Крекінг кумолу на цеоліті NaY
На відміну від кислотних форм цеолітів крекінг кумолу в імпульсному режимі на NaY при 400−500 ºС крім пропілену та бензолу дає лише слідові кількості толуолу та етилбензолу, але більш значна частина кумолу ізомеризує до н-пропілбензолу. Однак помітна кількість толуолу десорбується з цеоліту при 450−...
Saved in:
| Date: | 2000 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України
2000
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3579 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Крекінг кумолу на цеоліті NaY / К. І. Патриляк, Р. В. Ліхньовський, Л. К. Патриляк, І. А. Манза // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 4. — С. 19-20. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859826323683278848 |
|---|---|
| author | Патриляк, К.І. Ліхньовський, Р.В. Патриляк, Л.К. Манза, І.А. |
| author_facet | Патриляк, К.І. Ліхньовський, Р.В. Патриляк, Л.К. Манза, І.А. |
| citation_txt | Крекінг кумолу на цеоліті NaY / К. І. Патриляк, Р. В. Ліхньовський, Л. К. Патриляк, І. А. Манза // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 4. — С. 19-20. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| description | На відміну від кислотних форм цеолітів крекінг кумолу в імпульсному режимі на NaY при 400−500 ºС крім пропілену та бензолу дає лише слідові кількості толуолу та етилбензолу, але більш значна частина кумолу ізомеризує до н-пропілбензолу. Однак помітна кількість толуолу десорбується з цеоліту при 450−500 ºС після попередньої хемосорбції кумолу при 320 ºС. Відсутність етилбензолу у продуктах десорбції зумовлена дуже низькою силою центрів Бренстеда на NaY – при температурі дослідів вони спроможні протонувати лише ядро молекули кумолу, але не третинний атом ізопропільної групи.
В отличие от кислотных форм цеолитов крекинг кумола в импульсном режиме на NaY при 400−500 ºС помимо пропилена и бензола дает лишь следовые количества толуола и этилбензола, но более значительная часть кумола изомеризует в н-пропилбензол. Однако заметное количество толуола десорбируется из цеолита при 450−500 ºС после предварительной хемосорбции кумола при 320 ºС. Отсутствие этилбензола в продуктах десорбции обусловлено очень низкой силой центров Бренстеда на NaY – при температуре опытов они способны протонировать ядро молекулы, но не третичный атом изопропиль-
ной группы.
In contrast to the acid forms of zeolites, NaY at 400 − 500 ºС cracks cumene in pulse regime to the propene and benzene with only trace quantity of toluene and ethylbenzene, but essential part of cumene isomerizates to npropylbenezene. However, a considerable guantity of toluene desorbs from zeolite at 450-500 С, after preliminary chemisorption of cumene at 320 С. Absence of the ethylbenzene in desorption products is due to very low strenght of NaY Broensted acid sites – at the experimental temperatures they are able to protonate cumene
molecule ring only, not the tertiary atom of isopropyl group.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:28:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
Катализ и нефтехимия, 2000, №4 19
УДК 665.644 © 2000
Крекінг кумолу на цеоліті
К. І. Патриляк, Р. В. Ліхньовський, Л. К. Патриляк, І. А. Манза
Інститут біоорганічної хімії та нафтохіміїНАН України,
Україна, 02094, Київ, вул. Мурманська, 1; факс: (044) 573-25-52
На відміну від кислотних форм цеолітів крекінг кумолу в імпульсному режимі на №У при 400-500 °С крім
пропілену та бензолу дає лише слідові кількості толуолу та етилбензолу, але більш значна частина кумолу
ізомеризує до н-пропілбензолу. Однак помітна кількість толуолу десорбується з цеоліту при 450-500 °С пі
сля попередньої хемосорбції кумолу при 320 °С. Відсутність етилбензолу у продуктах десорбції зумовлена
дуже низькою силою центрів Бренстеда на №У - при температурі дослідів вони спроможні протонувати
лише ядро молекули кумолу, але не третинний атом ізопропільної групи.
У рамках розробки мікросферичного цеоліт-
вмісного каталізатора на основі українського каоліну
[1] ми тестували на каталітичну активність в реакції
крекінгу кумолу не лише кінцеві та проміжні форми
зразків, але й вихідну каолінову мікросферу, а також
цеолітвмісну (40 % №У, Бі/А = 2,25) мікросферу і чи
стий цеоліт №У (Бі/ЛІ = 2,35).
Крекінг кумолу як на цеолітвмісній мікросфері
(ЦВМС), так і на чистому №У має дуже цікаві особли—
вості, розгляду яких присвячено дану роботу.
Зразки тестували імпульсним методом [1] при тем
пературі 320, 350, 400, 450, 475 та 500 °С. Наважку (0,1
г) з величиною гранул 0,063-0,1 мм у вигляді шару
заввишки приблизно 1 мм, зверху та знизу обмеженого
кварцовою кришкою, дегідратували у потоці Не (0,5 л /
год) в процесі програмованого підвищення температу—
ри до 500
о
С і витримували при цій температурі протя—
гом 1 год. Після охолодження реактора до температури
тестування у потік гелію подавали 10-15 імпульсів
кумолу по 2 мкл кожен. Газопарова суміш продуктів
реакції надходила у ловушку з рідким азотом, у якій
вона конденсувалась (-196 С). Відтак температуру
різко підвищували з використанням портативної елек—
тропечі, внаслідок чого вміст ловушки виносився по—
током Не на розділення у хроматографічну колонку і
далі - у полум'яно-іонізаційний детектор. Особливість
проведення дослідів полягає в тому, що при темпера—
турі крекінгу 320-400 С після подачі останнього імпу—
льсу кумолу та завершення циклу (загальна тривалість
досліду становила 5-7 год) температуру реактора під—
вищували послідовно до 450 та 500
о
С, вловлюючи при
кожній з цих температур десорбовані продукти, а потім
подаючи їх, як звичайно, на хроматографічний аналіз.
Як чистий №У , так і ЦВМС дають практично той
самий результат. Кумол першого імпульсу при 320
о
С
адсорбується зразками майже повністю. Імпульсна
подача наступних доз кумолу не виявляє жодних ознак
крекінгу останнього: поступово зростає лише його
проскок за межі реактора у вигляді єдиного піку на
хроматограмі. Але відтак вимальовується надзвичайно
цікава картина при згаданому підвищенні температури
реактора до 450
о
С - зразок десорбує цілий ряд проду-
ктів (рисунок, а): пропілен, бензол, толуол, неперетво-
рений кумол (з домішкою неідентифікованого компо—
нента) та н-пропілбензол (2,5; 7.4; 3,0; 78,2 та 8,9 %
мол.) відповідно). Подальше підвищення температури
до 500
о
С дає (рисунок, б) ще деяку кількість пропіле—
ну, толуолу та неідентифікованого компонента, а та—
кож помітну кількість бензолу (6,0; 17,7; 9,4 та 66,9 %
мол.) відповідно).
а б
Хроматограма продуктів, десорбованих зі зразка
№У при температурі 450 (а) та 500 С (б) після по¬
передньої подачі на зразок 10 імпульсів кумолу в
потоці гелію при 320 С: 1 - пропілен, 2 - бензол, 3
- толуол, 4 - неконвертований кумол з домішкою
неідентифікованого компонента 4а, 5 - н-пропіл-
бензол
При 350
о
С починається деякий крекінг кумолу - на
хроматограмах з' являються піки пропілену та бензолу.
Тепер кінцеве підвищення температури реактора має
своїм наслідком помітно меншу загальну кількість де-
сорбованих продуктів, але якісно вони залишаються
незмінними при незмінних у цілому співвідношеннях.
З підвищенням температури крекінгу все більшим
стає пік н-пропілбензолу. Цікаво також, що при темпе—
ратурі крекінгу 400 С піки толуолу та етилбензолу
практично відсутні на хроматограмі. Більш-менш по—
мітними вони стають лише при температурах крекінгу
475-500 С, причому толуольний пік чіткіший за етил-
бензольний.
Викладені експериментальні результати цілком уз—
годжуються із запропонованим [2] механізмом крекін—
гу. При 320 С якщо і має місце якесь розщеплення
кумолу, то продукти реакції повністю утримуються
слабкими кислотними центрами зразка. Утворення
20 Катализ и нефтехимия, 2000, №4
толуолу відбувається через попередню ізомеризацію
кумолу до н-пропілбензольного інтермедіату на актив
ному центрі, що поєднує кислотні центри Бренстеда та
Льюїса.
На цеоліті №У наявні слабкі бренстедові центри
[3]. Разом з тим натрієві форми фожазитів вміщують
також льюїсові кислотні центри [4-6]. Ними є виходи
на цеолітну поверхню граткового алюмінію, який,
стаючи поверхневим, набуває координаційної ненаси-
ченості, тобто перетворюється у кислотний центр Лью-
їса.
Ізомеризація кумолу на дуже слабких кислотних
центрах №У потребує, очевидно, певного часу, а тому
толуол, як зазначено, практично не утворюється у зви—
чайному режимі тестування кислотних каталізаторів, а
лише у разі кількагодинного перебування кумолу в
адсорбованому вигляді на поверхні зразка, тоді як ети—
лбензол не утворюється навіть за таких умов: сила
бренстедових центрів №У настільки мала, що вони
неспроможні протонувати третинний атом у молекулі
кумолу і при 500 С.
Таким чином, проведення крекінгу кумолу на зраз—
ках екстремально низької кислотності та активності, на
яких, по суті, "консервуються" первинні процеси, дає
винятково цікавий матеріал для обговорення і поглиб
леного розуміння механізму крекінгу кумолу, а також
для виявлення взаємозв'язку між природою каталітич
ної активності та перебігом реакцій крекінгу.
Л і т е р а т у р а
1. Патриляк К. И., Назарок В. И., Патриляк Л. К. и
др., Журн. прикл. хим., 1999, 72 (3), 798.
2. Патриляк Л. К., Катализ и нефтехимия , 2000,
(4), 16-18.
3. Химия цеолитов и катализ на цеолитах / Под ред.
Дж. Рабо., Т.1, Москва., Мир, 1980.
4. Патриляк Л. К., Тарануха О. М., Вісн. держ. ун
ту "Львівська політехніка", сер. Хімія, технологія ре
човин та їх застосування, 1998, (342), 235.
5. Patrylak L.K., Adsorpt. Sei. Technol, 1999, 17 (2),
115.
6. Патриляк Л.К., Тарануха О.М., Доп.НАН України,
1999, (6), 163.
Надійшла до редакції 31 січня 2000р.
Крекинг кумола на цеолите NaY
К. И. Патриляк, Р. В Лихневский, Л. К. Патриляк, И. А Манза
Институт биоорганической химии и нефтехимии НАН Украины,
Украина, 02094, Киев, ул. Мурманская,!; факс: (044) 573-25-52
В отличие от кислотных форм цеолитов крекинг кумола в импульсном режиме на NaY при 400— 500 °С
помимо пропилена и бензола дает лишь следовые количества толуола и этилбензола, но более значите
льная часть кумола изомеризует в н-пропилбензол. Однако заметное количество толуола десорбирует-
ся из цеолита при 450—500 °С после предварительной хемосорбции кумола при 320 °С. Отсутствие
этилбензола в продуктах десорбции обусловлено очень низкой силой центров Бренстеда на NaY - при
температуре опьтов они способнь протонировать ядро молекуль , но не третичньй атом изопропиль-
ной группь .
Cumene cracking on NaY zeolite
K. I. Patrylyak, R. V. Likhniovskyi, L. K. Patrylyak, I. A. Mama
Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of National Academy of Sciences of Ukraine,
!Murmanskay str.,., Kyiv, 02094 Ukraine; Fax: (044) 573-25-52
In contrast to the acid forms of zeolites, NaY at 400 — 500 °С cracks cumene in pulse regime to the propene and
benzene with only trace quantity of toluene and ethylbenzene, but essential part of cumene isomerizates to n-
propylbenezene. However, a considerable guantity of toluene desorbs from zeolite at 450-500 С, after prelimi
nary chemisorption of cumene at 320 С. Absence of the ethylbenzene in desorption products is due to very low
strenght of NaY Broensted acid sites - at the experimental temperatures they are able to protonate cumene
molecule ring only, not the tertiary atom of isopropyl group.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-3579 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:28:57Z |
| publishDate | 2000 |
| publisher | Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Патриляк, К.І. Ліхньовський, Р.В. Патриляк, Л.К. Манза, І.А. 2009-07-08T11:09:01Z 2009-07-08T11:09:01Z 2000 Крекінг кумолу на цеоліті NaY / К. І. Патриляк, Р. В. Ліхньовський, Л. К. Патриляк, І. А. Манза // Катализ и нефтехимия. — 2000. — № 4. — С. 19-20. — Бібліогр.: 6 назв. — укр. https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3579 665.644 На відміну від кислотних форм цеолітів крекінг кумолу в імпульсному режимі на NaY при 400−500 ºС крім пропілену та бензолу дає лише слідові кількості толуолу та етилбензолу, але більш значна частина кумолу ізомеризує до н-пропілбензолу. Однак помітна кількість толуолу десорбується з цеоліту при 450−500 ºС після попередньої хемосорбції кумолу при 320 ºС. Відсутність етилбензолу у продуктах десорбції зумовлена дуже низькою силою центрів Бренстеда на NaY – при температурі дослідів вони спроможні протонувати лише ядро молекули кумолу, але не третинний атом ізопропільної групи. В отличие от кислотных форм цеолитов крекинг кумола в импульсном режиме на NaY при 400−500 ºС помимо пропилена и бензола дает лишь следовые количества толуола и этилбензола, но более значительная часть кумола изомеризует в н-пропилбензол. Однако заметное количество толуола десорбируется из цеолита при 450−500 ºС после предварительной хемосорбции кумола при 320 ºС. Отсутствие этилбензола в продуктах десорбции обусловлено очень низкой силой центров Бренстеда на NaY – при температуре опытов они способны протонировать ядро молекулы, но не третичный атом изопропиль- ной группы. In contrast to the acid forms of zeolites, NaY at 400 − 500 ºС cracks cumene in pulse regime to the propene and benzene with only trace quantity of toluene and ethylbenzene, but essential part of cumene isomerizates to npropylbenezene. However, a considerable guantity of toluene desorbs from zeolite at 450-500 С, after preliminary chemisorption of cumene at 320 С. Absence of the ethylbenzene in desorption products is due to very low strenght of NaY Broensted acid sites – at the experimental temperatures they are able to protonate cumene molecule ring only, not the tertiary atom of isopropyl group. uk Інститут бiоорганiчної хiмiї та нафтохiмiї НАН України Крекінг кумолу на цеоліті NaY Крекинг кумола на цеолите NaY Cumene cracking on NaY zeolite Article published earlier |
| spellingShingle | Крекінг кумолу на цеоліті NaY Патриляк, К.І. Ліхньовський, Р.В. Патриляк, Л.К. Манза, І.А. |
| title | Крекінг кумолу на цеоліті NaY |
| title_alt | Крекинг кумола на цеолите NaY Cumene cracking on NaY zeolite |
| title_full | Крекінг кумолу на цеоліті NaY |
| title_fullStr | Крекінг кумолу на цеоліті NaY |
| title_full_unstemmed | Крекінг кумолу на цеоліті NaY |
| title_short | Крекінг кумолу на цеоліті NaY |
| title_sort | крекінг кумолу на цеоліті nay |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/3579 |
| work_keys_str_mv | AT patrilâkkí krekíngkumolunaceolítínay AT líhnʹovsʹkiirv krekíngkumolunaceolítínay AT patrilâklk krekíngkumolunaceolítínay AT manzaía krekíngkumolunaceolítínay AT patrilâkkí krekingkumolanaceolitenay AT líhnʹovsʹkiirv krekingkumolanaceolitenay AT patrilâklk krekingkumolanaceolitenay AT manzaía krekingkumolanaceolitenay AT patrilâkkí cumenecrackingonnayzeolite AT líhnʹovsʹkiirv cumenecrackingonnayzeolite AT patrilâklk cumenecrackingonnayzeolite AT manzaía cumenecrackingonnayzeolite |