PL238641B1 - Method for preparation of zeolite monolithic catalyst - Google Patents
Method for preparation of zeolite monolithic catalyst Download PDFInfo
- Publication number
- PL238641B1 PL238641B1 PL420799A PL42079917A PL238641B1 PL 238641 B1 PL238641 B1 PL 238641B1 PL 420799 A PL420799 A PL 420799A PL 42079917 A PL42079917 A PL 42079917A PL 238641 B1 PL238641 B1 PL 238641B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zeolite
- temperature
- carried out
- hours
- monolithic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób preparatyki zeolitowego katalizatora monolitycznego na nieporowatym monolicie na bazie korundu (a-AbOa), otrzymanym z zastosowaniem trójwymiarowych szablonów strukturotwórczych drukowanych techniką DLP (Digital Light Processing).The subject of the invention is a method of preparing zeolite monolithic catalyst on a non-porous monolith based on alumina (a-AbOa), obtained with the use of three-dimensional structure-forming patterns printed by DLP (Digital Light Processing) technique.
Jedną z trudności, na jaką napotyka się w procesie wytwarzania heterogenicznych katalizatorów zeolitowych w formie rozdrobnionej (np. proszku lub granul), jest konieczność ich odseparowania z mieszaniny poreakcyjnej. Wiąże się to z dodatkowymi operacjami, jak np. filtrowanie, oraz stratami zarówno katalizatora jak i reagentów. Skutkuje to podwyższeniem ogólnych kosztów produkcji.One of the difficulties encountered in the production of heterogeneous zeolite catalysts in a particulate form (e.g. powder or granules) is the necessity to separate them from the post-reaction mixture. This involves additional operations, such as filtering, and losses of both catalyst and reagents. This results in an increase in the overall production costs.
Wskazany powyżej problem można ograniczyć poprzez związanie zeolitu z nośnikiem monolitycznym, co pozwala prowadzić proces wytwarzania w sposób ciągły, bez potrzeby separacji katalizatora.The above-mentioned problem can be reduced by bonding the zeolite to a monolithic support, which allows the production process to be carried out in a continuous manner, without the need for catalyst separation.
Główną metodą wytwarzania struktur (nośników) monolitycznych jest obecnie wytłaczanie ich w urządzeniach zwanych wytłaczarkami. Proces ten bazuje na użyciu specjalnie w tym celu skonstruowanych matryc, odwzorowujących założoną strukturę przestrzenną wytwarzanego monolitu i jest obszernie opisany w literaturze, np. Nijhuis T.A., Beers A.E.W., Vergunst T., Hoek I., Kapteijn F., Moulijn J.A., Catal. Rev, Sci. Eng. 43 (2001) 345; US3790654; US4741792; US5070588; JPH03281306.The main method of producing monolithic structures (carriers) is now extruding them in devices called extruders. This process is based on the use of specially constructed matrices reflecting the assumed spatial structure of the manufactured monolith and is extensively described in the literature, e.g. Nijhuis T.A., Beers A.E.W., Vergunst T., Hoek I., Kapteijn F., Moulijn J.A., Catal. Rev, Sci. Eng. 43 (2001) 345; US3790654; US4741792; US5070588; JPH03281306.
Otrzymywanie monolitów metodą wytłaczania wymaga przygotowania mieszaniny proszkowych surowców ceramicznych oraz spoiwa, plastyfikacji jej rozpuszczalnikiem (zazwyczaj wodą) i dodatkami organicznymi lub nieorganicznymi (np. plastyfikatorami, środkami powierzchniowo czynnymi, spoiwami tymczasowymi, włóknami wzmacniającymi), wyciskaniu pasty przez matryce o pożądanym kształcie, a następnie suszeniu wytłoczonych kształtek i ich kalcynacji.The production of monoliths by extrusion requires the preparation of a mixture of powdered ceramic raw materials and a binder, its plasticization with a solvent (usually water) and organic or inorganic additives (e.g. plasticizers, surfactants, temporary binders, reinforcing fibers), squeezing the paste through dies of the desired shape, and then drying the extruded shapes and calcining them.
Właściwości monolitów uzależnione są od rodzaju i właściwości zastosowanych materiałów, dodatków, pH, zawartości wody i ciśnienia stosowanego przy wytłaczaniu.The properties of the monoliths depend on the type and properties of the materials used, additives, pH, water content and the pressure used in extrusion.
Monolityczne nośniki o niskiej powierzchni właściwej przygotowuje się z kordierytu albo mieszaniny trzech lub więcej jego prekursorów, zapewniających uzyskanie stosunku molowego SiO2 : AI2O3 : MgO zbliżonego do stosunku odpowiadającego kordierytowi. Zazwyczaj surowcami są: talk, kaolin, glinka, wodorotlenek i/lub tlenek glinu, wodorotlenek magnezu [US4448833; US4279849; US3930522].Low surface area monolithic supports are prepared from cordierite or a mixture of three or more of its precursors to provide a SiO2: Al2O3: MgO molar ratio close to that corresponding to cordierite. Typically the raw materials are: talc, kaolin, clay, hydroxide and / or alumina, magnesium hydroxide [US4448833; US4279849; US3930522].
W publikacji Tubio C.R., Azuaje J., Escalante L., Coelho A., Guitian F., Sotelo E., Gil A., J. Catal. 334 (2016) 110, wskazano możliwość użycia drukarki 3D, działającej na zasadzie wytłaczania materiału, do syntezy katalizatorów. Zaproponowana metoda druku nie daje jednak możliwości dowolnego kształtowania architektury monolitu (tj. kształtu, wielkości i struktury kanałów).In Tubio C.R., Azuaje J., Escalante L., Coelho A., Guitian F., Sotelo E., Gil A., J. Catal. 334 (2016) 110, the possibility of using a 3D printer, operating on the principle of extruding the material, for the synthesis of catalysts was indicated. However, the proposed printing method does not allow for any design of the monolith architecture (i.e. the shape, size and structure of the channels).
Taką możliwość daje metoda wytwarzania monolitów z zastosowaniem polimerowych szablonów, drukowanych w technologii druku 3D - DLP, która jest opisana w publikacji P. Michorczyk, E. Hędrzak, A. Węgrzyniak, J. Mater. Chem. A, 4 (48) (2016) 18753. Przedmiotowa metoda polega na użyciu, jako szablonu strukturotwórczego dla monolitycznego nośnika, wysokorozdzielczego polimerowego wydruku trójwymiarowego wykonanego w technologii DLP, który zalewa się płynną masą ceramiczną. Po wysuszeniu masy ceramicznej i wypaleniu szablonu polimerowego (zwykle w temp. 850°C) w atmosferze powietrza, uzyskuje się monolityczny nośnik o żądanej architekturze.Such a possibility is provided by the method of producing monoliths using polymer templates, printed in the 3D printing technology - DLP, which is described in the publication of P. Michorczyk, E. Hędrzak, A. Węgrzyniak, J. Mater. Chem. A, 4 (48) (2016) 18753. The method in question involves the use of a high-resolution polymer 3D printout made in DLP technology as a structure-forming template for a monolithic carrier, which is poured over with a liquid ceramic mass. After drying the ceramic mass and firing the polymer template (usually at 850 ° C) in the air atmosphere, a monolithic support with the desired architecture is obtained.
W literaturze opisano szereg metod nanoszenia jednorodnych warstw zeolitowych na powierzchnie wytłaczanych nośników monolitycznych, np. wytworzonych na bazie a-AbO3 [m.in. G.B.F. Seijger, O.L. Oudshoorn, W.E.J. van Kooten, J.C. Jansen, H. van Bekkum, C.M. van den Bleek, H.P.A. Calis Microporous and Mesoporous Materials 39 (2000) 195], y-AbO3 [M.R. Othman, S.C. Tan, S. Bhatia Microporous and Mesoporous Materials 121 (2009) 138] czy teflonu [T. Sano, Y. Kiyozumi, M. Kawamura, F. Mizukami, H. Takaya, T. Mouri, W. Inaoka, Y. Toida, M. Watanabe K. Toyoda Zeolites 11 (1991) 842].The literature describes a number of methods of applying homogeneous zeolite layers on the surfaces of extruded monolithic supports, e.g. made on the basis of a-AbO3 [incl. G.B.F. Seijger, O.L. Oudshoorn, W.E.J. van Kooten, J.C. Jansen, H. van Bekkum, C.M. van den Bleek, H.P.A. Calis Microporous and Mesoporous Materials 39 (2000) 195], y-AbO3 [M.R. Othman, S.C. Tan, S. Bhatia Microporous and Mesoporous Materials 121 (2009) 138] or Teflon [T. Sano, Y. Kiyozumi, M. Kawamura, F. Mizukami, H. Takaya, T. Mouri, W. Inaoka, Y. Toida, M. Watanabe, K. Toyoda Zeolites 11 (1991) 842].
Jednak nadal niewiele informacji poświęconych jest metodom osadzania warstw zeolitowych na powierzchni struktur drukowanych technikami 3D. Dotychczas opisano w literaturze wyłącznie sposób nanoszenia warstwy zeolitu ZSM-5 na siatki ceramiczne wydrukowane techniką 3DFD (Three-Dimentional Fiber Deposition), zawierające w swoim składzie tlenek glinu i tytanu [J. van Noyen, A. de Wilde M. Schroeven S. Mullens, J. Luyten Int. J. Appl. Ceram. Technol. 9 (2012) 902]. Ujawniony w tej publikacji proces nanoszenia zeolitu jest procesem wieloetapowym, w którym w pierwszym etapie otrzymywany jest żel, w którym w warunkach hydrotermalnych zachodzi zarodkowanie zeolitu. Następnie tak przygotowany żel rozcieńczany jest w kolejnym żelu, z którego prowadzony jest proces krystalizacji na powierzchni ceramicznych siatek. Proces wzrostu kryształów prowadzony jest według autorów metodą hydrotermalną, w autoklawach w warunkach izotermicznych.However, little information is still devoted to the methods of depositing zeolite layers on the surface of 3D-printed structures. So far, only the method of applying the ZSM-5 zeolite layer on ceramic meshes printed with the 3DFD (Three-Dimentional Fiber Deposition) technique, containing aluminum and titanium oxide in its composition, has been described in the literature [J. van Noyen, A. de Wilde, M. Schroeven, S. Mullens, J. Luyten, Int. J. Appl. Ceram. Technol. 9 (2012) 902]. The zeolite deposition process disclosed in this publication is a multi-stage process in which a gel is obtained in the first stage, in which nucleation of the zeolite takes place under hydrothermal conditions. Then, the gel prepared in this way is diluted in another gel, from which the crystallization process is carried out on the surface of ceramic meshes. The process of crystal growth is carried out, according to the authors, by the hydrothermal method, in autoclaves under isothermal conditions.
PL 238 641 B1PL 238 641 B1
Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie takiego sposobu preparatyki zeolitowego katalizatora na nieporowatym monolicie na bazie korundu, otrzymanym z wykorzystaniem drukowanych techniką DLP szablonów strukturotwórczych, w którym warstwa zeolitowa jest osadzana na monolicie jednoetapowo w procesie bezpośredniej syntezy zeolitu.The object of the present invention is to develop such a method for the preparation of a zeolite catalyst on a non-porous monolith based on alumina, obtained with the use of DLP printed structure-forming templates, in which the zeolite layer is deposited on the monolith in one step in the process of direct zeolite synthesis.
Zgodnie z wynalazkiem sposób preparatyki zeolitowego katalizatora monolitycznego na nieporowatym monolicie na bazie korundu, otrzymanym z wykorzystaniem trójwymiarowych szablonów strukturotwórczych drukowanych techniką DLP, w którym to sposobie szablon strukturotwórczy dla monolitycznego nośnika zalewa się płynną masą ceramiczną zawierającą mieszaninę a-AbO3, szkła wodnego, wodorotlenku sodu i wody, a po wysuszeniu masy ceramicznej i wypaleniu szablonu polimerowego na tak wytworzony monolit nanosi się metodą hydrotermalną warstwę zeolitu, charakteryzuje się tym, że zeolit nanosi się na monolityczny nośnik katalizatora w procesie bezpośredniej syntezy zeolitu z alkalicznego żelu, w którym monolit jest zanurzony.According to the invention, a method for preparing a zeolite monolithic catalyst on a non-porous monolith based on alumina, obtained with the use of three-dimensional structure-forming templates printed with the DLP technique, in which the structure-forming template for the monolithic support is flooded with a liquid ceramic mass containing a-AbO3 mixture, water glass, sodium hydroxide and water, and after drying the ceramic mass and firing the polymer template, the zeolite layer is applied to the monolith thus produced by the hydrothermal method, characterized by the fact that the zeolite is applied to the monolithic catalyst support in the process of direct zeolite synthesis from an alkaline gel in which the monolith is immersed.
Syntezę zeolitu prowadzi się, korzystnie w autoklawie, w temperaturze 110 - 240°C przez czas od 3 do 36 h.The zeolite synthesis is carried out, preferably in an autoclave, at a temperature of 110-240 ° C for 3 to 36 hours.
W procesie syntezy zeolitu stosuje się żel, otrzymany przez zmieszanie krzemionki o rozdrobnieniu koloidalnym (SiO2), glinianu sodu (NaAIO2), szablonu strukturotwórczego którym jest bromek tetrapropyloamoniowy (TPABr), wodorotlenku sodu (NaOH) i wody, korzystnie dejonizowanej, w takich ilościach, aby stosunki molowe komponentów żelu zawierały się w przedziałach: Al/Si = 0 - 0,067, H2O/SiO2 = 20 - 100, OH-/SiO2 = 0,05 - 1 i TPA+/OH- = 0,1 - 10, gdzie TPA+ oznacza kation tetrapropyloamoniowy.In the zeolite synthesis process, a gel is used, obtained by mixing colloidal silica (SiO2), sodium aluminate (NaAIO2), a structure-forming template which is tetrapropylammonium bromide (TPABr), sodium hydroxide (NaOH) and water, preferably deionized, in such amounts, that the molar ratios of the gel components are in the following ranges: Al / Si = 0 - 0.067, H2O / SiO2 = 20 - 100, OH - / SiO2 = 0.05 - 1 and TPA + / OH - = 0.1 - 10, where TPA + represents a tetrapropylammonium cation.
Po zakończeniu syntezy, monolityczny nośnik z osadzoną warstwą kryształów zeolitu płucze się w wodzie, korzystnie dejonizowanej, suszy w temperaturze poniżej 100°C i poddaje pierwszej kalcynacji w temperaturze 450 - 800°C przez 5 - 12 h, po czym studzi. Kalcynacja ta ma na celu usunięcie z wnętrza porów kryształów zeolitu zaokludowanych cząsteczek szablonu strukturotwórczego (bromku tetrapropyloamoniowego).After the synthesis is completed, the monolithic support with the deposited layer of zeolite crystals is rinsed in water, preferably deionized, dried at a temperature below 100 ° C and subjected to first calcination at 450-800 ° C for 5-12 hours and then cooled. This calcination is to remove occluded molecules of the structure-forming template (tetrapropylammonium bromide) from the inside of the pores of zeolite crystals.
Następnie, przeprowadza się wymianę jonów w sodowych formach zeolitu poprzez przynajmniej jednokrotne zanurzenie monolitycznego nośnika z osadzoną warstwą kryształów zeolitu w 0,5 molowym roztworze azotanu(V) amonu na okres 3 - 48 h w temperaturze od 20 - 90°C. Pozwala to na usunięcie ze struktury zeolitu pozasieciowych jonów sodu i ich zastąpienie przez kationy amonowe.Then, ion exchange is carried out in the sodium forms of the zeolite by immersing the monolithic carrier with a deposited layer of zeolite crystals at least once in a 0.5 molar ammonium nitrate (V) solution for a period of 3 - 48 h at a temperature of 20 - 90 ° C. This allows the removal of extra-network sodium ions from the zeolite structure and their replacement by ammonium cations.
Na koniec, monolit z osadzoną warstwą kryształów zeolitu suszy się i poddaje drugiej kalcynacji, która ma na celu rozkład jonów amonowych i wytworzenie aktywnych katalitycznie centrów kwasowych. Drugą kalcynację prowadzi się w temperaturze 350 - 800°C przez 6 - 12 h, po czym tak spreparowany katalizator studzi się.Finally, the monolith with the deposited layer of zeolite crystals is dried and subjected to a second calcination to break down the ammonium ions and generate catalytically active acid sites. The second calcination is carried out at the temperature of 350-800 ° C for 6-12 hours, after which the catalyst prepared in this way is cooled down.
Korzystnie, przed rozpoczęciem syntezy zeolitu na powierzchni monolitycznego nośnika, żel otrzymany przez zmieszanie wchodzących w jego skład komponentów homogenizuje się przez 5 60 min. w temperaturze 20 - 80°C.Preferably, before starting the zeolite synthesis on the surface of the monolithic support, the gel obtained by mixing its components is homogenized for 60 minutes. at a temperature of 20 - 80 ° C.
Korzystnie, syntezę zeolitu na powierzchni monolitycznego nośnika prowadzi się w temperaturze 120 - 180°C przez 5 do 25 h.Preferably, the synthesis of zeolite on the surface of the monolithic support is carried out at a temperature of 120 - 180 ° C for 5 to 25 h.
Korzystnie, proces suszenia monolitycznego nośnika z osadzoną warstwą kryształów zeolitu prowadzi się w temperaturze 60 - 80°C.Preferably, the drying process of the monolithic carrier with the deposited layer of zeolite crystals is carried out at a temperature of 60-80 ° C.
Korzystnie, pierwszą kalcynację monolitycznego nośnika z osadzoną warstwą kryształów zeolitu prowadzi się w temperaturze 500 - 650°C przez 8 h.Preferably, the first calcination of the monolithic support with the deposited layer of zeolite crystals is carried out at a temperature of 500-650 ° C for 8 hours.
Korzystnie, drugą kalcynację monolitycznego nośnika z osadzoną warstwą kryształów zeolitu prowadzi się w temperaturze 400 - 650°C przez 8 h.Preferably, the second calcination of the monolithic support with the deposited layer of zeolite crystals is carried out at a temperature of 400-650 ° C for 8 hours.
Korzystnie, wymianę jonów w sodowych formach zeolitu prowadzi się poprzez 3 - 4 krotną wymianę roztworu azotanu amonu, w którym zanurzony jest monolityczny nośnik z osadzoną warstwą kryształów zeolitu.Preferably, the ion exchange in the sodium forms of the zeolite is carried out by a 3 to 4-fold exchange of the ammonium nitrate solution in which the monolithic support with the deposited layer of zeolite crystals is immersed.
Opracowany sposób preparatyki umożliwia naniesienie na monolit nośnika jednorodnej warstwy kryształów ZSM-5 o grubości 15 - 50 mikronów i o module krzemowym Si/Al co najmniej 15, a korzystnie 30 - 70, w jednej operacji technologicznej. Upraszcza to znacznie preparatykę i obniża koszty wytworzenia katalizatora w porównaniu do rozwiązań znanych ze stanu techniki.The developed preparation method enables the application of a uniform layer of ZSM-5 crystals with a thickness of 15-50 microns and a Si / Al silicon module of at least 15, preferably 30-70, on the carrier monolith, in one technological operation. This significantly simplifies the preparation and reduces the production costs of the catalyst compared to the solutions known from the state of the art.
Dzięki temu, że zeolit jest syntezowany w postaci warstwy na monolicie w jednej operacji, możliwe jest łatwe sterowanie właściwościami katalitycznymi preparowanych katalizatorów poprzez zmianę grubości warstwy kryształów zeolitu.Due to the fact that the zeolite is synthesized as a layer on the monolith in one operation, it is possible to easily control the catalytic properties of the prepared catalysts by changing the thickness of the zeolite crystal layer.
Wynalazek w kilku przykładach praktycznej realizacji przedstawiono poniżej.The invention is illustrated in several examples of practical implementation below.
PL 238 641 B1PL 238 641 B1
W każdym z przykładów warstwy zeolitowe naniesiono na monolity na bazie korundu, uzyskane z zastosowaniem wysokorozdzielczego druku 3D. Dokładny sposób preparatyki monolitów i pliki źródłowe modeli polimerowych szablonów strukturotwórczych znajdują się w pracy: P. Michorczyk, E. Hędrzak, A. Węgrzyniak, J. Mater. Chem. A, 4 (48) (2016), p. 18753 i nast.In each of the examples, zeolite layers were applied to alumina-based monoliths obtained using high resolution 3D printing. The exact method of monolith preparation and source files for polymer models of structure-forming templates can be found in the work of: P. Michorczyk, E. Hędrzak, A. Węgrzyniak, J. Mater. Chem. A, 4 (48) (2016), p. 18753 et seq.
Monolity sporządzono mieszając a-Al2O3 ze szkłem wodnym (zawierającym 50 - 70% Na2SiO3, >10% NaOH), w proporcji wagowej 2:1. Otrzymaną w ten sposób masą lejną o konsystencji pasty wypełniono wydrukowane szablony. Następnie suszono wypełnione masą szablony w temperaturze pokojowej i w 120°C (stosując przyrost temperatury 2°C/min) przez 4 godziny.The monoliths were prepared by mixing a-Al2O3 with water glass (containing 50 - 70% Na2SiO3,> 10% NaOH) in a 2: 1 weight ratio. The printed templates were filled with the paste-like consistency obtained in this way. Thereafter, the mass-filled templates were dried at room temperature and 120 ° C (using a temperature increase of 2 ° C / min) for 4 hours.
Utwardzenie masy ceramicznej i usunięcie szablonu przeprowadzono kalcynując wypełnione masą szablony w temperaturze 850°C (przyrost temperatury 2°C/min) przez 4 h przy swobodnym dostępie powietrza.Hardening of the ceramic mass and removal of the template were carried out by calcining the templates filled with the mass at the temperature of 850 ° C (temperature increase 2 ° C / min) for 4 hours with free air access.
Na bazie tak uzyskanych monolitów, otrzymanych z zastosowaniem druku 3D - DLP, spreparowano przykładowe katalizatory zawierające warstwy zeolitowe o modułach Si/Al = 30, 50, 70 oraz porównawczo krzemowy analog zeolitu ZSM-5 - silikalit-1 (bez glinu).Based on the monoliths obtained in this way, obtained with the use of 3D printing - DLP, examples of catalysts containing zeolite layers with Si / Al modulus = 30, 50, 70 and comparatively silicon analog of zeolite ZSM-5 - silicalite-1 (without aluminum) were prepared.
W każdym z przykładów zeolit nanoszono z żelu, którym zalewano umieszczone w autoklawie monolity.In each of the examples, zeolite was applied from a gel which was poured over the monoliths placed in the autoclave.
Po zalaniu monolitów żelem, autoklaw szczelnie zamykano i ogrzewano, prowadząc proces syntezy zeolitu i jednoczesnego osadzania go na monolicie.After pouring the monoliths with gel, the autoclave was tightly closed and heated, conducting the zeolite synthesis process and its simultaneous deposition on the monolith.
Po syntezie monolity z osadzoną na powierzchni warstwą kryształów zeolitowych chłodzono, płukano kilkukrotnie wodą dejonizowaną, suszono, a następnie poddawano kalcynacji w przepływie powietrza.After synthesis, monoliths with a layer of zeolite crystals deposited on the surface were cooled, rinsed several times with deionized water, dried and then calcined in the flow of air.
W końcowym etapie preparatyki katalizatorów, formy sodowe zeolitu zostały poddane wymianie jonowej, którą prowadzono z 0,5-molowego roztworu azotanu(V) amonu.In the final stage of catalyst preparation, sodium forms of zeolite were subjected to ion exchange, which was carried out with a 0.5 molar solution of ammonium nitrate (V).
Procedurę wymiany jonowej przeprowadzano czterokrotnie. Po jej zakończeniu katalizatory monolityczne suszono w temperaturze pokojowej i ponownie poddawano obróbce termicznej w przepływie powietrza.The ion exchange procedure was performed four times. After its completion, the monolithic catalysts were dried at room temperature and again subjected to thermal treatment in the flow of air.
P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1
Nośnik korundowy o zdefiniowanym kształcie oraz geometrii kanałów umieszczono w autoklawie zaopatrzonym we wkład teflonowy.The corundum carrier with a defined shape and geometry of the channels was placed in an autoclave equipped with a Teflon insert.
Sporządzono żel z 1,196 g krzemionki o rozdrobnieniu koloidalnym (np. na bazie produktu SigmaAldrich), 89,16 mg glinianu sodu 0,87 g bromku tetrapropyloamoniowego, 130 mg wodorotlenku sodu oraz 47,075 g wody destylowanej. Składniki połączono i mieszano przez 30 min. na mieszadle magnetycznym w temperaturze pokojowej, po czym wprowadzono do autoklawu.A gel was made of 1.196 g colloidal silica (e.g. based on SigmaAldrich), 89.16 mg sodium aluminate, 0.87 g tetrapropylammonium bromide, 130 mg sodium hydroxide and 47.075 g distilled water. The ingredients were combined and mixed for 30 min. on a magnetic stirrer at room temperature, then introduced into the autoclave.
Syntezę zeolitu prowadzono w autoklawie w temperaturze 180°C przez 24 h. Po jej zakończeniu otrzymano monolit z naniesioną warstwą kryształów zeolitu o module Si/Al = 30, który poddano suszeniu przez 24 h w temperaturze 80°C, a następnie kalcynacji w 550°C przez 8 h. Warunki kalcynacji dobrano w taki sposób, aby przyrost temperatury nie przekroczył 1°C/min. Po zakończeniu kalcynacji i wystudzeniu monolitycznej kształtki, poddano naniesiony na nią zeolit wymianie jonowej, którą prowadzono z 0,5-molowego roztworu azotanu(V) amonu w temperaturze pokojowej. Wymianę jonową powtórzono 4 krotnie, za każdym razem wymieniając roztwór azotanu.The zeolite synthesis was carried out in an autoclave at 180 ° C for 24 hours. After its completion, a monolith with a layer of zeolite crystals with Si / Al = 30 module was obtained, which was dried for 24 hours at 80 ° C, and then calcined at 550 ° C. for 8 h. Calcination conditions were selected in such a way that the temperature increase did not exceed 1 ° C / min. After the calcination was completed and the monolithic shaped body had cooled down, the zeolite was subjected to ion exchange, which was carried out with a 0.5-molar ammonium nitrate solution at room temperature. The ion exchange was repeated 4 times, each time exchanging the nitrate solution.
Następnie katalizator wysuszono i podano ponownemu wygrzewaniu (kalcynacji) w temperaturze 450°C utrzymując przyrost temperatury równy 1°C/min.The catalyst was then dried and re-soaked (calcined) at 450 ° C while maintaining the temperature increase of 1 ° C / min.
P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2
Podobnie jak w przykładzie 1 nośnik korundowy o zdefiniowanym kształcie oraz geometrii kanałów umieszczono w autoklawie zaopatrzonym we wkład teflonowy.As in example 1, the corundum support with a defined shape and geometry of the channels was placed in an autoclave equipped with a Teflon insert.
Do autoklawu wprowadzono żel, który otrzymano rozpuszczając 130 mg wodorotlenku sodu w 47,075 g wody destylowanej. Następnie do tak przygotowanego roztworu dodano 0,87 g bromku tetrapropyloamoniowego. Całość dokładnie wymieszano, po czym dodano 53,50 mg glinianu sodu przez cały czas mieszając. W końcowym etapie dodano 1,196 g krzemionki. Otrzymany żel pozostawiono na 30 min. na mieszadle magnetycznym celem homogenizacji.A gel was introduced into the autoclave, which was obtained by dissolving 130 mg of sodium hydroxide in 47.075 g of distilled water. Then 0.87 g of tetrapropylammonium bromide was added to the thus prepared solution. The mixture was thoroughly mixed, then 53.50 mg of sodium aluminate was added while stirring. In a final step, 1.196 g of silica was added. The obtained gel was left for 30 min. on a magnetic stirrer for homogenization.
Syntezę zeolitu prowadzono w autoklawie w temperaturze 180°C przez 24 h.The zeolite synthesis was carried out in an autoclave at 180 ° C for 24 hours.
Po jej zakończeniu otrzymano monolit z naniesioną warstwą kryształów zeolitu o module Si/Al = 50, który poddano suszeniu przez 24 h w temperaturze 80°C, a następnie kalcynacji w 550°C przez 8 h. Przyrost temperatury w przypadku kalcynacji wynosił 1°C/min.After its completion, a monolith with a layer of zeolite crystals with Si / Al = 50 modulus was obtained, which was dried for 24 hours at 80 ° C, and then calcined at 550 ° C for 8 hours. The temperature increase in the case of calcination was 1 ° C / min.
PL 238 641 Β1PL 238 641 Β1
Po zakończeniu kalcynacji i wystudzeniu kształtki, poddano naniesiony na nią zeolit wymianie jonowej, którą prowadzono z 0,5-molowego roztworu azotanu(V) amonu w temperaturze pokojowej. Wymianę jonową powtórzono 4 krotnie, za każdym razem wymieniając roztwór azotanu.After the calcination was completed and the shaped pieces had cooled down, the zeolite deposited on it was subjected to ion exchange, which was carried out with a 0.5 molar solution of ammonium nitrate (V) at room temperature. The ion exchange was repeated 4 times, each time exchanging the nitrate solution.
Następnie katalizator wysuszono i podano ponownemu wygrzewaniu (kalcynacji) w temperaturze 450°C przyjmując przyrost temperatury 1°C/min.The catalyst was then dried and re-heated (calcined) at 450 ° C assuming a temperature increase of 1 ° C / min.
Przykład 3Example 3
Żel, z którego prowadzono syntezę warstwy kryształów zeolitu, przygotowano rozpuszczając w 47,075 g wody destylowanej 38,20 mg glinianu sodowego. Roztwór wymieszano, a następnie wprowadzono 0,13 g wodorotlenku sodu oraz 0,87 g bromku tetrapropyloamoniowego kontynuując mieszanie. W końcowym etapie reakcji do roztworu dodano 1,196 g krzemionki o rozdrobnieniu koloidalnym. Otrzymany żel pozostawiono na mieszadle magnetycznym przez kolejne 30 min.The gel from which the zeolite crystal layer was synthesized was prepared by dissolving 38.20 mg of sodium aluminate in 47.075 g of distilled water. The solution was mixed and then 0.13 g of sodium hydroxide and 0.87 g of tetrapropylammonium bromide were introduced with continued stirring. In the final reaction step, 1.196 g of colloidal comminuted silica was added to the solution. The obtained gel was left on the magnetic stirrer for another 30 min.
Tak przygotowany żel wprowadzono do autoklawu zaopatrzonego we wkład teflonowy, w którym uprzednio umieszczono monolit korundowy.The gel prepared in this way was introduced into an autoclave equipped with a Teflon cartridge in which a corundum monolith had previously been placed.
Dalsze etapy postępowania były jak w przykładach 1 i 2. Otrzymano monolityczny katalizator zeolitowy o module Si/AI = 70.The further steps of the procedure were as in examples 1 and 2. A monolithic zeolite catalyst with a modulus of Si / Al = 70 was obtained.
Przykład 4 (porównawczy)Example 4 (comparative)
Nośnik korundowy, jak w przykładzie 1, umieszczono w autoklawie zaopatrzonym we wkład teflonowy, a następnie do autoklawu wprowadzono żel otrzymany przez zmieszanie źródła krzemu, szablonu strukturotwórczego (bromku tetrapropyloamoniowego), wodorotlenku sodowego oraz wody.The alumina support, as in Example 1, was placed in an autoclave equipped with a Teflon cartridge, and then a gel obtained by mixing a silicon source, a structure-forming template (tetrapropylammonium bromide), sodium hydroxide and water was introduced into the autoclave.
Żel otrzymano mieszając 0,98 g bromku tetrapropyloamoniowego, 150 mg wodorotlenku sodowego oraz 53,26 g wody. Otrzymany roztwór pozostawiono na mieszadle do całkowitej homogenizacji. Po rozpuszczeniu składników pobrano 5,18 g alkalicznego roztworu, w którym rozpuszczono 2,22 g krzemionki. Po roztworzeniu krzemionki oba roztwory zmieszano, a otrzymany w ten sposób żel mieszano przez 30 min. na mieszadle magnetycznym, po czym wprowadzono do autoklawu.A gel was prepared by mixing 0.98 g of tetrapropylammonium bromide, 150 mg of sodium hydroxide and 53.26 g of water. The resulting solution was left on the stirrer until complete homogenization. After the components had dissolved, 5.18 g of an alkaline solution in which 2.22 g of silica was dissolved were taken up. After dissolving the silica, the two solutions were mixed and the gel thus obtained was stirred for 30 min. on a magnetic stirrer and then introduced into the autoclave.
Syntezę prowadzono w autoklawie w temperaturze 180°C przez 24 h. Po jej zakończeniu otrzymano monolit z naniesioną warstwą kryształów analogu zeolitu ZSM-5 (Silikalitu-1), który poddano suszeniu przez 24 h w temperaturze 80°C, a następnie kalcynacji w 550°C przez 8 h. Warunki kalcynacji dobrano w taki sposób, aby przyrost temperatury nie przekroczył 1 °C/min.The synthesis was carried out in an autoclave at 180 ° C for 24 hours. After its completion, a monolith with a layer of ZSM-5 analogue crystals (Silicalite-1) was obtained, which was dried for 24 hours at 80 ° C, and then calcined at 550 ° C. C for 8 h. Calcination conditions were selected in such a way that the temperature increase did not exceed 1 ° C / min.
Po zakończeniu kalcynacji i wystudzeniu kształtki, poddano naniesiony na nią silikalit-1 procesowi wymiany jonowej, którą prowadzono z 0,5-molowego roztworu azotanu(V) amonu w temperaturze pokojowej. Proces ten, tak jak w poprzednich przykładach, powtórzono 4 krotnie.After the calcination was completed and the shaped pieces had cooled down, the silicalite-1 deposited thereon was subjected to an ion exchange process, which was carried out with a 0.5 molar ammonium nitrate solution at room temperature. This process, as in the previous examples, was repeated 4 times.
Po jego zakończeniu katalizator wysuszono i ponownie kalcynowano w temperaturze 450°C przyjmując przyrost temperatury 1 °C/min.After its completion, the catalyst was dried and calcined again at a temperature of 450 ° C, assuming a temperature increase of 1 ° C / min.
Otrzymane, w opisany powyżej sposób, przykładowe monolityczne katalizatory scharakteryzowano różnymi technikami fizykochemicznymi celem zidentyfikowania składu fazowego, określenia morfologii, porowatości i powierzchni właściwej.The exemplary monolithic catalysts obtained as described above were characterized by various physicochemical techniques to identify the phase composition, morphology, porosity and specific surface area.
Wyniki badań sorpcyjnych wytworzonych przykładowych katalizatorów oraz porównawczo samego monolitu zamieszczono w Tabeli 1, w której zestawiono powierzchnię właściwą, objętość i średnicę porów wyznaczoną metodą niskotemperaturowej sorpcji azotu.The results of sorption tests of the produced catalysts and the comparative analysis of the monolith itself are presented in Table 1, which summarizes the specific surface area, volume and pore diameter determined by the low-temperature nitrogen sorption method.
Tabela 1Table 1
Można zauważyć, że w zależności od wartości modułu krzemowego (Si/AI) powierzchnia właściwa zmieniała się od ok. 35 m2/g dla Si/AI=30 do ponad 72 m2/g dla czystokrzemowego analoguIt can be seen that depending on the modulus of silica (Si / AI) the specific surface area was varied from approx. 35 m 2 / g Si / Al = 30 to more than 72 m 2 / g for the analog czystokrzemowego
PL 238 641 B1 zeolitu ZSM-5 (silikalitu-1). Jednocześnie, otrzymane monolity pokryte warstwą kryształów zeolitu charakteryzowały się powierzchnią znacznie większą w porównaniu do czystego monolitu z a-AbOa.ZSM-5 zeolite (silicalite-1). At the same time, the obtained monoliths covered with a layer of zeolite crystals had a much larger surface compared to the pure monolith with a-AbOa.
Stwierdzono również, że wyznaczone objętości porów dla badanych katalizatorów są niewielkie, co świadczy o gęstym upakowaniu kryształów zeolitu na powierzchni monolitów.It was also found that the determined pore volumes for the tested catalysts are small, which proves that zeolite crystals are densely packed on the monolith surface.
Mikroobrazy powierzchni oraz przekrojów monolitów korundowych pokrytych warstwą kryształów zeolitu ZSM-5 i jego czystokrzemowym analogiem, tj. silikalitem-1, pokazano na załączonym rysunku, na którym:The surface micro-images and cross-sections of corundum monoliths covered with a layer of ZSM-5 zeolite crystals and its pure silicon analog, i.e. silicalite-1, are shown in the attached drawing, in which:
fig. 1a przedstawia powierzchnię katalizatora z przykładu 1, fig. 1b przedstawia przekrój monolitu i warstwy zeolitowej katalizatora z przykładu 1, fig. 1c przedstawia powierzchnię katalizatora z przykładu 2, fig. 1d przedstawia przekrój monolitu i warstwy zeolitowej katalizatora z przykładu 2, fig. 1e przedstawia powierzchnię katalizatora z przykładu 3, fig. 1f przedstawia przekrój monolitu i warstwy zeolitowej katalizatora z przykładu 3, fig. 1g przedstawia powierzchnię katalizatora z przykładu 4, fig. 1h przedstawia przekrój monolitu i warstwy zeolitowej katalizatora z przykładu 4.Fig. 1a shows the surface of the catalyst of example 1, fig. 1b shows the cross section of the monolith and zeolite layer of the catalyst of example 1, fig. 1c shows the surface of the catalyst of example 2, fig. 1d shows the cross-section of the monolith and zeolite layer of the catalyst of example 2, fig. 1e shows the surface of the catalyst of example 3, fig. 1f shows the cross section of the monolith and zeolite layer of the catalyst of example 3, fig. 1g shows the surface of the catalyst of example 4, fig. 1h shows the cross-section of the monolith and zeolite layer of the catalyst of example 4.
Badania metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) potwierdziły, że tworzące się na powierzchni korundowych monolitów kryształy zeolitu tworzą gęsto upakowane i ciągłe warstwy o grubości 15-50 mikronów.Scanning electron microscopy (SEM) studies have confirmed that the zeolite crystals formed on the surface of alumina monoliths form densely packed and continuous layers with a thickness of 15-50 microns.
Badania strukturalne metodą dyfraktometrii proszkowej wykazały, że katalizatory monolityczne składają się z trzech faz: fazy zeolitowej o strukturze MFI - (ZSM-5, silikalit-1), fazy korundu (a-AbOa) oraz nefelinu - krystalicznego glinokrzemianu będącego lepiszczem korundowych monolitów.Structural studies by powder diffraction method have shown that monolithic catalysts consist of three phases: zeolite phase with MFI structure - (ZSM-5, silicalite-1), corundum phase (a-AbOa) and nepheline - crystalline aluminosilicate that is a binder of alumina monoliths.
Dyfraktogramy dla poszczególnych katalizatorów przedstawione zostały na załączonym rysunku, na którym:Diffractograms for individual catalysts are presented in the attached drawing, where:
fig. 2a odnosi się do dyfraktogramów dla monolitów z naniesioną warstwą zeolitów według przykładu 1;Fig. 2a relates to the diffraction patterns for the zeolite coated monoliths according to example 1;
fig. 2b odnosi się do dyfraktogramów dla monolitów z naniesioną warstwą zeolitów według przykładu 2;Fig. 2b relates to the diffraction patterns for the zeolite coated monoliths according to example 2;
fig. 2c odnosi się do dyfraktogramów dla monolitów z naniesioną warstwą zeolitów według przykładu 3;Fig. 2c relates to the diffraction patterns for the zeolite coated monoliths according to example 3;
fig. 2d odnosi się do dyfraktogramów dla monolitów z naniesioną warstwą zeolitów według przykładu 4.Fig. 2d relates to the diffraction patterns for the zeolite coated monoliths according to example 4.
Na dyfraktogramach tych zaznaczono, która linia odnosi się do zeolitów osadzonych na nośniku, a która linia do czystych zeolitów ZSM-5, osadzonych na ściankach autoklawu w trakcie prowadzonych syntez.These diffractograms indicate which line refers to the zeolites deposited on the carrier, and which line refers to pure ZSM-5 zeolites deposited on the walls of the autoclave during the syntheses carried out.
Aktywność wytworzonych przykładowych katalizatorów monolitycznych z warstwami zeolitowymi została sprawdzona w reakcji izomeryzacji a-pinenu (terpenu). Proces ten przeprowadzano w fazie gazowej.The activity of the prepared exemplary monolithic catalysts with zeolite layers was checked in the isomerization reaction of a-pinene (terpene). This process was carried out in the gas phase.
Reakcja izomeryzacji a-pinenu do typowych produktów takiego przekształcenia, jak kamfen i limonen, prowadzona w temperaturze 200°C przez 15 godzin dla układów katalitycznych zawierających heteropolikwas naniesiony na tlenki krzemu, niobu, tytanu lub cyrkonu, opisana została w publikacji: A. Alsalme, E.F. Kozhevnikova, I.V. Kozhevnikov, Appl. Catal. A: Gen. 390 (2010) 219. Wszystkie zbadane przez autorów tej publikacji układy katalityczne charakteryzowały się wysoką aktywnością i wartościami stopni konwersji a-pinenu w przedziale pomiędzy 80 a 100%. Zaobserwowano spadek wartości stopnia konwersji a-pinenu od kilku do kilkunastu procent (zależnie od zastosowanego katalizatora) w miarę upływu czasu. Stopień dezaktywacji katalizatorów zastosowanych w powyższej pracy uzależniony był od kwasowości układu katalitycznego, uzyskanej w wyniku osadzania heteropolikwasu na nośnikach tlenkowych. Ujawniono, że kwasowość układu katalitycznego miała wpływ nie tylko na stopień konwersji a-pinenu, ale również na selektywność otrzymywania głównych produktów reakcji, a mianowicie kamfenu i limonenu.The isomerization reaction of a-pinene to typical transformation products, such as camphene and limonene, carried out at a temperature of 200 ° C for 15 hours for catalytic systems containing a heteropolyacid deposited on silicon, niobium, titanium or zirconium oxides, is described in the publication: A. Alsalme, EF Kozhevnikova, I.V. Kozhevnikov, Appl. Catal. A: Gen. 390 (2010) 219. All the catalytic systems examined by the authors of this publication were characterized by high activity and values of α-pinene conversion degrees in the range between 80 and 100%. A decrease in the value of the conversion degree of a-pinene from a few to a dozen or so percent (depending on the catalyst used) was observed with the passage of time. The degree of deactivation of the catalysts used in the above work depended on the acidity of the catalytic system, obtained as a result of depositing heteropolyacids on oxide supports. It was revealed that the acidity of the catalytic system influenced not only the degree of conversion of α-pinene, but also the selectivity of obtaining the main reaction products, namely camphene and limonene.
Testy właściwości katalitycznych przykładowych katalizatorów według wynalazku, w reakcji izomeryzacji a-pinenu, wykonano w warunkach przepływowych w reaktorze doświadczalnym, który zawierał monolit katalizatora wewnątrz kwarcowej rury.Tests of the catalytic properties of the exemplary catalysts of the invention in the isomerization of α-pinene were performed under flow conditions in an experimental reactor that contained a catalyst monolith inside a quartz tube.
Reaktor doświadczalny wygrzewano w atmosferze helu w temperaturze 250°C przez 1 godzinę w celu usunięcia przede wszystkim pary wodnej i innych lotnych zanieczyszczeń, które mogłyby zakłócać przebieg reakcji testowej.The experimental reactor was annealed in a helium atmosphere at 250 ° C for 1 hour in order to remove mainly water vapor and other volatile impurities that could interfere with the test reaction.
PL 238 641 Β1PL 238 641 Β1
Następnie przez reaktor doświadczalny przepuszczano w 250°C hel, jako gaz obojętny, zawierający α-pinen w ilości 1 ml/godzinę. Test katalityczny dla każdego z badanych katalizatorów prowadzono przez 4 godziny. Otrzymane produkty reakcji zbierano w równych odstępach czasu (co 30 minut) i analizowano z zastosowaniem chromatografu gazowego Bruker GC430, wyposażonego w detektor FID oraz kolumnę VX.Thereafter, helium, as inert gas, containing α-pinene in an amount of 1 ml / hour was passed through the experimental reactor at 250 ° C. The catalytic test for each of the tested catalysts was carried out for 4 hours. The obtained reaction products were collected at regular intervals (every 30 minutes) and analyzed using a Bruker GC430 gas chromatograph equipped with a FID detector and a VX column.
Wyniki tych pomiarów zaprezentowano w Tabeli 2, w której zebrano wartości stopnia konwersji α-pinenu dla badanych układów katalitycznych po 30 minutach i 2 godzinach dla procesu realizowanego w250°C.The results of these measurements are presented in Table 2, in which the values of the α-pinene conversion degree for the tested catalytic systems after 30 minutes and 2 hours for the process carried out at 250 ° C were collected.
Tabela 2Table 2
Jak można zauważyć z tej tabeli, stopień konwersji α-pinenu zmniejsza się wraz z wydłużeniem czasu prowadzenia procesu. Jest to spowodowane stopniową dezaktywacją katalizatora (odmiennie niż ma to miejsce w przypadku prowadzenia procesu w fazie ciekłej, gdzie zwykle stosowana jest metoda okresowa).As can be seen from this table, the degree of α-pinene conversion decreases with increasing process time. This is due to the gradual deactivation of the catalyst (unlike in the case of the liquid phase process, where the batch method is usually used).
Stopień konwersji α-pinenu zmniejsza się również wraz ze zwiększeniem zawartości glinu w powłoce zeolitu ZSM-5 (tj. zmniejszaniem się wartości tzw. modułu krzemowego).The degree of α-pinene conversion also decreases with increasing aluminum content in the ZSM-5 zeolite coating (i.e. decreasing the value of the so-called silicon module).
Do celów porównawczych dla wybranego katalizatora, którym był ZSM-5(30) na monolicie, przeprowadzono dodatkowo reakcję izomeryzacji α-pinenu w temperaturze 225 i 200°C.For the purposes of comparison, for the selected catalyst, which was ZSM-5 (30) on the monolith, an α-pinene isomerization reaction was additionally carried out at the temperature of 225 and 200 ° C.
Sposób przygotowania reaktora doświadczalnego do procesu izomeryzacji jak i realizacja procesu były analogiczne do opisanych powyżej.The method of preparing the experimental reactor for the isomerization process and the implementation of the process were analogous to those described above.
Wyniki badań zaprezentowano w Tabeli 3, w której zebrano wartości stopnia konwersji a-pinenu dla wskazanego powyżej układu katalitycznego po 30 minutach i 4 godzinach dla procesu realizowanego w 200, 225 oraz 250°C.The test results are presented in Table 3, where the values of the α-pinene conversion degree for the above-mentioned catalytic system after 30 minutes and 4 hours for the process carried out at 200, 225 and 250 ° C were collected.
Tabela 3Table 3
Niezależnie od zastosowanej temperatury prowadzenia reakcji izomeryzacji α-pinenu, zaobserwowano spadek stopnia przereagowania wraz z upływem czasu trwania procesu, z tą tylko różnicą, że spadek wartości stopnia konwersji jest najniższy w najwyższej temperaturze.Regardless of the applied temperature of the α-pinene isomerization reaction, a decrease in the degree of conversion was observed along with the duration of the process, with the only difference that the decrease in the value of the conversion degree was the lowest at the highest temperature.
Dodatkowo, w celu zbadania stabilności działania wybranego układu katalitycznego wykonano kilka cykli: reakcja izomeryzacji - regeneracja katalizatora. W każdym z tych cykli, po teście katalitycznym regenerowano badany układ katalityczny ZSM-5(30) na monolicie w temperaturze 700°C przez 30 minut w przepływie powietrza, a następnie ponownie przeprowadzono proces izomeryzacji a-pinenu.Additionally, in order to test the stability of operation of the selected catalyst system, several cycles were performed: isomerization reaction - catalyst regeneration. In each of these cycles, after the catalytic test, the investigated ZSM-5 catalyst system (30) was regenerated on a monolith at the temperature of 700 ° C for 30 minutes in the flow of air, and then the process of isomerization of a-pinene was performed again.
PL 238 641 Β1PL 238 641 Β1
Wyniki badań zaprezentowano w Tabeli 4, w której zebrano wartości stopnia konwersji a-pinenu dla wybranego układu katalitycznego po 30 minutach i 4 godzinach dla katalizatora świeżego i po kilku regeneracjach.The test results are presented in Table 4, where the values of the α-pinene conversion degree for the selected catalyst system after 30 minutes and 4 hours for the fresh catalyst and after several regenerations were collected.
Tabela 4Table 4
Przeprowadzone badania wykazały, że powtórne zastosowania wybranego układu katalitycznego skutkuje stopniowym spadkiem początkowej aktywności badanego katalizatora.The conducted research showed that the repeated application of the selected catalyst system results in a gradual decrease of the initial activity of the tested catalyst.
Na podstawie wyników zaprezentowanych w Tabelach 2 do 4 wynika, że katalizatory sporządzone według wynalazku wykazują wysoką aktywność w reakcji izomeryzacji α-pinenu, porównywalną z opisywanymi w literaturze układami katalitycznymi.The results presented in Tables 2 to 4 show that the catalysts prepared according to the invention show high activity in the α-pinene isomerization reaction, comparable to the catalyst systems described in the literature.
Nadmienić przy tym należy, że zaprezentowane powyżej wyniki testów wskazują, że katalizatory spreparowane według wynalazku mają tą przewagę, że w stosunkowo łatwy sposób można przywrócić ich aktywność do zadowalającego poziomu, bez potrzeby prowadzenia dodatkowych operacji, takich jak np. filtracja (niezbędna w przypadku prowadzenia procesu w fazie ciekłej, której zadaniem jest oddzielenie stałego katalizatora od mieszaniny poreakcyjnej).It should be mentioned that the test results presented above show that the catalysts prepared according to the invention have the advantage that their activity can be restored to a satisfactory level in a relatively easy way, without the need for additional operations, such as e.g. filtration (necessary when conducting process in the liquid phase, the task of which is to separate the solid catalyst from the post-reaction mixture).
Dodatkowo, prowadzenie procesu izomeryzacji α-pinenu z wykorzystaniem katalizatorów według wynalazku, pozwala ograniczyć, udział reakcji następczych; którym mogą ulegać powstające produkty reakcji.Additionally, carrying out the process of isomerization of α-pinene with the use of the catalysts according to the invention makes it possible to limit the participation of subsequent reactions; which the resulting reaction products may undergo.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL420799A PL238641B1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Method for preparation of zeolite monolithic catalyst |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL420799A PL238641B1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Method for preparation of zeolite monolithic catalyst |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL420799A1 PL420799A1 (en) | 2018-09-24 |
| PL238641B1 true PL238641B1 (en) | 2021-09-20 |
Family
ID=63578695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL420799A PL238641B1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Method for preparation of zeolite monolithic catalyst |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL238641B1 (en) |
-
2017
- 2017-03-10 PL PL420799A patent/PL238641B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL420799A1 (en) | 2018-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2654470B2 (en) | Method for crystallizing zeolite on the surface of a monolithic ceramic support | |
| US5248643A (en) | Mixed zeolites and method for producing same | |
| US7244409B2 (en) | Process for producing synthetic zeolites with MFI structure | |
| US8673253B2 (en) | Amorphous silicon-containing material with hierarchical porosity | |
| US4325929A (en) | Method of preparing crystalline silica polymorph | |
| JP3709525B2 (en) | Giant porous foam made of microporous zeolite and method for producing the same using sponge-structured polymer template | |
| US4344927A (en) | Method of preparing crystalline silica polymorph | |
| US20040045872A1 (en) | Porous inorganic macrostructure materials and process for their preparation | |
| US20140058180A1 (en) | Modified catalyst for converting oxygenates to olefins | |
| US7704487B2 (en) | Method for the synthesis of zeolite beta with diethylenetriamine | |
| CN101913622B (en) | Preparation method of multistage pore canal SAPO-11 (silicoaluminophosphate-11) molecular sieve and application thereof in gasoline modification | |
| CN102730711A (en) | Method for preparing mesoporous MCM-22 silicon aluminum molecular sieve | |
| US20080064912A1 (en) | Process for Preparing a Layered Molecular Sieve Composition | |
| JPH0437737B2 (en) | ||
| JP2005289735A (en) | Zeolite membrane and method for producing the same | |
| JP7770570B2 (en) | Solid acid alkylation catalyst and its preparation and use | |
| US5451391A (en) | Process for the synthesis of a crystalline aluminosilicate enriched in silica, having the structure of mazzite, the aluminosilicate obtained and its use as catalyst for the conversion of hycrocarbons | |
| JP4003014B2 (en) | A method for the synthesis of zeolites and mesoporous solids from homogeneous solutions in a semi-open system | |
| US20110053762A1 (en) | Layered molecular sieve composition | |
| PL238641B1 (en) | Method for preparation of zeolite monolithic catalyst | |
| KR20200118129A (en) | Method for preparing zeolite material with RTH skeleton structure type | |
| EP3021964B1 (en) | Preparation of zeolite zsm-5 granulates free from inorganic binders | |
| US5133952A (en) | Method for modifying a zeolite | |
| CN102164856A (en) | A kind of method for preparing molecular sieve beads | |
| JPS6172621A (en) | Molded article of binderless zeolite and its production |