CZ303642B6 - Process for preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves - Google Patents
Process for preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303642B6 CZ303642B6 CZ20080325A CZ2008325A CZ303642B6 CZ 303642 B6 CZ303642 B6 CZ 303642B6 CZ 20080325 A CZ20080325 A CZ 20080325A CZ 2008325 A CZ2008325 A CZ 2008325A CZ 303642 B6 CZ303642 B6 CZ 303642B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- pellets
- mesoporous molecular
- molecular sieves
- silicate
- aluminosilicate
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Způsob přípravy pelet z křemičitanových a hlinitokřemiČitanových mesoporézních molekulových sítProcess for preparing pellets of silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká nového způsobu přípravy pelet z křemičitanových a hlinitokřemiČitanových mesoporézních molekulových sít bez použití aditiv, způsobu jejich regenerace a pelet připravených uvedenými způsoby.The present invention relates to a novel process for the preparation of pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves without the use of additives, to a process for their regeneration, and to pellets prepared by said processes.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Mesoporézní molekulová síta byla poprvé syntetizována v roce 1992 [J. S. Beck, J. C. Vartuli, W. J. Roth, Μ. E. Leonowicz, C. T. Kresge, K. D. Schmitt, C. T. W. Chu, D. H. Olson,Mesoporous molecular sieves were first synthesized in 1992 [J. S. Beck, J.C. Vartuli, W.J. Roth, Μ. E. Leonowicz, C. T. Kresge, K. D. Schmitt, C. T. W. Chu, D. H. Olson,
E. W. Sheppard, S. B. McCullen, J. B. Higgins, J. L. Schlenker, J, Am. Chem. Soc. 114 (1992) 10834]. Tyto materiály, charakterizované vysokým specifickým povrchem a úzkou distribucí velikosti pórů, lze připravit se zvolenou velikostí pórů v rozmezí 0,5 až 30 nm. Nacházejí uplatnění jako sorpční materiály, katalyzátory a nosiče katalyticky aktivních systémů.E. W. Sheppard, S. B. McCullen, J. B. Higgins, J. L. Schlenker, J, Am. Chem. Soc. 114 (1992) 10834]. These materials, characterized by a high specific surface area and narrow pore size distribution, can be prepared with a selected pore size in the range of 0.5 to 30 nm. They are used as sorption materials, catalysts and supports of catalytically active systems.
Nevýhodou je, že práškový materiál nemůže být přímo použit pro průmyslové aplikace, a proto se z mesoporézních molekulových sít připravují extrudáty nebo pelety. Pro přípravu extrudátů se používá směs mesoporézního molekulového síta s pojivém (například alumina nebo bentonit) a případně také plastifikátorem (například methylcelulóza). Přimíšení těchto aditiv způsobuje zhoršení textumích vlastností materiálu. Extrudáty mají ve srovnání s výchozím mesoporézním molekulovým sítem nižší specifický povrch a nižší objem pórů. V případě hlinitokřemiČitanových mesoporézních molekulových sít dochází také k poklesu povrchové kyselosti materiálu.A disadvantage is that the powdered material cannot be directly used for industrial applications and therefore extrudates or pellets are prepared from mesoporous molecular sieves. A mixture of mesoporous molecular sieves with a binder (for example alumina or bentonite) and optionally also a plasticizer (for example methylcellulose) is used to prepare the extrudates. The admixture of these additives causes a deterioration of the textural properties of the material. The extrudates have a lower specific surface area and a lower pore volume compared to the starting mesoporous molecular sieve. In the case of aluminosilicate mesoporous molecular sieves, the surface acidity of the material also decreases.
V literatuře byl nalezen pouze jeden případ přípravy pelet z mesoporézního molekulového síta bez užití aditiv [J. J. Chiu, D. J. Pine, S. T. Bishop, B. F. Chmelka, J. Catal. 221 (2004) 400]. Pro přípravu pelet byl použit vysoký tlak (120 MPa), jehož nevýhodou je, že způsobuje kolaps mesoporézní struktury materiálu. Textumí a strukturní vlastnosti připravených pelet nebyly v tomto sdělení zkoumány.Only one case of pellet preparation from mesoporous molecular sieves without the use of additives has been found in the literature [J. J. Chiu, D. J. Pine, S.T. Bishop, B.F. Chmelka, J. Catal. 221 (2004) 400]. High pressure (120 MPa) was used for pellet preparation, the disadvantage of which is that it causes the mesoporous structure of the material to collapse. The textiles and structural properties of the prepared pellets were not investigated in this paper.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob přípravy pelet z křemičitanových a hlinitokřemiČitanových mesoporézních molekulových sít bez použití aditiv, jehož podstata spočívá v tom, že mesoporézní molekulové síto se lisuje na pelety za použití lisovacích tlaků v rozmezí 0,7 MPa ažThese drawbacks are eliminated by the process of preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves without the use of additives, which is based on the fact that the mesoporous molecular sieve is pressed into pellets using pressing pressures in the range of 0.7 MPa to
4,7 MPa.4,7 MPa.
Po katalytické reakci lze pak izolované pelety výhodně regenerovat jejich zahříváním na vzduchu při teplotě 500 °C,After the catalytic reaction, the isolated pellets can then advantageously be regenerated by heating them in air at 500 ° C,
Z adsorpčních izoterem dusíku a z difraktogramů pelet připravených uvedeným způsobem z mesoporézního molekulového síta typu SBA-15 vyplývá, že mesoporézní struktura materiálu zůstává během přípravy pelet zachována. Pelety připravené za použití lisovacího tlaku 0.7 MPa vykazuji ve srovnání s materiálem užitým k jejich přípravě stejný objem mikropórů a stejný průměr mesopórů, specifický povrch mesopórů poklesl o 8 %.The nitrogen adsorption isotherms and the diffractograms of the pellets prepared from the mesoporous molecular sieve of the SBA-15 type indicate that the mesoporous structure of the material remains during pellet preparation. The pellets prepared at a compression pressure of 0.7 MPa show the same micropore volume and the same mesopore diameter as the material used for their preparation, the specific surface area of the mesopores decreased by 8%.
Pelety připravené uvedeným způsobem z hlinitokřemičitanového mesoporézního molekulového síta typu AI-SBA-15 o molárním poměru Si/Al = 122 za použití lisovacího tlaku 0.7 MPa byly použity jako heterogenní katalyzátor alkylace toluenu benzylalkoholem ve vsádkovém reaktoruThe pellets prepared from the aluminosilicate mesoporous molecular sieve type AI-SBA-15 having a Si / Al molar ratio of 122 using a pressure of 0.7 MPa were used as a heterogeneous catalyst for the alkylation of toluene with benzyl alcohol in a batch reactor.
- 1 CZ 303642 Β6 míchaném inertním plynem při teplotě 110 °C. Bylo ověřeno, že pelety jsou dostatečně mechanicky stabilní a udrží si strukturní integritu během reakce.Stirred with inert gas at 110 ° C. It has been verified that the pellets are sufficiently mechanically stable and retain their structural integrity during the reaction.
Při regeneraci použitých pelet se pelety po katalytické reakci izolují, usuší na vzduchu při pokojové teplotě a poté se zahřívají na vzduchu při teplotě 500 °C, například po dobu 60 min s teplotním nárůstem 10 °C/min. Regenerované pelety vykazují v alkylaci toluenu benzylalkoholem 68 % původní aktivity a srovnatelnou selektivitu.In recovering the pellets used, the pellets are isolated after the catalytic reaction, air dried at room temperature and then heated in air at 500 ° C, for example for 60 min with a temperature increase of 10 ° C / min. The regenerated pellets exhibit 68% of the original activity and comparable selectivity in the alkylation of toluene with benzyl alcohol.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Příprava pelet z křemičitanového mesoporézního molekulového síta typu SBA-15.Preparation of pellets from silicate mesoporous molecular sieve type SBA-15.
Suché mesoporézní molekulové síto typu SBA-15 s průměrem mesopórů 7.0 nm, objemem mikropórů 0.200 cm3/g a specifickým povrchem mesopórů 475 m2/g bylo bez přídavku pojivá nebo plastifikátoru při teplotě místnosti slisováno na ručním lisovacím zařízení na válcové pelety o průměru 0,5 mm a výšce 0,5 mm za použití lisovacího tlaku 0,7 MPa. Připravené pelety vykázaly průměr mesopórů 7,0 nm, objem mikropórů 0.203 cm3/g a specifický povrch mesopórů 439 m2/g.A dry mesoporous molecular sieve of type SBA-15 with a mesopore diameter of 7.0 nm, a micropore volume of 0.200 cm 3 / g and a specific mesopore surface of 475 m 2 / g was compressed at room temperature without addition of binder or plasticizer. 5 mm and a height of 0.5 mm using a compression pressure of 0.7 MPa. The prepared pellets had a mesopore diameter of 7.0 nm, a micropore volume of 0.203 cm 3 / g and a mesopore specific surface area of 439 m 2 / g.
Příklad 2Example 2
Příprava pelet z hlinitokřemičitanového mesoporézního molekulového síta typu Al-SBA-15 a jejich použití v katalytické reakci.Preparation of Al-SBA-15 type aluminosilicate mesoporous molecular sieve pellets and their use in catalytic reaction.
Suché mesoporézní molekulové síto typu SBA-15 s průměrem mesopórů 5,0 nm, objemem mikropórů 0,175 cmVg, specifickým povrchem mesopórů 568 m2/g a molámím poměrem Si/Al = 122, bylo bez přídavku pojivá nebo plastifikátoru při teplotě místnosti slisováno na ručním lisovacím zařízení na válcové pelety o průměru 0.5 mm a výšce 0.5 mm za použití lisovacího tlakuDry mesoporous molecular sieve of SBA-15 type with a mesopore diameter of 5.0 nm, a micropore volume of 0.175 cmVg, a specific mesopore surface of 568 m 2 / g and a Si / Al molar ratio of 122 was pressed without addition of binder or plasticizer at room temperature equipment for cylindrical pellets with a diameter of 0.5 mm and a height of 0.5 mm using a compression pressure
4,7 MPa.4,7 MPa.
Pelety připravené výše popsaným způsobem byly použity jako heterogenní katalyzátor FriedelCraftsovy alkylace toluenu benzylalkoholem. Pelety o celkové hmotnosti 0,0964 g byly aktivovány na vzduchu při teplotě 500 °C po dobu 30 min s teplotním nárůstem 10 °C/min. Po aktivaci byly pelety vloženy do skleněné tříhrdlé destilační baňky o objemu 100 ml opatřené kapilárou k míchání dusíkem. Dále bylo přidáno 5,7 ml toluenu (Lach-Ner), baňka byla uzavřena a ponořena do lázně termostatované na 1 10 °C. Do reakční směsi míchané dusíkem bylo přidáno 0,235 ml benzylalkoholu (Aldrich) a v určených Časových intervalech byly odebírány vzorky reakční směsi, které byly analyzovány pomocí plynové chromatografie. Vedle //-benzy (toluenu a p— benzyltoluenu jako hlavních produktů byl nalezen také dibenzylether a malé množství mbenzyltoluenu.The pellets prepared as described above were used as a heterogeneous catalyst of FriedelCrafts alkylation of toluene with benzyl alcohol. Pellets with a total weight of 0.0964 g were activated in air at 500 ° C for 30 min with a temperature increase of 10 ° C / min. After activation, the pellets were placed in a 100 ml three-necked distillation flask equipped with a capillary for nitrogen stirring. 5.7 ml of toluene (Lach-Ner) was added, the flask was sealed and immersed in a thermostated bath at 110 ° C. To the nitrogen stirred reaction mixture was added 0.235 mL of benzyl alcohol (Aldrich) and samples of the reaction mixture were sampled at specified time intervals and analyzed by gas chromatography. Besides dibenzyl (toluene and p-benzyltoluene as the main products, dibenzyl ether and a small amount of mbenzyltoluene were also found.
Konverze benzylalkoholu C a selektivita na o-benzyltoluen a ^-benzyltoluen S byly vypočteny podle následujících vztahů:The benzyl alcohol C conversion and selectivity to o-benzyltoluene and t -benzyltoluene S were calculated according to the following formulas:
( ’ = + A7.V + ri/>)/(ns + H/> + f1\f + H/g(’= + A7.V + ri />) / (ns + H /> + f1 \ f + H / g
S = nC(n}> 4 «V + «/)/ kde //s, nt., /i/, jsou látková množství benzylalkoholu (ns), o-benzyltoluenu a //-benzyltoluenu (W/4, /«-benzyltoluenu (//t/) a dibenzyletheru _S = nC (n } > 4 V V + / /) / where // s , n t ., (I), are the substance amounts of benzyl alcohol (n s ), o-benzyltoluene and // -benzyltoluene (W / 4, N - benzyltoluene (// t ) and dibenzyl ether -
Nalezená konverze benzylalkoholu po 60 min reakce byla C - 28 % se selektivitou na obenzyltoluen a p-benzyltoluen 5 = 46 %.The found conversion of benzyl alcohol after 60 min reaction was C - 28% with selectivity to obenzyltoluene and p-benzyltoluene 5 = 46%.
Příklad 3Example 3
Regenerace použitých pelet io Pelety AESBA-15 po reakci podle příkladu 2 byly po oddělení reakění směsi usušeny na vzduchu a poté reaktivovány při teplotě 500 °C po dobu 60 min s teplotním nárůstem 10 °C/min (změna barvy z bílé na hnědou). Po vychladnutí byly pelety použity v nové reakci alkylace toluenu benzylalkoholem. Nalezená konverze benzylalkoholu po 60 min reakce byla C = 19 % se selektivitou na o-benzyltoluen a p-benzyltoluen 5 = 41 % (definice symbolů viz příklad 2).Regeneration of used pellets The AESBA-15 pellets after the reaction of Example 2 were air dried after separation of the reaction and then reactivated at 500 ° C for 60 min with a temperature increase of 10 ° C / min (color change from white to brown). After cooling, the pellets were used in a new toluene alkylation reaction with benzyl alcohol. The found conversion of benzyl alcohol after 60 min reaction was C = 19% with selectivity to o-benzyltoluene and p-benzyltoluene 5 = 41% (for definition of symbols see example 2).
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Popsané způsoby přípravy pelet z křemiěitanových a hlinitokřemičitanových mesoporézních 20 molekulových sít nacházejí uplatnění při přípravě pelet využitelných jako sorpční materiály, katalyzátory a nosiče katalyticky aktivních systémů.The disclosed processes for the preparation of pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous 20 molecular sieves find application in the preparation of pellets useful as sorption materials, catalysts and carriers of catalytically active systems.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20080325A CZ303642B6 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Process for preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20080325A CZ303642B6 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Process for preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2008325A3 CZ2008325A3 (en) | 2009-12-09 |
CZ303642B6 true CZ303642B6 (en) | 2013-01-23 |
Family
ID=41397244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20080325A CZ303642B6 (en) | 2008-05-27 | 2008-05-27 | Process for preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ303642B6 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030045539A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 피나 테크놀러지, 인코포레이티드 | Silica-supported alkylation catalst |
GB2401876A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-24 | Bp Oil Int | Removal of odiferous compounds from hydrocarbons using molecular sieves |
CN1884074A (en) * | 2006-06-20 | 2006-12-27 | 浙江大学 | Method for synthesizing ultra-stable ordered mesoporous Si-Al molecular sieve |
CN101024500A (en) * | 2006-02-23 | 2007-08-29 | 中国科学院过程工程研究所 | Method for preparing spherical mesoporous molecular sieve |
-
2008
- 2008-05-27 CZ CZ20080325A patent/CZ303642B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030045539A (en) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 피나 테크놀러지, 인코포레이티드 | Silica-supported alkylation catalst |
GB2401876A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-24 | Bp Oil Int | Removal of odiferous compounds from hydrocarbons using molecular sieves |
CN101024500A (en) * | 2006-02-23 | 2007-08-29 | 中国科学院过程工程研究所 | Method for preparing spherical mesoporous molecular sieve |
CN1884074A (en) * | 2006-06-20 | 2006-12-27 | 浙江大学 | Method for synthesizing ultra-stable ordered mesoporous Si-Al molecular sieve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2008325A3 (en) | 2009-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Perego et al. | Mesoporous silica-aluminas as catalysts for the alkylation of aromatic hydrocarbons with olefins | |
KR100509002B1 (en) | Shaped body and method for the production thereof | |
US7754921B2 (en) | Shaped body comprising an aluminosilicate and aluminium oxide and process for the continuous preparation of methylamines | |
RU2518086C2 (en) | Method of carbonylation with application of mordenite catalyst, applied on inorganic oxides | |
KR101661781B1 (en) | Carbonylation process using bound silver and/or copper mordenite catalysts | |
RU2469792C2 (en) | Method of preparing silicoaluminophosphate (sapo) molecular sieves, catalysts, containing thereof, and methods of catalytic dehydration with application of said catalysts | |
Nowak et al. | Epoxidation of cyclohexene on Nb-containing meso-and macroporous materials | |
Chu et al. | Immobilization of the heteropoly acid (HPA) H 4 SiW 12 O 40 (SiW 12) on mesoporous molecular sieves (HMS and MCM-41) and their catalytic behavior | |
Choudary et al. | Hydrogenation of acetylenics by Pd-exchanged mesoporous materials | |
CN102040459A (en) | Toluene methanol methylation reaction method | |
Topka et al. | Preparation of Al–SBA-15 pellets with low amount of additives: effect of binder content on texture and mechanical properties. Application to Friedel–Crafts alkylation | |
Nandan et al. | Facile synthesis of a sulfonated carbon− silica-meso composite and mesoporous silica | |
JP2016513060A (en) | Dehydration-hydrolysis process and catalyst therefor | |
CN104971768B (en) | A kind of SAPO-34/ natural clay composite material and preparation method and application | |
Sasidharan et al. | Selective conversion of nitroalcohols to nitroolefins over sulfonic acid functionalized mesoporous SBA-15 material | |
JP2017510556A (en) | Dehydration-hydrolysis method and catalyst therefor | |
Gómez-Sanz et al. | Acid clay minerals as eco-friendly and cheap catalysts for the synthesis of β-amino ketones by Mannich reaction | |
Perego et al. | Amorphous aluminosilicate catalysts for hydroxyalkylation of aniline and phenol | |
JPH0639287A (en) | Production of catalyst for hydration of olefin into alcohol | |
CZ303642B6 (en) | Process for preparing pellets from silicate and aluminosilicate mesoporous molecular sieves | |
CN105642351B (en) | Heteropoly acid ammonium salt catalyst and preparation method thereof | |
Boudjema et al. | Oxidation of Cyclohexene with H₂O₂ Catalyzed by Vanadium Based Polyoxometalates Doped Modified Clays as Green Catalysts | |
Butruille et al. | Propene alkylation of biphenyl catalyzed by alumina pillared clays and related acidic oxides | |
Ghedini et al. | Gas and liquid phase reactions on MCM-41/SZ catalysts | |
García Ruiz et al. | Synthesis and characterization of a mesoporous cerium oxide catalyst for the conversion of glycerol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140527 |