Изомеризация C7-C8 парафинов на P(Si)-Mo и P(Si)-W гетерополисоединениях.

Номер гранта:13-03-00646
Область научного знания:химия и науки о материалах
Тип конкурса: («а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты
Год выполнения:2013г.
Руководитель: Удалова О.В.
Статус заявки:поддержана

Аннотация к заявке:

Процессы изомеризации различных групп углеводородов, в частности парафинового ряда, с использованием различных катализаторов часто применяются для улучшения характеристик моторных топлив, а также в целях получения полупродуктов органического синтеза. В последние годы достаточно широко для проведения изомеризации углеводородов стали использовать гетерополикислоты (ГПК) и их соли.Гетерополисоединения (ГПС) вольфрамового и молибденового ряда, как массивные, так и нанесенные на инертные носители - оксиды алюминия и кремния - являются активными и селективными катализаторами. В предлагаемом проекте будет изучен механизм формирования активных центров ГПС и механизм их функционирования в реакциях изомеризации алканов С7-С8. Предполагается синтезировать катализаторы на основе ГПС, модифицированные разным количеством ионов переходных металлов и нанесенные на носители. Будет изучена их активность и селективность в реакциях изомеризации, а также изменение структуры ГПС и активных центров поверхности в условиях каталитической реакции методами рентгеновской дифракции, ИК-Фурье спектроскопии и другими методами.

Аннотация к отчету по результатам реализации проекта:

В настоящей работе была исследована каталитическая активность в реакции изомеризации н-гептана фосфорвольфрамовой кислоты (HPW) и её солей, кремнийвольфрамовой кислоты (HSiW) и кремниймолибденовой кислоты (HSiMo), модифицированных добавками Pt. Также были испытаны гетерополисоединения, полученные из фосфорвольфрамовой кислоты, содержащие ионы калия (KPW) и алюминия (AlPW). В качестве носителей использовали ?-Al2O3, ?-Al2O3, ?-Al2O3, TiO2 (anatase) с удельной поверхностью 7 м2/г, TiO2 (anatase) с удельной поверхностью 40м2/г, TiO2 (anatase) с удельной поверхностью 65м2/г, оксид циркония, силикагель, и цеолит ZSM-5 c модулем 400. Гетерополисоединения (ГПС) наносили в количестве 5-20% вес. Также на этих носителях исследовано влияние количества нанесенной платины от 0,1 до 2% при постоянной концентрации нанесенной гетерополикислоты (HPW). Показано, что оптимальным является количество платины, равное 0,5 – 1%. На ряде образцов была исследована изомеризация октана и полученные результаты сопоставлены с результатами по изомеризации гептана. Каталитическая активность образцов, содержащих как ГПС, так и Pt, была сопоставлена с каталитической активностью образцов, содержащих только Pt и не имеющих в своем составе ГПС. Нанесенные образцы готовили методом пропитки носителя растворами ГПС и платинохлористоводородной кислоты с последующим высушиванием при 110-120°С в течение 3 ч. и прокаливанием при 150, 180, 210, 240, 270, 300 и 330°С в течение 40-60 мин. при каждой температуре и при 350°С в течение 4 ч. Перед нанесением раствора ГПС носитель прокаливали при 500°С. Показано, что, при нанесении ГПК на оксид алюминия, первый нанесенный слой ГПК не принимает участия в катализе вследствие прочной адсорбции или частичного разрушения ГПК. На оксиде титана такой эффект не наблюдается, и каталитические свойства ГПК проявляются при нанесении минимального (5%) количества ГПК. Различие в поведении ГПК, при нанесении на Al2O3 и TiO2 объяснены различием в силе основных центров поверхности Al2O3 и TiO2. При сопоставлении каталитической активности образцов с нанесенными ГПК и Pt с каталитической активностью образцов с нанесенной Pt показано, что нанесение ГПК приводит к понижению температуры максимального выхода изомеризации на 120 - 150°С. На образцах с нанесенной Pt, в интервале температур 260-360?С помимо реакций изомеризации и крекинга протекает реакция алкилирования, приводящая к образованию изомеров С8 в случае изомеризации гептана и изомеров С9 в случае изомеризации октана. При сопоставлении активности совместно нанесенных платины и HPW с активностью механической смеси раздельно нанесенных на носитель платины и HPW и затем механически перетертых показано, что механическая смесь не обладает изомеризующей активностью. Из этого можно заключить, что активный центр содержит рядом расположенные центры дегидрирования (Pt) и изомеризации (ГПС).
Аннотации к заявке и отчету приведены в авторской редакции. по состоянию на 27.05.2019.

Библиография

Приведена в авторской редакции.
Помог ли вам материал?
0    0