Способ получения цеолита со структурой феррьерита

 

,к

Со)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5|)л С 01 В 33/28

ГОСУДАPСТВЕННЪ|И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЪ|ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4336246/26 (22) 30.11.87 (46) 23.10.91. Бюл. N 39 (71) Институт общей и неорганической химии АН БССР (72) В.С.Комаров, Л.Н.Малашевич и

А В,Писменная (.)3) 661.183.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 900557, кл. С 01 В 33/28, 1980 (непублик,). (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕОЛИТА СО

СТРУКТУРОЙ ФЕРРЬЕРИТА (57) Изобретение относится к способам получения высококремнеэемного цеолита-феррьерита, применяемого в качестве катализатора, например при крекинге углеводородов,и позволяет повысить его каталитическую активность и улучшить условия труда. Гель кремневой кислоты получают из раствора кремнекислого натрия осаждениИзобретение относится к способам получения высококремнеземного цеолита-феррьерита, который может быть использован в качестве катализатора ряда реакций, например крекинга углеводородов.

Целью изобретения является повышение каталитической активности продукта и улучшение условий труда.

Пример 1. Реакционную смесь, состава: 8,2 Na20 А|20з 38,7 SIOzx1000HzO (без учета гуматов), получают следующим образом.

85,85 г Ма5|Оз 9Н20 растворяют в

200 мл дистиллированной воды, осаждают гель кремневой киглоты добавлением рас„„. Ж„„1503221 А1 ем раствора серной кислоты до рН 7. Осадок отмывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на Я04, Алюминат натрия получают растворением свежеосажденного гидроксида алюминия в растворе

NaOH, к нему добавляют щелочной раствор натриевой соли гуминовых кислот в количестве 1.1 — 1,5 г на 1 ммоль AI20g. Полученную смесь добавляют к кремнегелю, гомогениэируют на мешалке, добавляют затравку— синтетический порошкообразный феррьерит и помещают в автоклав для кристаллизации при 150 С. После этого осадок отмывают дистиллированной водой до рН промывных вод 7, просушивают при 120 С и прокаливают при 550 С в течение 14 ч для удаления структурообразующей добавки.

Полученный продукт подвергают рентгенофаэевому анализу и каталитическим испытаниям в реакции крекинга н-октана. 1 табл. твора Н2504(1:2) до рН 7, отмывают осадок С) от ионов до отрицательной реакции на ())

SOn К)

5,87 г А|(|чОз)з Н20 растворяют в 50 мл ) дистиллированной воды, осаждают гидроксид алюминия раствором аммиака (1;1) до рН 7, отмывают осадок от ионов до отрицательной реакции на МОз . Гидроксид алюминия растворяют в 25 мл водного раствора щелочи, содержащего 0,7 г NaOH, 8,55 г аммонийной соли гуминовых кислот (1,1 г соли/ммоль AlzOz) смешивают с

50 мл Н20. К этой смеси добавляют 4.4

Na0H, растворенного в 25 мл Н20, и перемешивают на мешалке в течение 3 ч. Пол1503221 ученную натриевую соль гуминовых кислот добавляют к элюминату, тщательно перемешивают и приливают к кремнегелю.

Смесь гомогенизируют, добавляют затравку — 1,25 г синтетического порошкообразного феррьерита и переносят в автоклав для кристаллизации при 150 С в течение 70 ч.

Полученный осадок отмывают дистиллированной водой до рН 7, сушат при 120 С в течение 3 ч и прокаливают при 550 С в течение 14 ч.

Рентгенофаэовый анализ показал, что продукт является цеолитом со структурой феррьерита и имеет химический состав в оксидном виде: 0,49 Na20 А 20з 27,7 SI02.

Пример 2. Кремнегель и алюминат натрия получают по примеру 1. 5,44 г аммонийной соли гуминовых кислот (0,7 г соли/ммоль А120э) растворяют в 50 мл НгО, добавляют 4,4 r NaOH в 25 мл воды. Дальше кристаллиэационную смесь готовят по примеру 1 и кристаллизуют в течение 50 ч. По данным рентгенофаэового анализа полученный продукт содержит две кристаллические фазы — феррьерит и морденит, Пример 3. Реакционную смесь готоBRT Ilo примеру 1, за исключением того, что гуминовых кислот в виде аммонийной соли берут 11,66 г (1,5 r соли/ммоль А!20з). Кристаллизацию смеси проводят при 150 С в течение 69 ч. Рентгенофазовый анализ показал, что синтезированный продукт является цеолитом со структурой феррьерита.

Пример 4. Приготовление реакционной смеси ведут идентично примеру 1, за исключением того, что аммонийной соли гуминовых кислот берут 14.06 г (1,8 г соли/ммоль А!20з). Время кристаллизации смеси 60 ч. По данным рентгенофазового анализа синтезированный образец по структуре близок к мордениту.

Каталитическую активность полученных образцов феррьерита в реакции крекинга н-октана исследуют следующим образцом.

Образцы феррьерита, полученные по примерам 1 и 3, переводят в декатионированную форму четырехкратной обработкой

0,5 н. раствором NHaCI иэ расчета 1 г цеолита — 10 мл раствора. После обмена образцы промывают водой, сушат при 120 С 3 ч и прокэливают при 450"С 3 ч. Кэталитические испытания проводят при атмосферном дэв40

Формула изобретения

Способ получения цеолитэ со структурой феррьерита, включающий смешение источников Окиси кремния, алюминия, щелочного металла, затравки цеолита, органической добавки, гидротермальную кристаллизацию смеси, промывку осадка, сушку, прокалку, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения каталитической активности продукта и улучшения условий труда, в качестве ор энической добавки используют натриевую соль гумминовых кислот, взятую в количестве 1,1 — 1,5 г на

1 ммоль Alz03, лении в проточном реакторе, в который за3 гружают 10 см спрессованного образца фракции 1-2 мм. н-Октэн попадают в реактор жидкостным насосом с объемной скоростью

5 1,6 ч . Продукты реакции анализируют хро-1 матографически.

В таблице приведены данные по степени превращения и составу продуктов крекинга н-октана на декатионированных

10 образцах феррьерита, полученных по примерам 1 и 3 и по прототипу. Степень превращения н-октана на данных образцах, полученных по предлагаемому способу, составляет, $: при 400 С 63,3-67,6; при 450 С

15 72.8-74,9; при 500 С 83,3-85,5, По прототипу при соответствующих условиях,, : 47,9;

49,6; 57,5, Данные по каталитическим испытаниям свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет получить феррьерит, имеющий более высокую каталитическую активность в реакции крекинга н-углеводородов.

Преимущества предлагаемого способа состоят также а том, что улучшаются условия

25 труда эа счет снижения T0Kcl1чности исходной реакционной смеси по сравнению с прототипом.

При комнатной температуре гумины щелочных металлов представляют собой

30 порошок без запаха. При повышенных температурах их летучесть незначительна, Они . Hp. входят B список вредных веществ.

Поэтому применение гуматов в кэчеcTве структурообразующей добавки улучша35 ет условия труда при разгрузке автоклава, отмывке, сушке и прокаливании синтезированного феррьерита.

1503221

Пример Э

Гаг ° ав

Пример а а ат ии. С

Тем пер

400 тур яе

450 500

500

450

450

57.5

47,9

49.6

Составитель И.Веденеева

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор Л.Лашкова

Заказ 4595 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 углеводороды

Метан

Этилен

Этан

Пропилеи-прапан н-Бутан бутены-иэо-бутан

Алифатинестие Св

Алифатичесаие Се

Бенэол

Гептан

Иэооатан

Толуол всилолы

Степень п в ащенил, 0.6

1,б

30.3

8,5

19,5

12,9

15.3

0.6 !

0.7

2.5

3.4

67.6

1.0

2.&

4,6

37.6

9,6

16,3

7,2

8,1

0.5

0,7

0,4

2,8

3.1

74,9

8.3

98

40. 6

7,!

22.1

1.9

2,3

0.4

0.2

О, I

24

2.3

85.5

0.5

1,4

3.4

28.5

6.8

18.7

13,0

15,4

0.8

1.6

0.9

32

3.8

63,3

0.8

3.2

5,6

37,0

7,9

21.8

7,9

7.3

0.6

1.0

0,4

2,9

3,6

72,8

1.8

6.5

7.1

38.5

7,5

22.7

6.9

1,8

0.5

0.5

0.2

2.9

3,1

8Э.Э

1.2

1.4

6.8

24,2

5.2

15.1

18.9

26.5

0.2

0.5

2.1

4.1

10,5

28.9

3,1

173

14.9

18.7

0,4

0,3

4,0

7,1

15.4

32,2

Э.2 !

8.3

82

11.0

0.4