CS257251B2 - Production method of the silicon oxide modified by alluminium - Google Patents

Production method of the silicon oxide modified by alluminium Download PDF

Info

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
Application number
CS428479A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Marco Taramasso
Orfeo Forlani
Giovanni Manara
Bruno Notari
Original Assignee
Snam Progetti
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
Priority claimed from IT24843/78A external-priority patent/IT1096778B/en
Priority claimed from IT2263979A external-priority patent/IT1166823B/en
Application filed by Snam Progetti filed Critical Snam Progetti
Publication of CS257251B2 publication Critical patent/CS257251B2/en

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.Silicon oxide production process modified with porous crystalline aluminum structure, specific surface greater than 150 m ^ / g, of the general formula Si. (0.001 to 0.005%) Al. Oy ve which y ranges from 2,001 8 to 2.007 5, and with a silica molar ratio to alumina in the range from 38 to 816, is carried out by reacting the compound of silicon with an aluminum compound in the presence clathrate and optionally in the presence of a mineralizing agent and inorganic basic compounds. Mixture is allowed to crystallize in a closed environment for 5 to 20 days at 100 to 220 ° C, then filtered, dried and calcined, optionally washed and calcined again. The substances obtained can be used as catalysts for various reactions, especially alkylation.

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 process for the production of aluminum modified silica having a porous 2 crystalline structure, having a specific surface area greater than 150 m / g and having a molar ratio of SiO 2 Al 2 O 3 in the range of 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.A large number of silica and alumina substances are known in the art, some of which occur naturally and others are artificially produced.

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.They also include those commonly known as zeolites which are suitable as adsorbents and molecular sieves, and 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 the silica varies within wide limits. The maximum ratio of silica to alumina is 100: 1, but this ratio is usually much lower, preferably about 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 that contain aluminum in a tetrahedron configuration to replace silicon, the electrically neutral must contain cations capable of balancing charges due to the presence of aluminum atoms arranged in said tetrahedron 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 substitute for the cations. On the other hand, the crystalline silicas, by virtue of their intrinsic character, do not contain protonic charges and therefore cannot have an acidic character unrelated 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.Many different types of crystalline silica are known and used in the prior art, from crystalline to tridymite and keatite, and, in addition, many other materials prepared by processes that are described in detail in the technical literature. For example, according to Heidemann, see Beitr. Min. Petrog. 10, 242 (1964), can be obtained by reacting amorphous silica containing 0.55% by weight of potassium hydroxide at 180 ° C for two and a half days, a crystalline silica, called silica X, having a specific surface area of about 10 m / g and low stability, as it changes to crystallite in five days and then to quartz. Flanigen et al. discloses, in Nature, 271, 512 (1978), a process for obtaining a crystalline silica, referred to as silicalite, with a large specific surface area, and because of its hydrophobic nature, it has been proposed to use this material to purify water contaminated with organic substances.

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.It is an object of the present invention to provide a process for preparing crystalline aluminum-modified silica while maintaining unchanged stability of the silica, and thus to prepare a material which would be suitable as a catalyst or as a starting material for catalyst preparation.

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.It is a further object of the present invention to provide a process for preparing silica modified by introducing aluminum atoms that exhibits 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 vzorciSubstance of a process for producing aluminum modified silica having a porous crystalline 2 structure, having a specific surface area of more than 150 m / g and having a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 of 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 where y ranges from 2.001 8 to 2.007 5 comprises according to the invention in that the aqueous, alcoholic or aqueous-alcoholic solution, reacting the silicon compound from the group comprising silica and tetraalkylorthosilicate, an aluminum compound such as aluminum nitrate and aluminum acetate in the presence of a clathrate reagent selected from the group consisting of tertiary amines, aminoalcohols and tetraalkylammonium hydroxides containing from 1 to 5 carbon atoms in the alkyl moiety and triethanolamine, optionally adding one or more mineralizing agents and optionally 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 left to crystallize in a closed medium for 5 to 20 days at a temperature in the range of from 100 to 220 ° C, then allowed to cool and, after filtration and drying, calcined in air at a temperature in the range of 300 to 700 ° C for 2 hours. to 24 hours, optionally washed with boiling distilled water containing the 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.Unexpectedly, it has been found that materials having a high molar ratio of silica to alumina can be prepared but not zeolites, since the minimum amount of aluminum 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 large changes in acidity occur by the introduction of a small amount of aluminum.

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 of the invention have a protonic acidity equal to or greater than the protonic forms of zeolites while maintaining a very high structural stability of crystalline silica, a trend opposite to that observed with the protonic forms of zeolites A, X and Y (the only exception being the mordenite group) ), which are relatively unstable and tend to switch easily 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.The silica-alumina mixtures as such have a somewhat lower acidity, for example a commercially available silica-alumina mixture containing 25% by weight 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, it has been found that, surprisingly, by appropriately dosing the amount of aluminum in the final product, the acidity of the product can be adjusted to suit the particular requirement of the kind of reaction for which the 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, 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 bromide, sodium bromide, sodium bromide, sodium bromide, , calcium iodide or calcium bromide. The inorganic base is preferably an alkali metal and / or alkaline earth metal hydroxide and / or ammonia, with the most preferred alkali metal 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.Preferably, the amount of inorganic base and / or tetralkylammonium hydroxide or triethanolamine is less than the stoichiometric amount based on silica, preferably 0.05 to 0.50 moles per mole of silica.

Oxid křemičitý modifikovaný zavedením atomů hliníku má podle uvedeného vynálezu obecný vzorec:The silica modified by the introduction of aluminum atoms has the general formula according to the invention:

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. In which y ranges from 2.001 to 2.007 5. Depending on the calcination temperature, greater or lesser amounts of crystalline 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 of the invention. The silicon derivative and the aluminum derivative are reacted in an aqueous, alcoholic or aqueous-alcoholic solution with a clathrate or an archive-forming agent, optionally adding one or more mineralizing agents to promote crystallization and optionally an inorganic basic compound. The resulting mixture is allowed to crystallize in a sealed environment for a period which may generally be in the range of from a few hours to many days, at a temperature in the range of from 100 to 220 ° C, preferably in the range of from 150 to 200 ° C for one weekly. Thereafter, the product obtained is allowed to cool and, after filtration, dried and calcined at a temperature in the range of from 300 to 700 ° C, preferably at a temperature of about 550 ° C, for a period of from 2 to 24 hours. This is followed by washing to remove any ion exchange exchangeable cationic impurities boiling in distilled water containing dissolved ammonium salt, nitrate or acetate may also be advantageously used, and the above calcination may 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 silica-based material, for example silica gel (regardless of the method of its preparation) 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 consisting of 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.The clathrating agents may be selected from the group consisting of tertiary amines, aminoalcohols, amino acids, polyalcohols and quaternary ammonium bases such as tetraalkylammonium bases of the formula NR 1 OH, wherein R 1 is C 1 -C 5 alkyl or tetraarylammonium bases of the formula NA 1. OH wherein 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 role of clathrates is to contribute to the desired crystal structure with pores of a defined size, and therefore they are composed of 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 protonic acidity which can be modified by varying the introduced substitution cation. For pure silica, the number of milliequivalents of hydrogen ions per gram of sample is 1.10, which acidity can be increased by the introduction of aluminum atoms up to 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 of the present invention are also significant in their defined crystalline structure, as will be further apparent from the attached X-rays shown in Figures 1 and 2, which have a large specific surface area in excess of 150 m / g and generally reaching 300-500. m / 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 silica acidity, has a beneficial effect on the formation of crystalline materials whose spectra are either strongly similar to those in the literature for crystalline silica called silicalite (Nature, 271, 512 (1978)) or vice versa varies considerably.

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 aluminum-modified silica obtained by the process of the present invention may 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, where appropriate, the catalytic properties of the material. Any of the known methods can be used to prepare the supported substances.

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, silica-alumina mixtures, 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 invention can advantageously be used as a catalyst for a wide variety of reactions, for example preferably 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 uses include the following reactions:

- alkyláce toluenu methanolem na xylen, převážně na p-xylen,- alkylation of toluene with methanol to xylene, predominantly to p-xylene,

- disproporcionace toluenu za vzniku převážně p-xylenu,- disproportionation of toluene to produce 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,- isomerisation of normal paraffins and naphthenes,

- polymerace sloučenin, které obsahuji olefinické nebo acetylenové vazby,- polymerization of compounds containing olefinic or acetylene 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, in particular toluene,

- konverze alifatických karbonylových sloučenin na alespoň částečně aromatické uhlovodíky,- conversion of aliphatic carbonyl compounds to at least partially aromatic hydrocarbons,

- oddělování ethylbenzenu od ostatních Cg aromatických uhlovodíků, 1 - separation of ethylbenzene from other Cg aromatics, 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 drawings, which relate to the following examples, FIG. 1 is a X-ray diffraction pattern of the product of Example 4, and FIG. 2 is a X-ray diffraction pattern of the product of 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. »Hereinafter, some examples of the practice of the present invention will be given, which are intended to illustrate the process without limiting it in any way. »

PřikladlHe did

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 illustrates the process for preparing porous crystalline silica in which aluminum has been introduced into the crystal lattice as a replacement for silicon using the designation 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 (pyrex glass), which was maintained under a constant nitrogen atmosphere, was charged 80 grams of tetraethyl orthosilicate (TEOS), which was heated to 80 ° C with stirring. A solution of 20 grams of tetrapropylammonium hydroxide (obtained from tetrapropylammonium and moistened silver oxide to obtain a product free of inorganic alkaline bases) in 80 milliliters of distilled water was then added, stirring at 80 ° C until homogeneous and clear. mixture, 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 stirred if necessary, and then the mixture was boiled to complete hydrolysis and distillation of all ethanol, i.e. both added and distilled water. 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 lasted for 2 to 3 hours, the gel slowly gradually turning into a white powder, which was a precursor of 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.The mixture was then made up to 150 ml with distilled water, and then the glass jar was placed in an autoclave and left at 155 ° C for 7 days. After cooling, the resulting solid was centrifuged for 15min at 10,000 rpm -3 min, suspended again in distilled water and again centrifuged and the wash step was repeated four times. The product was dried in a drying apparatus at 120 ° C and found to be X-ray crystalline.

Chemickou analýzou získaného produktu, vysušeného při teplotě 120 °C, bylo zjištěno toto složeni:Chemical analysis of the product obtained, dried at 120 ° C, revealed the following composition:

SiO2 ai2o3 Na20SiO 2 ai 2 o 3 Na 2 0 99,52 % hmotnosti 0,24 % hmotnosti 0,22 % hmotnosti 99.52% by weight 0.24% by weight 0.22% by weight k2ok 2 o 0,02 % hmotnosti 0.02% by weight

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 / AI. 0 ^. The loss on ignition of this product at 1100 ° C was 16.6%, with a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio 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 end product were derived from the reactants and glass, since they were not separately added. In order to remove alkaline impurities, the material may be calcined at 550 ° C for 16 hours in an air stream and then repeatedly washed with boiling distilled water containing dissolved ammonium acetate and then calcined at 550 ° C for 6 hours. .

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.In this example, a process for preparing porous crystalline silica designated TRS-O will be illustrated in which crystal traces of aluminum have been introduced as a replacement 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 (pyrex glass) equipped with a reflux condenser and maintained under a nitrogen atmosphere, 40 grams of tetraethyl orthosilicate (TEOS) and 120 ml of a 20% aqueous solution of tetrapropylammonium hydroxide (mass concentration) were charged, and the mixture heated to boiling. In this way, a translucent colorless solution was obtained, which remained clear after a long 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.It was then added 30 mg of aluminum nitrate A1 (NO3> 9.3 HJO and the liquid passed to opalescent appearance, while continuing to heat at a separated white powder.

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.Boiling was carried out for 6 days, after which the mixture was allowed to cool, the solid was collected 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 crystalline X-ray. The product was calcined at 550 ° C for 16 hours in a stream of air and was then repeatedly washed with boiling water. distilled water containing dissolved ammonium acetate, after which the solid was calcined again 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 for 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 annealing loss at 1100 ° C was 3.58% by weight, with a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio 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.The trace amounts of alkali metals present in this product were derived from reaction components and glass, as these were not added separately. The specific surface area, determined by BET, was 420 m / g, with a proton concentration per gram of sample of 1.9. 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 illustrates a process for preparing porous crystalline silica designated TRS-23, in which aluminum has been introduced into the crystal lattice as a replacement for silicon using an organic basic compound other 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, the same manner as in Example 1 and reacting said 80 grams of tetraethyl orthosilicate, 68 ml of an aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide at 25 and weight 80 mg of aluminum nitrate A1 (NO3> 9.3 H 2 O, dissolved in 50 ml absolute ethanol, and 2 grams of sodium hydroxide pellets, which were dissolved in 10 mL of distilled water, leaving the mixture at 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 concentration of protons per gram of sample (calcined at 550 ° C for 4 hours) was 1.1. 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 % hmotnostiSiO 2 99.77% by weight

AljOj 0,20 % hmotnostiAljOj 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. O.

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 1,100 ° C was 3.47% by weight, the molar ratio being ύ of this product: SiO 2 : Al 2 O 3 = 816. The BET specific surface area was 470 m 2 / g and the proton concentration per gram of sample was 4.3. -30 -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.In this example, a process for preparing porous crystalline silica, designated TRS-19, was introduced into the crystal lattice of which aluminum was introduced as a replacement for silicon using tetrabutylammonium hydroxide as the organic base.

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 carried out as in Example 1, wherein 50 grams of tetraethyl orthosilicate (TEOS), a solution of 100 milligrams of aluminum nitrate and ( 3 ) 3 , were reacted. 9 H 2 O in 50 milliliters of absolute ethanol, a solution of 29 grams of tetrabutylammonium bromide 257251 hydroxide (obtained from tetrabutylammonium bromide and moistened 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 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 concentration of protons per gram of sample (calcined 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 % hmotnostiAOg 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 product pattern is: 1 Si. (0.003 6). AI. The loss on ignition at 1100 ° C for this product was 3.67% by weight, the molar 2 SiO 2 : Al 2 O 3 ratio was 543, the specific BET surface area was 380 m / g and the protolyte concentration per gram of sample was 2, 5. 10 3 meq / g.

' Na připojeném obr. 1 je znázorněn difrakční rentgenogram produktů získaného postupem podle tohoto příkladu.1 is a diffraction X-ray diffraction pattern of the products obtained by the process of 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 example, a process for preparing a porous crystalline silica designated TRS-20, in which aluminum as a yardstick for silicon has been introduced into the crystal lattice, will be illustrated in the absence of an inorganic alkaline base compound, i.e., a silica. that the only possibility of the presence of alkali cations is from the trace impurities present in the reactants 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.The procedure was as in Example 1, wherein 40 grams of tetraethyl orthosilicate, a solution of 100 milligrams of aluminum nitrate A1 (NO 3 ) 3 , was reacted. 9 H 2 O in 50 ml of absolute ethanol, 50 ml of a 40% by weight aqueous solution of tetrapropylammonium hydroxide (obtained from tetrapropylammonium bromide and moistened silver oxide) to give a product free of alkaline inorganic bases and the mixture is left at 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, the product was calcined for 16 hours in air at 550 ° C and then washed repeatedly with boiling distilled water containing dissolved ammonium acetate, whereupon the solid was annealed again at 550 ° C for 6 hours.

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 % hmotnostiAl2 O3 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 / -1. 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 ignition loss at 1,100 ° C was 3.59% by weight, the SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio was 544. The BET specific surface area was 500 m 2 / 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.In this example, a process for preparing a porous crystalline silica of the designation TRS-57 is illustrated, into whose crystal lattice aluminum has been introduced as a replacement for silicon using triethanolamine.

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 as in Example 1, was added to the reaction given 80 g of tetraethylorthosilicate, 80 mg of aluminum nitrate A1 (NO3> 9.3 H 2 O, dissolved in 50 mL of absolute ethanol and a solution of 27 g! triethanolamine in 50 ml of distilled water, 7 grams of sodium hydroxide was added, the glass (pyrex glass) was placed in an autoclave and left at 194 ° C for 7 days.

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 Figure 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 had been calcined at 550 ° C for 4 hours, revealed the following composition:

SiO2 99,74 % hmotnostiSiO 2 99.74% by weight

AljOj 0,21 % hmotnosti0.2% 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 ignition loss at 1100 ° C was 3.55% by weight, the molar 2 SiO 2 : Al 2 O 3 ratio was 816, the specific BET surface area was 344 m / g and the concentration of H + cations per gram of sample was 1. , 5,. 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, the practical possibilities of using the aluminum modified silica obtained by the process of the present 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, the non-applicability of sodium cation-modified silica, which is therefore not within the scope of the present invention, for dehydration purposes will be illustrated in this first example regarding the use of the materials obtained by the process of the invention. In this example, a modified silica designated TRS-22 (see Example 1), but modified with sodium cations, was used as the catalyst, so that the proton concentration for this product -4 was only 4.1. 10 meq / g 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.As an example of a dehydration reaction, the preparation of dimethyl ether from methanol was chosen. 4 milliliters (i.e., 2 grams) of a catalyst fraction having a particle size ranging from 600 to 180 µm was introduced into an electrically heated tubular reactor having an internal diameter of 8 millimeters. The sample exiting 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 was first calcined in a stream of nitrogen at 500 ° C for 2 hours to remove absorbed water. Methanol was then fed at a space velocity of 1.5 h 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 effluent stream confirmed only the presence of methanol at both temperatures.

PříkladeExample

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. -Ti 10 meq 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 the same manner as in Example 7, 4 milliliters (i.e. 2.8 grams) of catalyst having a particle size in the range of 600 to 180 µm were introduced into the reactor, and the catalyst was 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, dimethyl ether was not detected in the reactor effluent stream and 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.In this example, the excellent catalytic dehydration properties of the modified crystalline silica designated TRS-22 prepared according to Example 1, wherein the proton concentration was 1.5, will be illustrated. 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 as in Example 7, in which 5 ml (3.5 g) of a catalyst fraction having a particle size in the range of 600 to 180 µm was charged to the reactor. The catalyst was calcined in a stream of anhydrous nitrogen for 2 hours to remove absorbed water, then 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 reactor effluent stream, which consisted of dimethyl ether, unreacted methanol and water, without the presence of by-products detectable by gas chromatography, revealed the values 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.It is apparent from the above results that crystalline silica prepared by the process of the invention, i. aluminum modified, has excellent dehydration efficiency, with conversion values higher than those of the active alumina process, which 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, using the aluminum modified silica based catalyst of the present invention designated TRS-22, at 250 and 265 ° C and at a mass space velocity of 1.5 h -3 , methanol conversion equivalent to the same is achieved. , respectively. higher than the conversion achieved at a temperature of 300 ° C and a mass space velocity of 1 h 3 using active alumina modified with silicon compounds.

Tabulka č. 1Table 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

Teplota Temperature 250 °C 250 ° C 265 °C 265 ° C tlak (MPa) pressure (MPa) 0,1 0.1 0,1 0.1 hmotnostní prostorová rychlost (h-1)mass space velocity (h -1 ) 1,5 1.5 1,5 1.5 konverze methanolu (% molární) methanol conversion (% mole) 82,4 82.4 88,1 88.1

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. This example will illustrate the process of converting dimethyl ether to hydrocarbons, ‘with a particular focus on light olefins, using a modified crystalline silica designated TRS-22, prepared as described in Example 1 a. -4 containing sodium cations so that the proton concentration was only 4.1. 10 meq / g of 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.In an electrically heated tubular reactor having an internal diameter of 8 millimeters, 2 millimeters (i.e. 1 gram) of catalyst having a particle size ranging from 600 to 180 µm were placed. The catalyst was first heated at 550 ° C for 2 hours in a stream of nitrogen to remove any adsorbed water. Gaseous dimethyl ether was supplied through a heated line to prevent condensation. A suitable sampling heater was installed downstream of the reactor to allow the exit stream from the reactor 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.As far as the conversion calculation is concerned, it should be noted that methanol resulting from partial hydration of dimethyl ether is considered to be an unreacted product, so that 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.By molar selectivity of the products contemplated is meant the number of moles of dimethyl ether that have been converted to said product, based on> 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 of which it is. it can be clearly seen that the test catalyst is neither too active nor too selective, as a result of the considerable carbon monoxide, carbon dioxide and methane being produced.

Tabulka č. 2Table 2

Konverze dimethyletheru na uhlovodíkyConversion of dimethyl ether to hydrocarbons

Katalyzátor: TRS-22 s obsahem sodíkových kationtůCatalyst: TRS-22 containing sodium cations

Číslo pokusu Number attempt Teplota (°C) Temperature (° C) Tlak (MPa) Pressure (MPa) Prostorová rychlost (h_1)Spatial velocity (h _1 ) Konverze při jednom průchodu (% molárni) One pass conversion (% molar) Selektivita na jednotlivé produkty Product selectivity CO + CO2+CO + CO 2 + (% molárni) ch4 c2h4 (mole%) 4 c 2 h 4 C3H6 C 3 H 6 C4 C 4 1 1 375 375 0,1 0.1 0,65 0.65 2,3 ' 2,3 ' 5,0 5.0 14,9 14.9 30,1 30.1 50,0 50.0 2 2 475 475 0,1 0.1 0,20 0.20 97,0 97.0 10,9 10.9 6,5  6.5 26,1 26.1 56,5 56.5

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 process of converting dimethyl ether to hydrocarbons with a particular focus on light olefins using a modified crystalline silica designated TRS-22 prepared as described in Example 1 and containing 1.5. 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 was used as in Example 9, with 3 milliliters (1.5 grams) of catalyst having a particle size ranging from 600 to 180 µm were charged to the reactor. The catalyst was first heated at 550 ° C for 2 hours in 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 Table 3 below. Compared to Table 2, it is clear that the change in acidity improves catalyst performance.

Tabulka č. 3Table 3

Konverze dimethyletheru na uhlovodíkyConversion of dimethyl ether to hydrocarbons

Katalyzátor: TRS-22Catalytic converter: TRS-22

Číslo pokusu Number attempt Teplota <°C) Temperature <° C) Tlak (MPa) Pressure (MPa) Prostorová rychlost (h-1)Spatial velocity (h- 1 ) Konverze při jednom průchodu (% mol.) One pass conversion (% mole) Selektivita na získané produkty (% molární) Selectivity to products obtained (% mole) CO + CO2+CO + CO 2 + ch4 c2h4 ch 4 c 2 h 4 C3H6 C 3 H 6 C4 C 4 1 1 305 305 0,1 0.1 2,7 2.7 38,8 38.8 0,5 0.5 30,1 30.1 24,3 24.3 45,1 45.1 2 2 335 335 0,1 0.1 2,7 2.7 87,9 87.9 0,5 0.5 23,0 23.0 19,9 19.9 56,6 56.6 3 3 365 365 0,1 0.1 4,7 4.7 97,3 97.3 0,5 0.5 19,0 19.0 18,8 18.8 61,7 61.7 4 4 365 365 0,1 0.1 6,7 6.7 87,4 87.4 0,5 0.5 23,2 23.2 19,7 19.7 56,6 56.6 5 5 485 485 0,1 0.1 6,7 6.7 97,1 97.1 0,5 0.5 18,3 18.3 18,7 18.7 61,9 61.9 6 6 485 485 0,1 0.1 8,7 8.7 87,1 87.1 0,5 0.5 20,1 20.1 18,2 18.2 61,2 61.2 7 7 440 440 0,1 0.1 9,0 9.0 92,1 92.1 0,5 0.5 16,5 16.5 15,2 15.2 67,8 67.8

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 exemplary embodiment, the activity of an aluminum modified silica based catalyst designated TRS-22 (1.5 x 10 3 meq H + / g), see Example 1, in 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. 4.1.2 milliliters (0.8 grams) of a TRS-22 catalyst having a particle size in the range of 600 to 300 µm was charged to an electrically heated tubular reactor having an internal diameter of 8 millimeters. The benzene was fed by a metering pump first to a preheating system where it was contacted with a preselected amount of ethylene and then discharged to the reactor. The reaction products were analyzed by gas chromatography. The results obtained are shown in Table 4 below.

Tabulka č. 4Table 4

Alkylace benzenu ethylenem katalyzátor: TRS-22, tlak: 2 MPa, prostorová rychlost kapalné fáze: 14 h 3, molární poměr C6H6:C2H4 =7Benzene alkylation with ethylene catalyst: TRS-22, pressure: 2 MPa, liquid phase space velocity: 14 h 3 , C 6 H 6 molar ratio: C 2 H 4 = 7

Doba provozu (h) Operating time (h) Teplota (°C) Temperature (° C) Množství ethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of ethylbenzene in the product (% mole) Množství diethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of diethylbenzene in the product (% mole) Konverze ethylenu (%) Conversion ethylene (%) 10 10 440 440 13,8 13.8 1,50 1.50 100,0 100.0 50 50 440 440 13,7 13.7 1,55 1.55 100,0 100.0 100 100 ALIGN! 440 440 13,9 13.9 1,45 1.45 100,0 100.0 150 150 440 440 13,9 13.9 1,45 1.45 100,0 100.0 200 200 440 440 13,8 13.8 1,50 1.50 100,0 100.0 250 250 440 440 11,9 11.9 0,80 0.80 80,8 80.8 300 300 440 440 8,2 8.2 0,25 0.25 51,8 51.8 380 380 470 470 11,5 11.5 0,70 0.70 76,7 76.7 350 350 470 470 10,9 10.9 0,65 0.65 72,6 72.6 400 400 470 470 10,3 10.3 0,60 0.60 68,2 68.2

Příklad 13Example 13

V tomto příkladu bude ilustrován postup regenerace použitého katalyzátoru.In this example, the procedure for regenerating the catalyst used 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 Example 12 (designated TRS-22 prepared by the procedure of Example 1) was regenerated after 400 hours of operation and regenerated for 5 hours at 550 ° C in a suitably conditioned air stream. After regeneration was complete, the system was purged with nitrogen for 1 hour, also at 550 ° C, and then reacted under the conditions of Example 12.

Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 5.The results obtained are shown in Table 5 below.

Tabulka č. 5Table 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 C 8 H 8: C 2 H 4 = 7

Doba provozu (h) Opening hours (h) Teplota (°C) Temperature (° C) Množství ethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of ethylbenzene in the product (% mole) Množství diethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of diethylbenzene in the product (% mole) Konverze ethylenu (%) Conversion ethylene (%) 10 10 440 440 13,7 13.7 1,55 1.55 100,0 100.0 50 50 440 440 13,6 13.6 1,40 1.40 97,6 97.6 100 100 ALIGN! 440 440 13,8 13.8 1,50 1.50 100,0 100.0 150 150 440 440 13,9 13.9 1,45 1.45 100,0 100.0 200 200 440 440 13,7 13.7 1,55 1.55 100,0 100.0 250 250 440 440 12,2 12.2 0,95 ' 0,95 ' 83,9 83.9 300 300 440 440 10,3 10.3 0,60 0.60 68,45 68.45 350 350 440 440 9,8 9.8 0,38 0.38 62,85 62.85

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 example, the activity of an aluminum modified silica based catalyst designated 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.1.2 milliliters (0.8 grams) of catalyst having a particle size ranging from 600 to 300 µm was charged to an electrically heated tubular reactor having an internal diameter of 8 millimeters. The reaction mixture consisting of benzene and ethanol in a 5: 1 molar ratio was fed through the 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 440 ° C and the reaction products were analyzed by gas chromatography. The results obtained are shown in Table 6.

Tabulka č. 6Table 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 6 continued

Doba provozu (h) Operating time (h) Množství ethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of ethylbenzene in the product (% mole) Množství diethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of diethylbenzene in the product (% mole) Konverze C2HgOH (%)C 2 HgOH Conversion (%) 50 50 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 150 150 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 200 200 19,0 19.0 1,2. 1,2. 100 100 ALIGN! 300 300 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 400 400 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN!

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.5 milliliters of TRS-0-modified aluminum silica prepared according to Example 5 were impregnated with an aqueous solution of hexachloroplatinic acid H 2 PtClg such that the platinum content of 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 an elemental mold at 600 ° C in a stream of hydrogen, which was then transferred to an electrically heated tubular reactor having 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 exhaust gas removal capacity of cars was tested on two typical reactions, namely the oxidation of propylene to carbon dioxide and the oxidation of carbon monoxide to carbon dioxide.

Zkouška ATest

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 %.The crude gases of 800 ppm propylene, 8% oxygen and the rest of the nitrogen were preheated to 120 ° C and then fed to the catalyst at a gas phase space velocity of 50,000 h. Propylene was converted to 99%. The same gas mixture, preheated to 90 ° C, was fed to the catalyst at a gas phase space velocity of 20,000 h -1, with a propylene conversion achieved of 99%.

Zkouška BTest 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.The 2.5% carbon monoxide, 8% oxygen, and the rest of the crude gases were preheated to 80 ° C and fed to the catalyst at a gas phase space velocity of 20,000 h.

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 , whereby the carbon monoxide conversion achieved was 99. 80 ° C to 120 ° C is in fact to be considered exceptional since the best commercially available catalysts used in catalytic mufflers achieve the same conversion of polypropylene and carbon dioxide at the same space velocities as mentioned above, but at a temperature that never does not lie 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 illustrates the activity of an aluminum modified silica based catalyst of the invention designated TRS-57, prepared according to 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 fixed bed tubular reactor having an internal diameter of 8 millimeters with electric heating. The reactor was charged with 1.2 milliliters (0.85 grams) of catalyst having a particle size ranging from 600 to 300 µm. Benzene was then fed through the metering pump, first to a preheating system where it was combined with a preselected amount of ethylene, and then to the reactor. The reactor effluent was analyzed by gas chromatography. Table 7 shows the results obtained.

Tabulka č. 7Table 7

Alkylace benzenu ethylenem katalyzátor: TRS-57, tlak: 2 MPa, teplota: 440 °C, prostorová rychlost kapalné fáze: 14 h-1, molární poměr = 7Benzene alkylation with ethylene catalyst: TRS-57, pressure: 2 MPa, temperature: 440 ° C, liquid phase space velocity: 14 h -1 , molar ratio = 7

Doba provozu (h) Operating time (h) Množství ethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of ethylbenzene in the product (% mole) Množství diethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of diethylbenzene in the product (% mole) Konverze ethylenu (%) Conversion ethylene (%)

10 10 13,9 13.9 1,35 1.35 100,0 100.0 5050 13,9 13.9 1,35 1.35 100,0 100.0 100 100 ALIGN! 14,0 14.0 1,3Q 1,3Q 100,0 100.0 150 150 13,8 13.8 1,30 1.30 98,8 98.8 200 200 13,9 13.9 1,35 1.35 100,0 100.0 250 250 13,7 13.7 1,28 1,28 97,9 97.9 300 300 12,5 12.5 1,02 1,02 87,6 87.6 350 350 11,3 11.3 0,90 0.90 78,9 78.9

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.In this example, the catalyst used in Example 16 for ethylene alkylation, designated TRS-57, was subjected to regeneration, which was carried out in situ with a stream of air diluted with nitrogen at 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 regeneration, the catalyst was reused for alkylation of benzene with ethylene. The results obtained are shown in Table 8, which shows that it is very advantageous to regenerate the catalyst.

Tabulka č. 8Table 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 , CgH 6 : C 2 H 4 = 7 molar ratio.

Doba provozu (h) Operating time (h) Množství ethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of ethylbenzene in the product (% mole) Množství diethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of diethylbenzene in the product (% mole) Konverze ethylenu (%) Ethylene Conversion (%) 10 10 14,0 14.0 1,30 1.30 100,0 100.0 50 50 13,9 13.9 1,35 1.35 100,0 100.0 100 100 ALIGN! 13,8 13.8 1,40 1.40 100,0 100.0 150 150 13,8 13.8 1,35 1.35 100,0 100.0 200 200 13,8 13.8 1,40 1.40 100,0 ‘ 100,0 ‘ 250 250 13,2 13.2 1,19 1.19 93,8 93.8 300 300 12,8 12.8 0,95 0.95 88,5 88.5

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 an aluminum modified silica based catalyst of the invention designated TRS-57, prepared as described in Example 6, in alkylating 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 placing 1.2 milliliters (0.85 grams) of a particle size catalyst in the electrically heated fixed bed tube 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 through the metering pump, first to the preheating system and then to the reactor. The output stream was analyzed by gas chromatography. The results obtained are shown in Table 9.

Tabulka č. 9Table 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, strand: 2 MPa, temperature: 440 ° C, liquid phase space velocity: 10 h _1 , CgH 6 : C 2 H 5 OH = 5 molar ratio

Doba provozu (h) Operating time (h) Množství ethylbenzenu v produktu (% molární) Amount of ethylbenzene in the product (% mole) Množství díethylbenzenu v produktu (% molární) Quantity of diethylbenzene in the product (% mole) Konverze C2HjOH (%)C 2 H 3 OH conversion (%) 50 50 18,8 18.8 1,3 1.3 100 100 ALIGN! 100 100 ALIGN! 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 150 150 18,8 18.8 1,3 1.3 100 100 ALIGN! 200 200 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 250 250 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 300 300 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN! 400 400 19,0 19.0 1,2 1,2 100 100 ALIGN!

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 of the present invention is their ability to be used as catalysts for the alkylation of hydrocarbons, olefins and / or paraffins to hydrocarbons having a high octane number. As mentioned above, these aluminum modified silicas 2 are porous, their specific surface area is greater than 150 m / g and their composition corresponds to the above general formula.

V následujícím příkladu bude ilustrována tato specifická možnost aplikace modifikovaných oxidů křemičitých připravených postupem podle vynálezu.In the following example, this specific possibility of applying the modified silica prepared by the process of the invention will be illustrated.

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, a porous crystalline silica prepared according to Example 5 was used as catalyst for the alkylation of isobutane with normal butenes as the catalyst of Example 5, in which aluminum was substituted for the silicon crystal.

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.In a small reactor as described in Example 7, 3 milliliters of catalyst (1.9 grams) having a particle size ranging from 600 to 300 µm were charged.

Použité podmínky tohoto postupu a získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce č. 10.The conditions used and the results are shown in Table 10 below.

Tabulkač. 10 * Tlak: 2 MPa, molární poměr isobutenu k n-butenu: 15 Tab. 10 * Pressure: 2 MPa, molar ratio of isobutene to n-butene: 15 Teplota Temperature Prostorová rychlost (h Spatial speed (h Alkylace vztažená na buteny (%) Alkylation based on butenes (%) Složení produktu Product composition 250 250 1,3 1.3 100 100 ALIGN! asi 90 % isoparafinů 20 % aromátů about 90% of the isoparaffins 20% aromatics a and asi about 350 350 1,3 1.3 100 100 ALIGN! asi 50 % isoparafinů 50 % aromátů about 50% of isoparaffins 50% aromatics a and asi about 350 350 5,0 5.0 90 90 asi 70 % isoparafinů 30 % aromátů about 70% of isoparaffins 30% aromatics a and asi about

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION

Claims (8)

PŘEDMĚT VYNALEZUOBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob výroby oxidu křemičitého modifikovaného hliníkem s porézní krystalickou struk2 turou, specifickým povrchem větším než 150 m /g, obecného vzorceA process for producing aluminum modified silica having a porous crystalline structure having a specific surface area greater than 150 m / g of the general formula: Si . (0,001 2 až 0,005 0) Al . Oy ve kterém y je číslo v rozmezí od 2,001 8 do 2,007 5, a s molovým poměrem SiC^íAI^Og v rozmezí od 38 do 816, vyznačující se tím, že se ve vodném, alkoholickém nebo vodně-alkoholickém roztoku do reakce uvádí sloučenina křemíku vybraná ze skupiny zahrnující/oxid křemičitý a tetraalkylorthokřemičitany, se sloučeninou hliníku, jako je dusičnan hlinitý nebo octan hlinitý, v přítomnosti klatrátotvorného reakčního činidla vybraného ze skupiny zahrnující terciární aminy, aminoalkoholy, tetraalkylamoniumhydroxidy obsahující v alkylové části 1 až 5 atomů uhlíku, a triethanolamin, přičemž se popřípadě přidá jedno nebo více mineralizačních činidel a popřípadě anorganická bazická sloučenina, směs se nechá krystalovat v uzavřeném prostředí po dobu 5 až 20 dní při teplotě 100 až 220 °C, načež se nechá vychladnout a po filtraci a sušení se klacinuje na vzduchu při teplotě v rozmezí od 300 do 700 °C po dobu 2 až 24 ho,din, popřípadě se promyje vroucí destilovanou vodou obsahující amonnou sůl a znovu se kalcinuje za výše uvedených podmínek.Si. (0.001 2 to 0.005 0) Al. O y in which y is a number in the range of 2,001 8 to 2,007 5, and with a molar ratio of SiCl 2 / Al 2 O 6 in the range of 38 to 816, characterized in that the compound is reacted in an aqueous, alcoholic or aqueous-alcoholic solution silicon selected from the group consisting of silica and tetraalkyl orthosilicates, with an aluminum compound such as aluminum nitrate or aluminum acetate in the presence of a clathrate reagent selected from the group consisting of tertiary amines, aminoalcohols, tetraalkylammonium hydroxides having 1 to 5 carbon atoms in the alkyl moiety, and triethanolamine wherein optionally one or more mineralizing agents and optionally an inorganic basic compound are added, the mixture is left to crystallize in a closed medium for 5 to 20 days at a temperature of 100 to 220 ° C, after which it is allowed to cool and after air filtration and drying at a temperature ranging from 300 to 700 ° C for a period of time 2 to 24 hours, optionally washed with boiling distilled water containing the ammonium salt and calcined again under the above conditions. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že uvedeným tetraalkylorthokřemičitanem je tetraethylorthokřemičitan a nebo tetramethylorthokřemičitan.2. The process of claim 1 wherein said tetraalkyl ortho-silicate is tetraethyl ortho-silicate or tetramethyl ortho-silicate. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že uvedeným mineraličním činidlem je halogenid nebo hydroxid alkalických kovů nebo kovů alkalických zemin.3. The process of claim 1, wherein said mineralizing agent is an alkali or alkaline earth metal halide or hydroxide. 4. Způsob podle bodu 3, vyznačující se tím, že hydroxidy a halogenidy alkalických kovů a kovů alkalických zemin jsou vybrány ze skupiny zahrnující hydroxid lithný, hydroxid sodný, hydroxid draselný, hydroxid vápenatý, bromid draselný, bromid sodný, jodid sodný, jodid vápenatý nebo bromid vápenatý.4. The process of claim 3 wherein the alkali and alkaline earth metal hydroxides and halides are selected from the group consisting of lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, potassium bromide, sodium bromide, sodium iodide, calcium iodide, or sodium hydroxide. calcium bromide. 5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že jako anorganické báze se použije hydroxidů alkalických kovů a/nebo kovů alkalických zemin a/nebo amoniaku.Process according to claim 1, characterized in that alkali and / or alkaline earth metal hydroxides and / or ammonia hydroxides are used as inorganic bases. 6. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že hydroxidy alkalických kovů a kovů alkalických zemin jsou vybrány ze skupiny zahrnující hydroxid sodný, hydroxid draselný a hydroxid vápenatý.6. The process of claim 5, wherein the alkali and alkaline earth metal hydroxides are selected from the group consisting of sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide. 7. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že množství anorganické báze a/nebo tetraalkylamoniumhydroxidu nebo triethanolaminu je nižší než stechiometrické množství vzhledem k oxidu křemičitému.7. The method of claim 1, wherein the amount of inorganic base and / or tetraalkylammonium hydroxide or triethanolamine is less than a stoichiometric amount relative to the silica. 8. Způsob podle bodu 7, vyznačující se tím, že množství anorganické bazické látky a/nebo tetraalkylamoniumhydroxldu nebo triethanolaminu je 0,05 až 0,50 molu na mol oxidu křemičitého.The process according to claim 7, characterized in that the amount of inorganic base and / or tetraalkylammonium hydroxide or triethanolamine is 0.05 to 0.50 mol per mol of silica.
CS428479A 1978-06-22 1979-06-21 Production method of the silicon oxide modified by alluminium CS257251B2 (en)

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 Production method of the silicon oxide modified by alluminium

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS257251B2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0011900B1 (en) Process for the conversion of dimethyl ether
KR101574371B1 (en) Catalyst comprising an izm-2 zeolite and at least one metal and use thereof in the conversion of hydrocarbons
JPH0217482B2 (en)
AU628031B2 (en) A dehydrogenation and dehydrocyclization catalyst, its synthesis and use
IE48184B1 (en) Modified silica and germania and their use as catalysts
JPH04244236A (en) Method for aromatization of hydrocarbon having 2-4 carbon atoms per molecule
JPS62254847A (en) Production of high-octane gasoline base material
JPH0567613B1 (en)
US4444989A (en) Methylation of toluene to para-xylene catalyzed by crystalline silica
EP0002900A1 (en) Method for producing aluminosilicates and their use as catalysts and supports
EP0021445B1 (en) Method for preparing zeolites, zeolites obtained by such method and their use for the conversion of hydrocarbons
JPH0437737B2 (en)
CA2117104A1 (en) Catalyst for dehydrogenation of paraffins
JPH0580262B2 (en)
US5354719A (en) Method of manufacturing metallosilicates
CS257252B2 (en) Preparation method of the synthetic modified matterial on the base of silicon oxide
US4849567A (en) Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons over indium-containing crystalline microporous materials
JPS6319487B2 (en)
JP2002501818A (en) Hydrocarbon conversion composition containing silicified acid-treated zeolite containing zinc and boron and method for producing catalyst for the same
CN110562998A (en) Microporous zeolite, its synthesis method and use
CS257251B2 (en) Production method of the silicon oxide modified by alluminium
HU182591B (en) Process for producing zeolite-type silico-aluminate catalysts
CN101239726A (en) Organic silicon micro-pore zeolite and its synthetic method and application
US4550091A (en) Non-aqueous exchange of acidic sites on molecular sieves
KR820001444B1 (en) Process for preparation of aluminium modified sillida