyst is neither very active nor very selective, which is evident from the fact that a significant amount of carbon monoxide, carbon dioxide and methane was produced.
Tabulka č. 2Table No. 2
Konverze dimethyletheru na uhlovodíkyConversion of dimethyl ether to hydrocarbons
Katalyzátor: TRS-22 s obsahem sodíkových kationtůCatalyst: TRS-22 containing sodium cations
Příklad 11Example 11
V tomto příkladu bude ilustrován postup konverze dimethyletheru na uhlovodíky se zvláštním zaměřením na lehké olefiny s použitím modifikovaného krystalického oxidu křemičitého s označením TRS-22, který byl připraven postupem podle příkladu 1, a obsahoval 1,5 . 10 * mekv. protonů na gram vzorku.This example will illustrate the conversion of dimethyl ether to hydrocarbons with a particular focus on light olefins using a modified crystalline silica designated TRS-22, which was prepared according to the procedure of Example 1 and contained 1.5 x 10* meq protons per gram of sample.
V tomto příkladu bylo použito stejného postupu jako v příkladu 9, přičemž byly do reaktoru vloženy 3 mililitry (1,5 gramu) katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 180 um. Tento katalyzátor byl nejdříve 2 hodiny zahříván při teplotě 550 °C v proudu dusíku za účelem odstraněni adsorbované vody.In this example, the same procedure as in Example 9 was used, with 3 milliliters (1.5 grams) of catalyst with a particle size ranging from 600 to 180 µm being charged to the reactor. The catalyst was first heated at 550°C for 2 hours under a stream of nitrogen to remove adsorbed water.
Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 3. Ze srovnání s tabulkou 2 jasně vyplývá, že se změnou acidity se zlepšuje chování katalyzátoru.The results obtained are shown in the following table 3. From the comparison with table 2 it is clear that the behavior of the catalyst improves with the change in acidity.
Tabulka č. 3Table No. 3
Konverze dimethyletheru na uhlovodíkyConversion of dimethyl ether to hydrocarbons
Katalyzátor: TRS-22Catalyst: TRS-22
Příklad 12Example 12
V tomto příkladu provedeni bude ilustrována aktivita katalyzátoru na bázi oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s označením TRS-22 (1,5 . 10 3 mekv. H+/g), viz příklad 1, při alkylaci benzenu ethylenem.In this embodiment, the activity of the aluminum-modified silica catalyst TRS-22 ( 1.5.103 meq. H + /g), see Example 1, in the alkylation of benzene with ethylene will be illustrated.
Podle tohoto provedení bylo do elektricky vyhřívaného trubkového reaktoru o vnitřním průměru 8 milimetrů vloženo 1,2 mililitru (0,8 gramu) katalyzátoru s označením TRS-22 o velikosti částic v rozmezí 600 až 300 um. Benzen byl přiváděn dávkovacim čerpadlem nejprve do předehřívacího systému, kde byl uváděn do styku s předem zvoleným množstvím ethylenu a potom byla tato směs odvedena do reaktoru. Reakční produkty býly analyzovány metodou plynové chromatograf ie. Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 4.According to this embodiment, 1.2 milliliters (0.8 grams) of TRS-22 catalyst with a particle size ranging from 600 to 300 microns was placed in an electrically heated tubular reactor with an internal diameter of 8 millimeters. Benzene was fed by a metering pump first into a preheating system, where it was brought into contact with a pre-selected amount of ethylene and then this mixture was discharged into the reactor. The reaction products were analyzed by gas chromatography. The results obtained are shown in the following table No. 4.
Tabulka č. 4Table No. 4
Alkylace benzenu ethylenem katalyzátor: TRS-22, tlak: 2 MPa, prostorová rychlost kapalné fáze: 14 h 3, molární poměr C6H6:C2H4 =7Alkylation of benzene with ethylene catalyst: TRS-22, pressure: 2 MPa, liquid phase space velocity: 14 h 3 , molar ratio C 6 H 6 :C 2 H 4 =7
Příklad 13Example 13
V tomto příkladu bude ilustrován postup regenerace použitého katalyzátoru.In this example, the regeneration process of a used catalyst will be illustrated.
Stejný katalyzátor jako v příkladu 12 (s označením TRS-22 připravený postupem podle přikladu 1) byl po 400 hodinách provozu regenerován, přičemž tato regenerace byla prováděna po dobu 5 hodin při teplotě 550 °C ve vhodně upraveném proudu vzduchu. Po dokončení regenerace byl systém po dobu 1 hodiny proplachován dusíkem, což bylo prováděno rovněž při teplotě 550 °C, a potom byla znovu prováděna reakce za podmínek uvedených v příkladu 12.The same catalyst as in Example 12 (designated TRS-22 prepared according to the procedure of Example 1) was regenerated after 400 hours of operation, this regeneration being carried out for 5 hours at a temperature of 550 ° C in a suitably adjusted air flow. After the regeneration was completed, the system was purged with nitrogen for 1 hour, which was also carried out at a temperature of 550 ° C, and then the reaction was carried out again under the conditions given in Example 12.
Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 5.The results obtained are shown in the following table No. 5.
Tabulka č. 5Table No. 5
Alkylace benzenu ethylenem 'Alkylation of benzene with ethylene'
Katalyzátor: regenerovaný TRS-22, tlak: 2 MPa, prostorová rychlost kapalné fáze: 14 h-1,. molární poměr CgHg:C2H^ =7Catalyst: regenerated TRS-22, pressure: 2 MPa, liquid phase space velocity: 14 h -1 , molar ratio CgHg:C 2 H^ =7
Příklad 14Example 14
V tomto příkladu provedeni bude ilustrována aktivita katalyzátoru na bázi oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s označením TRS-0 (viz příklad 2) při alkyláci benzenu ethanolem.In this working example, the activity of the aluminum-modified silica catalyst TRS-0 (see Example 2) in the alkylation of benzene with ethanol will be illustrated.
Podle tohoto provedení bylo do elektricky vyhřívaného trubkového reaktoru o vnitřním průměru 8 milimetrů vloženo 1,2 mililitru (0,8 gramu) katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 300 um. Dávkovacím čerpadlem byla přivedena reakční směs sestávající z benzenu a ethanolu v molárním poměru 5:1, nejprve do předehřívače a potom do reaktoru.According to this embodiment, 1.2 milliliters (0.8 grams) of catalyst with a particle size ranging from 600 to 300 μm was placed in an electrically heated tubular reactor with an internal diameter of 8 millimeters. A reaction mixture consisting of benzene and ethanol in a molar ratio of 5:1 was fed by a metering pump, first to the preheater and then to the reactor.
Reakce byla prováděna při teplotě 440 °C, přičemž reakční produkty byly analyzovány metodou plynové chromatografie. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce č. 6.The reaction was carried out at a temperature of 440 °C, and the reaction products were analyzed by gas chromatography. The results are shown in Table 6.
Tabulka č. 6Table No. 6
Alkylace benzenu ethanolem katalyzátor: TRS-0, teplota: 440 °C, tlak: 2 MPa, prostorová rychlost kapalné fáze: 10 h-\ molární poměr CgHg:C2HgOH = 4Alkylation of benzene with ethanol catalyst: TRS-0, temperature: 440 °C, pressure: 2 MPa, liquid phase space velocity: 10 h - \ molar ratio CgHg:C 2 HgOH = 4
Tabulka č. 6 pokračováníTable No. 6 continued
Příklad 15Example 15
Podle tohoto příkladu bylo 5 mililitrů oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s označením TRS-0, připraveného postupem podle příkladu 5, impregnováno vodným roztokem kyseliny hexachlorplatičité H2PtClg tak, že obsah platiny v katalyzátoru byl 0,2 % hmotnostní.According to this example, 5 milliliters of aluminum-modified silica with the designation TRS-0, prepared according to the procedure of Example 5, were impregnated with an aqueous solution of hexachloroplatinic acid H 2 PtCl 8 so that the platinum content in the catalyst was 0.2% by weight.
Platina byla vyredukována do elementární formy při teplotě 600 °C v proudu vodíku, přičemž potom byl tento materiál převeden do elektricky vyhřívaného trubkového reaktoru o vnitřním průměru 20 milimetrů.Platinum was reduced to elemental form at 600°C in a stream of hydrogen, after which the material was transferred to an electrically heated tubular reactor with an internal diameter of 20 millimeters.
Kapacita odstraňování výfukových plynů automobilů byla zkoušena na dvou typických reakcích a to na oxidaci propylenu na oxid uhličitý a na oxidaci oxidu uhelnatého na oxid uhličitý.The capacity to remove automobile exhaust gases was tested on two typical reactions, namely the oxidation of propylene to carbon dioxide and the oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide.
Zkouška AExam A
Surové plyny o složení 800 ppm propylenu, 8 % kyslíku a zbytek dusíku, byly předehřátý na 120 °C a potom byly vedeny na katalyzátor při prostorové rychlosti plynné fáze 50 000 h L Propylen byl konvertován z 99 %. Stejná plynná směs, předehřátá na 90 °C, byla přivedena na katalyzátor při prostorové rychlosti plynné fáze 20 000 h \ přičemž dosažená hodnota konverze propylenu byla 99 %.Raw gases with a composition of 800 ppm propylene, 8% oxygen and the balance nitrogen were preheated to 120 °C and then passed over the catalyst at a gas space velocity of 50,000 h L Propylene was converted to 99%. The same gas mixture, preheated to 90 °C, was passed over the catalyst at a gas space velocity of 20,000 h L with a propylene conversion of 99%.
Zkouška BExam B
Surové plyny o složení 2,5 % oxidu uhelnatého, 8 % kyslíku a zbytek dusíku, byly předehřátý na 80 °C a přivedeny na katalyzátor při prostorové rychlosti plynné fáze 20 000 h L Dosažená hodnota konverze byla v tomto případě 59 % oxidu uhelnatého.Raw gases with a composition of 2.5% carbon monoxide, 8% oxygen and the rest nitrogen were preheated to 80 °C and fed to the catalyst at a gas phase space velocity of 20,000 h L. The conversion value achieved in this case was 59% carbon monoxide.
Stejná plynná směs předehřátá na stejnou teplotu byla přivedena na katalyzátor při prostorové rychlosti plynné fáze 50 000 h-2, přičemž dosažená hodnota konverze oxidu uhelnatého byla 99 Výše uvedenou teplotu, tzn. 80 °C až 120 °C, je ve skutečnosti nutno považovat za výjimečnou, nebot nejlepší obchodně dostupné katalyzátory, používané v katalytických tlumičích, dosahují stejné konverze polypropylenu a oxidu uhličitého při stejných prostorových rychlostech, jak bylo uvedeno výše, ale při teplotě, která nikdy neleží pod 150 °C.The same gas mixture preheated to the same temperature was fed to the catalyst at a gas phase space velocity of 50,000 h -2 , with the achieved carbon monoxide conversion value being 99 The above temperature, i.e. 80 °C to 120 °C, must in fact be considered exceptional, since the best commercially available catalysts used in catalytic converters achieve the same conversions of polypropylene and carbon dioxide at the same space velocities as stated above, but at a temperature that never falls below 150 °C.
Příklad 16Example 16
V tomto příkladu bude ilustrována aktivita katalyzátoru na bázi oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem podle vynálezu s označením TRS-57, připravovaného postupem podle příkladu 6, při alkylaci benzenu ethylenem.This example will illustrate the activity of the inventive aluminum-modified silica catalyst, designated TRS-57, prepared according to the procedure of Example 6, in the alkylation of benzene with ethylene.
Reakce byla prováděna v trubkovém reaktoru s pevným ložem o vnitřním průměru 8 milimetru š elektfickým vyhříváním. Do reaktoru bylo vloženo 1,2 mililitru (0,85 gramu) katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od 600 do 300 yum. Dávkovacím čerpadlem byl potom přiváděn benzen, nejprve do předehřívacího systému, kde byl spojován s předem zvoleným množstvím ethylenu, a potom do reaktoru. Proud vystupující z reaktoru byl analyzován plynovým chromatografem. V následující tabulce č. 7 jsou uvedeny získané výsledky.The reaction was carried out in a tubular reactor with a fixed bed of 8 mm internal diameter and electrically heated. 1.2 milliliters (0.85 grams) of catalyst with a particle size ranging from 600 to 300 μm was placed in the reactor. Benzene was then fed by a metering pump, first to a preheating system, where it was combined with a pre-selected amount of ethylene, and then to the reactor. The stream leaving the reactor was analyzed by gas chromatograph. The results obtained are shown in Table 7 below.
Tabulka č. 7Table No. 7
Alkylace benzenu ethylenem katalyzátor: TRS-57, tlak: 2 MPa, teplota: 440 °C, prostorová rychlost kapalné fáze: 14 h-1, molární poměr = 7Alkylation of benzene with ethylene catalyst: TRS-57, pressure: 2 MPa, temperature: 440 °C, liquid phase space velocity: 14 h -1 , molar ratio = 7
Příklad 17Example 17
Podle tohoto příkladu byl katalyzátor, použitý v.přikladu 16 pro alkylaci ethylenem, š označením TRS-57, podroben regeneraci, která byla prováděna in sítu proudem vzduchu, zředěného dusíkem při teplotě 500 °C.According to this example, the catalyst used in Example 16 for alkylation with ethylene, designated TRS-57, was subjected to regeneration which was carried out in situ with a stream of air diluted with nitrogen at a temperature of 500°C.
Po skončené regeneraci byl tento katalyzátor znovu použit pro alkylaci benzenu ethylenem. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce č. 8, přičemž z těchto výsledků je patrné, že je velmi výhodné uvedený katalyzátor regenerovat.After the regeneration, the catalyst was reused for the alkylation of benzene with ethylene. The results are shown in Table 8, and it is evident from these results that it is very advantageous to regenerate the catalyst.
Tabulka č. 8Table No. 8
Alkylace benzenu ethylenemAlkylation of benzene with ethylene
Katalyzátor: regenerovaný TRS-57, tlak: 2 MPa, teplota: 440 °C, prostorová rychlost kapalné fáze: 14 h 1, molární poměr CgH6:C2H4 = 7.Catalyst: regenerated TRS-57, pressure: 2 MPa, temperature: 440 °C, liquid phase space velocity: 14 h 1 , molar ratio CgH 6 :C 2 H 4 = 7.
Příklad 18Example 18
V tomto přikladu bude ilustrována aktivita katalyzátoru na bázi oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem podle vynálezu s označením TRS-57, který byl připraven postupem podle příkladu 6, při alkyláci benzenu ethanolem.This example illustrates the activity of the inventive aluminum-modified silica catalyst, designated TRS-57, prepared according to the procedure of Example 6, in the alkylation of benzene with ethanol.
Reakce byla prováděna tak, že do elektricky vyhřívaného trubkového reaktoru s pevným ložem bylo vloženo 1,2 mililitru (0,85 gramu) katalyzátoru o velikosti částic v rozmezí od.The reaction was carried out by loading 1.2 milliliters (0.85 grams) of catalyst with a particle size ranging from. into an electrically heated tubular fixed bed reactor.
600 do 300 um. Dávkovacím čerpadlem byla potom přivedena reakční směs obsahující benzen a ethanol, nejdříve do předehřívacího systému a potom do reaktoru. Výstupní proud byl analyzován metodou plynové chromatografie. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce č. 9.600 to 300 µm. The reaction mixture containing benzene and ethanol was then fed by a dosing pump, first into the preheating system and then into the reactor. The outlet stream was analyzed by gas chromatography. The results obtained are shown in Table 9.
Tabulka č. 9Table No. 9
Alkylace benzenu ethanolemAlkylation of benzene with ethanol
Katalyzátor: TRS-57, tlák: 2 MPa, teplota: 440 °C, prostorová rychlost kapalné fáze: 10 h_1, molární poměr CgH6:C2H5OH = 5Catalyst: TRS-57, pressure: 2 MPa, temperature: 440 °C, liquid phase space velocity: 10 h _1 , molar ratio CgH 6 :C 2 H 5 OH = 5
Specifickým rysem modifikovaných oxidů křemičitých získaných postupem podle uvedeného vynálezu je jejich možnost použití jako katalyzátorů alkylace uhlovodíků, olefinů a/nebo parafinů na uhlovodíky s vysokým oktanovým číslem. Jak bylo uvedeno výSe, jsou tyto oxidy 2 křemičité modifikované hliníkem porézní, jejich specifický povrch je větěí než 150 m /g a jejich složení odpovídá výše uvedenému obecnému vzorci.A specific feature of the modified silicas obtained by the process according to the invention is their potential use as catalysts for the alkylation of hydrocarbons, olefins and/or paraffins to high octane hydrocarbons. As mentioned above, these alumina-modified silicas are porous, have a specific surface area greater than 150 m2/g and have a composition according to the general formula given above.
V následujícím příkladu bude ilustrována tato specifická možnost aplikace modifikovaných oxidů křemičitých připravených postupem podle vynálezu.The following example will illustrate this specific application possibility of modified silicas prepared by the process according to the invention.
Příklad 19Example 19
V tomto provedení bylo pro alkylaci isobutanu normálními buteny jako katalyzátoru použito porézního krystalického oxidu křemičitého připraveného postupem podle příkladu 5, do jehož krystalové mřížky byl zaveden hliník jako náhrada za křemík.In this embodiment, porous crystalline silica prepared according to the procedure of Example 5, into the crystal lattice of which aluminum was introduced as a substitute for silicon, was used as a catalyst for the alkylation of isobutane with normal butenes.
Do malého reaktoru, popsaného v příkladu 7, byly vloženy 3 mililitry katalyzátoru (1,9 gramu) o velikosti částic v rozmezí od 600 do 300 um.Into the small reactor described in Example 7, 3 milliliters of catalyst (1.9 grams) with a particle size ranging from 600 to 300 µm was charged.
Použité podmínky tohoto postupu a získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 10.The conditions used in this procedure and the results obtained are shown in the following table 10.
PŘEDMĚT VYNALEZUSUBJECT OF THE INVENTION
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT24843/78A IT1096778B (en) | 1978-06-22 | 1978-06-22 | MODIFIED SILICA WITH ALUMINUM |
| IT2263979A IT1166823B (en) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | Aluminium or gallium modified silica or germania zeolite(s) - useful as catalysts, esp. for alkylation or as adsorbents |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS257251B2 true CS257251B2 (en) | 1988-04-15 |
Family
ID=26328237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS428479A CS257251B2 (en) | 1978-06-22 | 1979-06-21 | A method for producing aluminum-modified silica |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS257251B2 (en) |
-
1979
- 1979-06-21 CS CS428479A patent/CS257251B2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101574371B1 (en) | Catalyst comprising an izm-2 zeolite and at least one metal and use thereof in the conversion of hydrocarbons | |
| IE48184B1 (en) | Modified silica and germania and their use as catalysts | |
| JPH0217482B2 (en) | ||
| CN101239728B (en) | Micro-pore zeolite, preparation method and application thereof | |
| JPH10502908A (en) | Selective production of p-dialkyl substituted benzene | |
| WO1994022791A1 (en) | Catalyst and process for shape selective hydrocarbon conversion | |
| TW200904530A (en) | Organic silicon micro-pore zeolite, synthesizing method and its application | |
| EP0002900A1 (en) | Method for producing aluminosilicates and their use as catalysts and supports | |
| US5476982A (en) | Catalyst for dehydrogenation of paraffins | |
| EP0021445B1 (en) | Method for preparing zeolites, zeolites obtained by such method and their use for the conversion of hydrocarbons | |
| JPS62202816A (en) | Boronalonate molecular sieve | |
| KR100452940B1 (en) | Form-Selective Zeolite Catalysts and Their Uses for Aromatic Compound Conversion | |
| JPH0116767B2 (en) | ||
| US4849567A (en) | Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons over indium-containing crystalline microporous materials | |
| RU2163506C2 (en) | Formoselective zeolite catalyst and method of conversion of aromatic compounds | |
| CN101239726A (en) | Organic silicon micro-pore zeolite and its synthetic method and application | |
| CS257251B2 (en) | A method for producing aluminum-modified silica | |
| CN110562998B (en) | Microporous zeolite, its synthesis method and use | |
| US4550091A (en) | Non-aqueous exchange of acidic sites on molecular sieves | |
| US6066770A (en) | Selectivated zeolitic hydrocarbon conversion catalyst | |
| JPS6246488B2 (en) | ||
| EP0451941B1 (en) | Catalyst and process for the selective production of para-dialkyl substituted benzenes | |
| KR820001444B1 (en) | Process for preparation of aluminium modified sillida | |
| Cejka et al. | Contribution of Metal Cations to the Para-Selectivity of Small Crystals of H-Zsm-5 Zeolite in Toluene Alkylation with Ethylene | |
| US4665254A (en) | AMS-1B crystalline borosilicate molecular sieve-based catalyst compositions and process for xylene methylation |