Научная статья на тему 'СЕЛЕКТИВНОЕ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ ТОЛУОЛА НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПЕНТАСИЛАХ'

СЕЛЕКТИВНОЕ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ ТОЛУОЛА НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПЕНТАСИЛАХ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
232
43
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЕНЗОЛ И КСИЛОЛЫ / ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ / МОДИФИЦИРОВАНИЕ / Н-ПЕНТАСИЛ / P / LA / YB / HO / ТОЛУОЛ / BENZENE AND XYLENES / DISPROPORTIONATION / H-PENTASIL / MODIFIERS / P / LA / YB / HO / TOLUENE

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Керимли Ф.Ш., Мамедов С.Э.

В интервале температур 500-550 оC на проточной установке в реакторе идеального вытеснения при атмосферном давлении изучено влияние концентрации модификаторов (P, La, Yb, Ho) на текстурные, кислотные и каталитические свойства пентасила в реакции диспропорционирования толуола. Установлено, что селективность катализатора по п -ксилолу (ПС) существенно зависит от способа модифицирования цеолита. Катионные формы цеолита ЦВМ проявляют более высокую селективность по сумме бензол+ксилолы, чем Н-форма цеолита. Введения катионов в состав цеолита ЦВМ уменьшает количество сильных кислотных центров и тем самым снижает его диспропорционирующую активность. При введении катионов редкоземельных элементов в состав ЦВМ происходит незначительное возрастание селективности по п -ксилолу (с 25.2 до 28.3 %). Это связано с тем, что при ионном обмене мало изменяются удельная поверхность и объем пор цеолита. Показано что, при модифицировании Н-пентасила методом пропитки фосфором и металлами происходит уменьшение концентрации сильных протонных центров, образование новых более сильных апротонных центров и уменьшение объема пор цеолита, что приводит к увеличению стерических препятствий для диффузии о - и м -ксилолов и повышению пара -селективности катализатора. Показана возможность получения п -ксилола с высокой селективностью (59.2-78.2 %.) путем диспропорционирования толуола на оптимальном катализаторе 10.0% La 3.0% Р/Н-пентасил при конверсиях толуола, равных 16.1-21.5 %.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Керимли Ф.Ш., Мамедов С.Э.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SELECTIVE DISPROPORTIONATION OF TOLUENE OVER MODIFIED PENTASILS

The effect of the concentration of modifiers (P, La, Yb, Ho) on the textural, acid, and catalytic properties of pentasil in toluene disproportiona-tion reaction was studied on ideal displacement reactor with a flow-through installation at atmospheric pressure and temperature range of 500-550 оC. It has been found that the p -xylene (PS) selectivity of the catalyst significantly depends on the method of modifying the zeolite. The cationic forms of zeolite НЦВМ exhibit higher total (benzene+xylenes) selectivity than the H-form of zeolite. The incorporation of cations into the composition of zeolite НЦВМ decreases the number of strong acid sites and thereby reduces its disproportionate activity. The incorporation of rare-earth cations into the composition of НЦВМ leads to a slight increase in p -xylene selectivity (from 25.2 to 28.3%). This is due to the fact that upon ion exchange the specific surface and pore volume of the zeolite change insignificantly. It has been shown that when H-pentasil is modified by impregnation with phosphorus and metals, the concentration of strong proton centers decreases, new stronger aprotic centers form, and the pore volume of the zeolite decreases, which leads to an increase in steric hindrances on diffusion of o - and m -xylenes and an increase in para -catalyst selectivity. The possibility of p -xylene obtaining with high selectivity (59.2-78.2%.) by disproportionation of toluene on an optimal catalyst of 10.0% La 3.0% P / H-pentasil with toluene conversions of 16.1-21.5 % was shown.

Текст научной работы на тему «СЕЛЕКТИВНОЕ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ ТОЛУОЛА НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПЕНТАСИЛАХ»

Раздел 02.00.13

Нефтехимия

УДК 547.554.2-022:665.652.092.2 DOI: 10.17122/bcj-2020-2-64-69

Ф. Ш. Керимли (к.х.н., доц.), С. Э. Мамедов (д.х.н., проф.)

СЕЛЕКТИВНОЕ ДИСПРОПОРЦИОНИРОВАНИЕ ТОЛУОЛА НА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПЕНТАСИЛАХ

Бакинский государственный университет, кафедра физической и коллоидной химии AZ1148, Азербайджан, г. Баку, ул. З. Халилова, 23; тел. (99412)5381049, e-mail: fuadkarimli@bsu.edu.az, sabitmamedov51@mail.ru

F. Sh. Kerimli, S. E. Mamedov

SELECTIVE DISPROPORTIONATION OF TOLUENE OVER

MODIFIED PENTASILS

Baku State University 23, Z. Khalilova Str., AZ1148, Baku, Azerbaijan Republic; ph. (99412)5381049, e-mail: fuadkarimli@bsu.edu.az, sabitmamedov51@mail.ru

В интервале температур 500—550 0С на проточной установке в реакторе идеального вытеснения при атмосферном давлении изучено влияние концентрации модификаторов (Р, Ьа, УЬ, Но) на текстурные, кислотные и каталитические свойства пентасила в реакции диспропорциони-рования толуола. Установлено, что селективность катализатора по и-ксилолу (ПС) существенно зависит от способа модифицирования цеолита. Катионные формы цеолита ЦВМ проявляют более высокую селективность по сумме бензол+ксилолы, чем Н-форма цеолита. Введения катионов в состав цеолита ЦВМ уменьшает количество сильных кислотных центров и тем самым снижает его диспропорционирующую активность. При введении катионов редкоземельных элементов в состав ЦВМ происходит незначительное возрастание селективности по и-ксилолу (с 25.2 до 28.3 %). Это связано с тем, что при ионном обмене мало изменяются удельная поверхность и объем пор цеолита. Показано что, при модифицировании Н-пентасила методом пропитки фосфором и металлами происходит уменьшение концентрации сильных протонных центров, образование новых более сильных апротонных центров и уменьшение объема пор цеолита, что приводит к увеличению стеричес-ких препятствий для диффузии о- и л-ксилолов и повышению иара-селективности катализатора. Показана возможность получения и-ксилола с высокой селективностью (59.2—78.2 %.) путем диспропорционирования толуола на оптимальном катализаторе 10.0% Ьа 3.0% Р/Н-пентасил при конверсиях толуола, равных 16.1—21.5 %.

Ключевые слова: бензол и ксилолы; диспро-порционирование; модифицирование; Н-пента-сил; Р, Ьа, УЬ, Но, толуол.

The effect of the concentration of modifiers (P, La, Yb, Ho) on the textural, acid, and catalytic properties of pentasil in toluene disproportiona-tion reaction was studied on ideal displacement reactor with a flow-through installation at atmospheric pressure and temperature range of 500—550 0C. It has been found that the p-xylene (PS) selectivity of the catalyst significantly depends on the method of modifying the zeolite. The cationic forms of zeolite HDBM exhibit higher total (benzene+xylenes) selectivity than the H-form of zeolite. The incorporation of cations into the composition of zeolite HDBM decreases the number of strong acid sites and thereby reduces its disproportionate activity. The incorporation of rare-earth cations into the composition of HDBM leads to a slight increase in p-xylene selectivity (from 25.2 to 28.3%). This is due to the fact that upon ion exchange the specific surface and pore volume of the zeolite change insignificantly. It has been shown that when H-pentasil is modified by impregnation with phosphorus and metals, the concentration of strong proton centers decreases, new stronger aprotic centers form, and the pore volume of the zeolite decreases, which leads to an increase in steric hindrances on diffusion of o- and m-xylenes and an increase in para-catalyst selectivity. The possibility of p-xylene obtaining with high selectivity (59.2-78.2%.) by disproportionation of toluene on an optimal catalyst of 10.0% La 3.0% P / H-pentasil with toluene conversions of 16.1— 21.5 % was shown.

Key words: benzene and xylenes; disproportionation; H-pentasil; modifiers; P, La, Yb, Ho; toluene.

Дата поступления 29.04.20

Бензол и ксилолы являются важными мономерами в основном органическом синтезе Среди ксилолов наиболее ценным изомером является п-ксилол — исходное вещество для производства терефталевой кислоты, которую используют для синтеза полимеров.

Основным источником бензола и ксилолов является каталитический риформинг бензиновых фракций. Повышенный спрос на бензол и ксилолы и преобладание в продуктах каталитического риформинга толуола стимулирует разработку процесса диспропорциони-рования последнего. В этой реакции хорошей эффективностью обладают цеолитные катализаторы. Для повышения стабильности катализаторов на основе цеолитов типа морденита и У вводят переходные металлы, препятствующие коксообразованию Однако широкопористые цеолиты типа морденита и фожазита не проявляют молекулярно-ситовые свойства по отношению к изомерам ксилолов. Поэтому на модифицированных морденитах и фожазитах содержание п-ксилола в смеси ксилолов близко к термодинамически равновесному и составляет 24.0—26.0 %. В последние годы для дис-пропорционирования толуола стали использовать пентасилы 3-5 — аналоги цеолитов типа 2БМ-5. Особенностью пентасилов является их способность длительное время сохранять каталитическую активность, что обусловлено невозможностью образования в узких каналах высококремнеземных цеолитов высших конденсированных ароматических углеводородов, являющихся источником кокса 6-8. В работах 9-12 показано что, селективность образования п-ксилола повышается при модифицировании цеолитов различными модификаторами.

Целью настоящей работы являлось изучение влияния концентрация модификаторов (Р, Ьа, УЬ, Но) на физико-химические и каталитические свойства Н-пентасила в рекации дисп-ропорционирования толуола.

Материалы и методы исследования

Для исследования использовали высококремнеземный цеолит типа пентасила с мольным отношением 5Ю2/А1203=33, который путем ионного обмена переводили в КН4-форму по методике, описанной ранее 12. Н-форму цеолита получали термическим разложением КН4-формы при 500 -¡С в течение 4 ч. Модифицирование пентасила модификаторами (Ьа, УЬ, Но) проводили методами ионного обмена и пропитки 11,12. Фосфор наносили на цеолит путем пропитки с использованием водного ра-

створа гидрофосфата аммония 11. Образцы Ме-Р-Н-пентасил получали методом пропитки Р-Н-пентасила водными растворами нитратов редкоземельных элементов. Содержание фосфора и металлов в катализаторе составляло 3.0 и 1.0—10.0 % мас. соответственно. Образцы сушили на воздухе в течение 16 ч, затем 4 ч в сушильном шкафу при 110 оС и, наконец, прокаливали 4 ч в муфельной печи при 550 оС. Исследование пористой структуры образцов проводили методом низкотемпературной адсорбции азота на установке АБАР-2000 фирмы МюгошегШс8 13.

Кислотные свойства модифицированных цеолитов исследовали на термодесорбционной установке по адсорбции аммиака в потоке газа-носителя гелия в интервале 50—650 оС со скоростью линейного нагрева 10 оС/мин по методике 9. Концентрации кислотных центров (мкмоль/г катализатора) в исследуемых образцах определяли по количеству аммиака, содержащегося в десорбционных пиках 9. Опыты проводили на установке проточного типа со стационарным слоем катализатора объемом 4 см3 в реакторе идеального вытеснения при атмосферном давлении в присутствии водорода в интервале температур 250—400 оС, объемной скорости подачи сырья 1 ч-1. при мольном отношении С7Н8:Н2, равном 3:1. Анализ продуктов реакции осуществляли с помощью хроматографии 11,13.

Результаты и их обсуждение

Н-форма пентасила обладает достаточно высокой активностью в реакции диспропорцио-нирования толуола. При температуре реакции 450 оС конверсия толуола составляет 31.5%, селективность по бензолу и ксилолам — 47.9 и 45.2 % соответственно. Увеличение температуры до 550 оС приводит к росту селективности по бензолу и ее снижению по ксилолам.

Однако при этом происходит увеличение содержания в продуктах реакции триметил-бензолов (ТМБ). Селективность по ТМБ возрастает с 6.9 до 11.3 %, что свидетельствует о существенном протекании трансалкилирова-нии продуктов реакции (табл. 1). В интервале температур 450—550 оС на Н-пентасиле селективность по п-ксилолу (ПС) близка к равновесному значению.

Из табл.1 видно, что катионные формы цеолитов типа ЦВМ проявляют более высокую селективность по сумме бензол+ксилолы, чем Н-форма цеолита. Это связано с тем, что в результате модифицирования ЦВМ катионами

Таблица 1

Диспропорционирование толуола на модифицированных пентасилах

Катализаторы Т, оС Конверсия Селективность по продуктам % ПС,

толуола, % Бензол Ксилол ТМБ %

Н-ЦВМ 450 500 550 31.5 40.5 49.4 47.9 48.2 50.4 45.2 42.2 38.3 6.9 9.1 11.3 25.2 24.4 24.1

0.73 Ьа ЦВМ 450 500 550 22.7 36.2 43.6 49.1 51.4 52.7 46.9 43.7 40.8 4.0 4.9 6.5 28.3 26.7 25.8

0.68 УЬ- ЦВМ 500 550 38.8 46.2 53.0 53.4 41.4 39.5 5.6 7.1 25.7 25.2

0.73 Но- ЦВМ 500 550 39.3 46.8 53.2 53.6 41.0 39.0 5.8 7.4 25.1 24.6

происходит существенное снижение концентрации сильных кислотных центров (табл. 2), что способствует снижению селективности по ТМБ. На катионных формах селективность образования ТМБ снижается с 6.9-11.3 % до 4.0-7.4 %.

Введение многозарядных катионов в состав пентасила методом ионного обмена уменьшает количество сильных кислотных центров, и тем самым снижает его диспропорционирую-щую активность (табл.2).

Таблица 2

Кислотные характеристики модифицированных катализаторов по ТПД аммиака

Образец Тмах, С Концентрация кислотных центров, мкмоль-г -1

Форма I Форма II Форма I Форма II

0.85 Н-ПС* 198 418 628 542

0.71 Ьа- ПС 185 377 430 339

0.73 Но- ПС 186 382 437 342

0.68 УЬ- ПС 184 374 429 335

Н-ПС* — Н-пентасил

Видно что, в результате ионного обмена происходит уменьшение концентрации средних и сильных кислотных центров. Наиболее существенно уменьшается концентрация сильных кислотных центров (с 542 до 327342 мкмоль-г-1). Однако при ионном обмене мало изменяются удельная поверхность и объем пор цеолита. Из табл. 3 видно, что удельная поверхность и объем пор катионных форм цеолитов уменьшается всего с 266.3 до 257.7 м2/г и 0.226-0.213 см3/г соответственно.

Поэтому при модифицировании Н-пента-сила методом ионного обмена многозарядными катионами ПС возрастает незначительно. Из табл.1 видно что, ПС на катионных формах цеолита по сравнению с Н формой цеолита заметно различается при температуре 450 оС. Например, при температуре 450 оС на Ьа-фор-ме цеолита ПС составляет 28.5%.

Таблица 3

Текстурные характеристики катализаторов

Катализатор Вьа (м2/г) Уро)<см3/г)

0.85 Н-ПС 266.3 0.226

0.73 Ьа- ПС 258.8 0.213

0.68 УЬ- ПС 257.7 0.217

0.73 Но- ПС 259.1 0.223

3% Р-Н ПС 222.6 0.177

10% Ьа-НПС 213.5 0.157

6% Ьа-3% Р-НПС 216.3 0.161

10% Ьа-3% Р-НПС 211 .2 0.152

Изменение размеров каналов структуры цеолита, адсорбционно-десорбционных и диффузных характеристик катализаторов можно достичь методом пропитки. С этой целью было изучено влияние модифицирования Н-пента-сила фосфором и металлами (Ьа, УЬ, Но) на его каталитические свойства в диспропорцио-нировании толуола. Из табл.4 видно, что модифицирование Н-пентасила фосфором в количестве 3.0% мас. заметно снижает конверсию толуола, но существенно повышает селективность по п-ксилолу. Например, при температуре 500 оС модифицирование Н-пен-тасила фосфором снижает конверсию толуола с 40.5 до 28.4 % и повышает ПС с 24.4 до 38.1 %. Более существенное повышение ПС достигается при увеличении содержания металлов в фосфорсодержащих пентасилах. Видно что, с увеличением содержания лантана до 10.0% мас. в Н-пентасиле существенно возрастает ПС. Так, например, при температуре 500 оС увеличение содержание лантана с 3.0 до 10.0 % мас. приводит к повышению ПС с 50.4 до 70.3 %. При повышении температуры до 550 оС происходит снижение ПС до 56.2% мас.

Однако при модифицировании Н-пентаси-ла как фосфором, так и металлами, заметно снижается конверсия толуола. Дополнительное модифицирование Р-содержащего пентасила металлами (Ьа, УЬ, Но) способствует резкому возрастанию ПС. Так, в присутствии Р-содержа-щего пентасила, модифицированного 10.0% мас.

Таблица 5

Распределение числа кислотных центров (мкмоль г'1) по величинам энергии активации (Е, кДж/моль) для цеолитов, модифицированных различными модификаторами

Таблица 4

Влияние концентрации модификаторов на каталитические свойства Н-пентасила в реакции диспропорционирования толуола

Катализатор Т, оС Конверсия толуола, % мас. Селективность, % Содержание п -ксилола в смеси ксилолов, %

Бензол Ксилолы

3% Р- НПС 500 550 28.4 37.6 51.5 53.4 47.5 44.6 38.1 32.3

3% 1.8-НПС 500 550 24.7 34.2 51.2 52.2 47.8 45.8 41.3 34.1

6% 1.8-НПС 500 550 15.9 24.2 50.6 51.2 48.9 47.8 50.4 40.1

10% 1.8-НПС 500 550 9.6 14.8 50.3 50.9 49.4 48.5 70.3 56.2

6% 1.8-3% Р- НПС 500 550 14.1 21.5 50.8 51.1 48.6 48.0 71.3 59.2

10% 1.8-3% Р- Н ПС 500 550 8.5 16.1 50.4 50.7 49.4 48.6 92.4 78.2

6% УЬ-3% Р-Н ПС 500 550 17.6 27.4 50.9 51.6 48.2 47.3 68.6 57.8

10% УЬ-3% Р-НПС 500 550 10.3 19.4 50.4 51.1 49.0 47.9 83.1 64.7

6% Но-3% Р-НПС 500 550 16.2 25.7 50.9 51.3 48.3 47.8 66.5 54.3

10% Но-3% Р- Н ПС 500 550 9.1 18.2 50.4 51.9 49.2 48.1 88.2 69.1

Образец Е<95 кДж/моль 95 <Е <1 30 кДж/моль Е>130 кДж/моль Высокотемпературное плечо(>170 оС) 130<Е<(1 60-175), кДж/моль

НЦВМ 618 216.4 328.1 - -

3% Р-НЦВМ 242.6 280.6 108.4 33.8 74.6

6 % 1.8 -НУС 294.5 286.4 95.4 31.2 94.2

10% 1.8 -НУС 252.8 278.2 63.4 38.5 98.8

6% 1.8-3% Р-НПС 252.7 278.6 59.6 62.5 119.5

10% 1.8-3%Р-НПС 242.5 257.5 48.8 74.5 125.2

Ьа, при 500 0С селективность по п-ксилолу достигает 92.4%. Однако такая высокая ПС достигается при низкой конверсии толуола (8.5%). При увеличении конверсии толуола до 16.1% мас. происходит снижение шрй-селективности (78.2%) катализатора. Высокую шрй-селектив-ность (83.1—88.2 %) при температуре реакции 500 оС проявляют также катализаторы, модифицированные 10.0% мас. Но и 3% мас. Р. Однако Н-пентасилы, модифицированные УЬ и Но, проявляют несколько низкую шрй-селективность, чем образцы, модифицированные Ьа.

Следует отметить, что образцы, модифицированные 3.0% мас. Р и 6.0—10.0 % мас. Ьа при конверсиях толуола, равных 16.1—21.5 %, проявляют достаточно высокую ПС (59.2— 78.2 %). Следовательно, Н-пентасилы, модифицированные методом пропитки Р и РЗЭ-ме-таллами, проявляют высокую ПС в диспро-порционировании толуола.

Увеличение ПС катализаторов на основе пентасилов, модифицированных РЗЭ-металла-ми и Р, связано с уменьшением эффективного

диаметра каналов цеолита и снижением концентрации сильных Бренстедовских кислотных центров. Действительно, при модифицировании Н-пентасила модификаторами происходит существенное уменьшение концентрации сильных протонных кислотных центров (табл. 5). Видно, что при этом происходит перераспределение кислотных центров: уменьшается концентрация сильных протонных центров и происходит образование новых, более сильных апротон-ных центров. Наибольшая концентрация сильных апротонных центров наблюдается на образцах, содержащих 3.0% мас. Р и 10.0% мас. металлов.

При модифицировании Н-пентасила методом пропитки Р и металлами наблюдается изменение его удельной поверхности и объема пор (табл. 3). Модифицирование Н-пентасила Р в количестве 3.0% мас. приводит к снижению его удельной поверхности с 266.3 до 222.6 м2/г и объема пор с 0.226 до 0.177 см3/г. При увеличении концентрации Ьа до 10.0% мас. наблюдается более существенное снижение

Схема. Механизм протекания реакции диспроиорционирования толуола в каналах цеолита типа пентасила.

удельной поверхности (до 213.5 м2/г) и объема пор (до 0.157 см3/г) цеолита. Совместное модифицирование Н-пентасила P и La приводит к дальнейшему снижению удельной поверхности и объема пор. Так, на образце пентасила, содержащего 3.0% мас/ P и 10.0% мас. La, удельная поверхность снижается до 211.2 м2/ г, а объем пор до 0.152 см3/г.

Полученные данные свидетельствуют о том, что с уменьшением объема пор цеолита происходит возрастание пара- селективности. Известно 7'10'15, что модифицированные пента-силы обладают селективностью по отношению

10 1 5_17

к размерам реагирующих молекул ' , обусловленной размером пор, через которые могут проходить молекулы лишь определенных размеров и формы. Это касается как исходных веществ, так и продуктов реакции. Например, вследствие стерических ограничений n-ксилол образуется легче, чем более объемные о- и л-изомеры. Последние оказываются «запертыми» в порах цеолита (схема).

Литература

1. Kaeding W.W., Barile G.C., Wu M.M. Mobil 1. Zeolite Catalysts for Monomers // Catal. Rev.

Sci. Eng.- 1984.- V.26.— Pp.597-612.

2. Abdal Kareem M.A., Shri C., Mishra I.M. Disproportionation of toluene to produce benzene 2. and a review, p-xylene. // J. Scien. Ind. Res.— 2001.— V.60(04).— Pp.319-327.

3. Meshram N.R., Hegde S.G., Kulkarn S.B. Active sites on ZSM-5 zeolites for toluene 3. disproportionation // J. Zeolites.— 1986.— V.6.— Pp.434-438.

4. Tsaia T., Liub S., Wangc I. Disproportionation and transalkylation of alkylbenzenes over zeolite 4. catalysts // Appl. Catal. A.— 1999.— V.181, pp.355-398.

5. Al-Khattaf S.S., Ali S.A., Osman M.S., Aitani A.M. Influence of toluene-tetramethyl-benzene 5. transalkylation on heavy aromatics conversion to xylenes // Ind. Eng. Chem.— 2015.— V.21, pp.1077.

6. Nai Y. Chen. Personal perspective of the development of para selective ZSM-5 catalysts // 6. Ind. Chem. Res.— 2001.— V.40, pp.4157-4161.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Li Y., Wang H., Dong M., Li J., Qin Z., Wang J., Fan W. Effect of zeolite pore structure on the diffusion and catalytic behaviors in the 7.

Поэтому молекулы м- и о-ксилолов, которые будут дольше находиться в порах цеолита, будут подвергаться дальнейшей изомеризации. Высокая ПС модифицированных пентасилов и проявление ими молекулярноситовых свойств указывает на диффузионный характер превращений и на протекание реакции в каналах цеолита. Очевидно, активные центры диспропорци-онирования локализованы в каналах цеолитов.

Таким образом, при модифицировании Н-пентасилов, наряду с заметным снижением доли сильных бренстедовских кислотных центров и образованием новых сильных льюсовских кислотных центров изменяется также геометрия адсорбционного пространства пентасила, т.е., увеличиваются стерические препятствия для диффузии о- и м-ксилолов. Уменьшение доли сильных протонных центров и увеличение доли сильных апротонных центров, т.е., уменьшение соотношения В/Ь-центров, приводит к замедлению реакции изомеризации первичного продукта п-ксилола в о- и м-изомеры.

References

Kaeding W.W., Barile G.C., Wu M.M. [Mobil Zeolite Catalysts for Monomers]. Catal. Rev. Sci. Eng., 1984, vol.26, pp.597-612. doi.org/ 10.1080/01614948408064727. Abdal Kareem M.A., Shri C., Mishra I.M. [Disproportionation of toluene to produce benzene and a review, p-xylene]. J. Scien. Ind. Res., 2001, vol.60(04), pp.319-327.

Meshram N.R., Hegde S.G., Kulkarn S.B. [Active sites on ZSM-5 zeolites for toluene dispro-portionation]. J. Zeolites, 1986, vol.6, pp.434438. doi.org/10.1016/0144-2449(86) 90026-6. Tsaia T., Liub S., Wangc I. [Disproportionation and transalkylation of alkylbenzenes over zeolite catalysts]. Appl. Catal. A, 1999, vol.181, pp.355398. doi.org/10.1016/S0926-860X(98)00396-2.

Al-Khattaf S.S., Ali S.A., Osman M.S., Aitani A.M. [Influence of toluene-tetram ethyl-benzene transalkylation on heavy aromatics conversion to xylenes]. Ind. Eng. Chem., 2015, vol.21, pp.1077. doi.org/ 10.1016/j.jiec.2014.05.018. Nai Y. Chen. [Personal perspective of the development of para selective ZSM-5 catalysts]. Ind. Chem. Res., 2001, vol.40, pp.4157-4161. doi.org/10.1021/ie000870p

Li Y., Wang H., Dong M., Li J., Qin Z., Wang J., Fan W. [Effect of zeolite pore structure on the

transalkylation of toluene with 1,2,4-trimethylbenzene // RSC Advances.— 2015.— V.5, pp.66301-66310.

8. Francesca B., Wegard S., Katia B, Marina K., Silvia B., Pablo B., Karl P.L, Stian S., Unni O. Conversion of methanol over 10-ring zeolites with differing volumes at channel intersections: comparison of TNU-9, IM-5, ZSM-11 and ZSM-5 // Phys. Chem. Chem. Phys.- 2011.- V.13, pp.2539-2554.

9. Герзелиев И.М., Иванова И.И., Князева E.E., Пономарева О.А., Хаджиев С.Н., Шкуропатов А.В. Синтез и каталитические свойства цеолитов со структурой MWW в процессах нефтехимии. // Нефтехимия.- 2017.- Т.5, №6.-С.769-772.

10. CormaA., Chica A., Guil J.M., Llopis F.J., Mabilon G., Perdigon-Melon J. A., Valencia S. Determination of the pore topology of zeolite IM-5 by means of catalytic test reactions and hydrocarbon adsorption measurements // J. Catalysis.- 2000.- V.189.- Pp.382-394.

11. Akhmedov E.I., Aliev I.A., Azmamedova Kh.M., Kerimli F.Sh., Mamedov S.E. Influence of lanthanum concentration on acid and catalytic properties of H-pentasil in the ^-xylene isomerization reaction // Russ. J. Appl. Chem.-2009.- V.82.- Pp.918-919.

12. Mammadov S.E., Akhmedov E.I., Ismailova S.B., Shamilov N.T. Effect of phosphorus content on the physicochemical and catalytic properties of pentasils in the ethylbenzene disproportionation reaction // Petroleum chemistry.- 2009.-V.49.- Pp.133-135.

13. Керимли Ф.Ш., Магеррамов А.М., Мамедов С.Э. Bлияние природы и концентрации редкоземельных элементов на физико-химические и каталитические свойства Н-пентасила в реакции дисп-ропорционирования этилбензола // Журнал химических проблем.- 2017.- №4.- С.425-430.

14. Luqman A.A., Abdullah M.A., Sulaiman S.A. Experimental and kinetic studies of ethyltoluenes production via different alkylation reactions // Chem. Eng. Res. and Design.- 2015.- V.95.-Pp.34-46.

15. Janardhan H.L., Shannbhag G.V., Halgeri A.B. Shape-selective catalysis by phosphate modified ZSM-5: Generation of new acid sites with pore narrowing // Apll. Catal. A.- 2014.- V.471.-Pp.12-18.

16. Corma A., Costa-Vaya V., Diaz-Cabanas M., Llopis F. Influence of pore-volume topology of zeolite ITQ-7 in alkylation and isomerization of aromatic compounds // J. Catal.- 2002.- V.207, №1.- Pp.46-56.

17. Hui T., Jun W., Xiaoqian R., Demin C. Disproportionation of toluene by modified ZSM-5 zeolite catalysts with high shape-selectivity prepared using chemical liquid deposition with tetraethyl orthosilicate // Chin. J. Chem. Eng.-2011.- V.19.- Pp.292-298.

diffusion and catalytic behaviors in the transalkylation of toluene with 1,2,4-trimethylbenzene]. RSC Advances, 2015, vol.5, pp.66301-66310. doi.org/10.1039/C5RA09236A.

8. Francesca B., Wegard S, Katia B., Marina K, Silvia B., Pablo B., Karl P. L, Stian S., Unni O. [Conversion of methanol over 10-ring zeolites with differing volumes at channel intersections: comparison of TNU-9, IM-5, ZSM-11 and ZSM-5]. Phys. Chem. Chem. Phys., 2011, vol.13, pp.2539-2554. doi.org/10.1039/C0CP01982H.

9. Qerzeliyev I.M., Ivanova I.I., Knyazeva E.E., Pono vary ova O.A., Khadjiyev S.N., Shkuropatov A.V. Sintez I katalitischeskie svoystva tseolitov so strukturoy MWW v protsessakh neftekhimii [Synthesis and catalytic properties of zeolites with MWW structure in petrochemical processes]. Neftechimiya [Petroleum chemistry], 2017, vol.5, no.6, pp.769-772.

10. Corma A., Chica A., Guil J.M., Llopis F.J., Mabilon G., Perdigon-Melon J. A., Valencia S. [Determination of the pore topology of zeolite IM-5 by means of catalytic test reactions and hydrocarbon adsorption measurements]. J. Catalysis, 2000, vol.189, pp.382-394. doi.org/ 10.1006/jcat.1999.2718.

11. Akhmedov E.I., Aliev I.A., Azmamedova Kh.M., Kerimli F.Sh., Mamedov S.E. [Influence of lanthanum concentration on acid and catalytic properties of H-pentasil in the ^-xylene isomerization reaction]. Russ. J. Appl. Chem., 2009, vol.82, pp.918-919. doi.org/10.1134/ S1070427209050334.

12. Mammadov S.E., Akhmedov E.I., Ismailova S.B., Shamilov N.T. [Effect of phosphorus content on the physicochemical and catalytic properties of pentasils in the ethylbenzene disproportionation reaction]. Petroleum chemistry, 2009, vol.49, pp.133-135. doi.org/10.1134/s0965544109020054.

13. Karimli F.Sh., Maharramov A.M., Mamedov S.E. [Effect of the nature and concentration of rare-earth elements on physical-chemical and catalytic properties of H-pentasyle in ethylbenzene disproportionation reaction]. J. Chemical Problems, 2017, no.4, pp.425-430.

14. Luqman A. A., Abdullah M.A., Sulaiman S.A. [Experimental and kinetic studies of ethyltoluenes production via different alkylation reactions]. Chem. Eng. Res. and Design, 2015, vol.95, pp.3446. doi.org/10.1016/jxherd.2015.01.001.

15. Janardhan H.L., Shannbhag G.V., Halgeri A.B. [Shape-selective catalysis by phosphate modified ZSM-5: Generation of new acid sites with pore narrowing]. Apll. Catal. A, 2014, vol.471, pp. 12-18. doi.org/10.1016/j.apcata.2013.11.029.

16. Corma A., Costa-Vaya V., Diaz-Cabanas M., Llopis F. [Influence of pore-volume topology of zeolite ITQ-7 in alkylation and isomerization of aromatic compounds]. J. Catal., 2002, vol.207, no. 1, pp.46-56. doi.org/10.1006/jcat.2002.3507.

17. Hui T., Jun W., Xiaoqian R., Demin C. [Disproportionation of toluene by modified ZSM-5 zeolite catalysts with high shape-selectivity prepared using chemical liquid deposition with tetraethyl orthosilicate]. Chin. J. Chem. Eng., 2011, vol.19, pp.292-298. doi.org/10.1016/ S1004-9541(11)60168-7.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.