РЕГУЛИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ КИСЛОТНОСТИ Zn–Me-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ФОРМОВАННЫХ ZSM-5–Al₂O₃ КАТАЛИЗАТОРОВ АЛКИЛИРОВАНИЯ

Аннотация

Исследовано влияние формования и модифицирования металлами на кислотные и каталитические свойства формованных композиций ZSM-5–Al₂O₃ для алкилирования ароматических углеводородов. В качестве исходной матрицы использовали формованные материалы на основе ZSM-5 и алюмооксидного связующего, полученного из псевдобемита. Для оценки влияния состава носителя исследовали прокалённый Al₂O₃ и композиции ZSM-5–Al₂O₃, содержащие 50, 70 и 80 мас.% цеолита. Температурно-программированная десорбция аммиака показала, что увеличение содержания ZSM-5 сопровождается ростом интенсивности и площади десорбционных сигналов, а также умеренным смещением максимумов десорбции в область более высоких температур. На основе композиции 50 мас.% ZSM-5 + 50 мас.% Al₂O₃ приготовлена серия Zn–Мекатализаторов, содержащих Zn, Zn–Ce, Zn–La и Zn–Zr. Образцы охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, ИК-Фурье-спектроскопии и ИК-Фурьеспектроскопии адсорбированного пиридина. Установлено, что введение металлических компонентов не приводит к выраженному разрушению каркаса ZSM-5, однако для образца Zn–Zr/ZSM-5–Al₂O₃ обнаружены рефлексы ZrO₂. По данным ИК-спектроскопии адсорбированного пиридина во всех Zn–Me-катализаторах преобладают льюисовские кислотные центры; отношение B/L изменяется от 0,18 для Zn–Ce/ZSM-5–Al₂O₃ до 0,36 для Zn–Zr/ZSM-5–Al₂O₃. Каталитические испытания в реакции алкилирования бензола этиленом показали, что максимальная селективность по этилбензолу достигается на Zn–Ce/ZSM-5– Al₂O₃, наибольшая конверсия этилена - на Zn–Zr/ZSM-5–Al₂O₃, а максимальный выход этилбензола - на Zn–La/ZSM-5–Al₂O₃. Полученные результаты показывают, что свойства формованных Zn–Me/ZSM-5–Al₂O₃-катализаторов определяются совместным влиянием состава цеолит-алюмооксидной матрицы и природы металлического модификатора.