ÊÐÅÊÈÍÃ Ñ 10 -Ñ 15 – ÀËÊÀÍΠÍÀ Ì/Al 2 O 3 – ÊÀÒÀËÈÇÀÒÎÐÀÕ (Ì= La, Ga, Y), ÏÐÎÌÎÒÈÐÎÂÀÍÍÛÕ ÖÅÎËÈÒÎÌ ZSM Çàêóìáàåâà Ã.Ä., Øàïîâàëîâà Ë.Á., Îìàðîâà À.À., Øàïîâàëîâ À.À., ×àíûøåâà È.Ñ. Èíñòèòóò îðãàíè÷åñêîãî êàòàëèçà è ýëåêòðîõèìèè èì. Ä.Â. Ñîêîëüñêîãî, ÌÎÍ ÐÊ, Àëìàòû, Êàçàõñòàí E-mail: orgcat@nursat.kz Ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà ìîäåëüíûõ Ñ 10 -Ñ 15 - àëêàíîâ íà ïîëèôóíêöèîíàëüíûõ Ì/Al 2 O 3 +ZSM (Ì = La, Ga, Y) êàòàëèçàòîðàõ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî àêòèâíîñòü è ñîñòàâ îáðàçóþùèõñÿ ïðîäóêòîâ ïðåèìóùåñòâåííî îïðåäåëÿþòñÿ õèìè÷åñêîé ïðèðîäîé êîìïîíåíòîâ êàòàëèòè÷åñêîé ñèñòåìû è ìîëåêóëÿðíûì âåñîì àëêàíà. Íà êàòàëèçàòîðàõ La/Al 2 O 3 +ZSM è Y/Al 2 O 3 +ZSM èìååò ìåñòî áîëåå ãëóáîêèé êðåêèíã Ñ 14 -Ñ 15 - óãëåâîäîðîäîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ Ga/Al 2 O 3 +ZSM. Ìåòîäàìè ÈÊÑ è ÒÏÄ àììèàêà ïîêàçàíî, ÷òî â ðÿäó Ga/Al 2 O 3 +ZSM < La/Al 2 O 3 +ZSM < Y/Al 2 O 3 +ZSM íàáëþäàåòñÿ óâåëè÷åíèå ïðî÷íîñòè ñâÿçè àììèàê-êèñëîòíûé öåíòð êàòàëèçàòîðà, ÷òî óêàçûâàåò íà óñèëåíèå êèñëîòíûõ ñâîéñòâ è êðåêèðóþùåé ñïîñîáíîñòè êàòàëèòè÷åñêîé ñèñòåìû.  äàííîé ðàáîòå ïðîâåäåíî èññëåäîâàíèå êàòàëèòè÷åñêîãî êðåêèíãà òÿæåëûõ óãëåâîäîðîäîâ íà Ì/Al 2 O 3 +ZSM (Ì = La, Ga, Y) ïîëèôóíêöèîíàëüíûõ êàòàëèçàòîðàõ.  êà÷åñòâå ìîäåëüíûõ ñîåäèíåíèé èñïîëüçîâàëèñü Ñ 10 -Ñ 15 -àëêàíû. Èñïûòàíèÿ ïðîâîäèëè â óñòàíîâêàõ ïðîòî÷íîãî òèïà ïðè âàðüèðîâàíèè óñëîâèé ïðîâåäåíèÿ ïðîöåññà. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ñòåïåíü ïðåâðàùåíèÿ àëêàíîâ ðàñòåò ñ óâåëè÷åíèåì ìîëåêóëÿðíîãî âåñà. Íàïðèìåð, íà Ga/Al 2 O 3 +ZSM ïðè 673 Ê (Ð=0,1 ÌÏà, V=1,5 ÷ -1 ) ñòåïåíü ïðåâðàùåíèÿ äåêàíà ñîñòàâëÿåò 66,2 %, òåòðàäåêàíà – 80,6 %, ïåíòàäåêàíà – 89,6 %. Êðåêèíã Ñ 10 -Ñ 15 -àëêàíîâ íà Ga/Al 2 O 3 + ZSM-êàòàëèçàòîðå ñîïðîâîæäàåòñÿ îáðàçîâàíèåì ëåãêèõ Ñ 2 -Ñ 4 - è æèäêèõ Ñ 5 -Ñ 9 -óãëåâîäîðîäîâ ðàçëè÷íîãî ñòðîåíèÿ.  ðàâíûõ óñëîâèÿõ (673 Ê, Ð=0,1 ÌÏà, V=1,5 ÷ -1 ) êîëè÷åñòâî Ñ 2 -Ñ 4 -óãëåâîäîðîäîâ ñíèæàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì ìîëåêóëÿðíîãî âåñà èñõîäíîãî àëêàíà: äåêàí (58,0 %) > òåòðàäåêàí (31,4 %) > ïåíòàäåêàí (23,6 %). Ïðè ýòîì ñîîòâåòñòâåííî âîçðàñòàåò êîëè÷åñòâî Ñ 5 -Ñ 9+ - óãëåâîäîðîäîâ. Àíàëîãè÷íàÿ çàâèñèìîñòü íàáëþäàåòñÿ íà La/Al 2 O 3 +ZSM è Y/Al 2 O 3 +ZSM- êàòàëèçàòîðàõ. 69
Ïîêàçàíî, ÷òî ïðèðîäà ìîäèôèöèðóþùèõ äîáàâîê ñóùåñòâåííî âëèÿåò íà àêòèâíîñòü öåîëèòñîäåðæàùèõ êàòàëèçàòîðîâ â ïðîöåññå êðåêèíãà Ñ 10 -Ñ 15 - àëêàíîâ è ñîñòàâ îáðàçóþùèõñÿ ñîåäèíåíèé. Ïðè òåìïåðàòóðå 773 Ê ñòåïåíü êîíâåðñèè òåòðàäåêàíà âîçðàñòàåò â ðÿäó êàòàëèçàòîðîâ: Y/Al 2 O 3 + ZSM (74,6 %) ≤ Ga/Al 2 O 3 +ZSM (75,4 %) < La/Al 2 O 3 +ZSM (78,0 %). Ñòåïåíü êîíâåðñèè ïåíòàäåêàíà èçìåíÿåòñÿ â èíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè La/Al 2 O 3 +ZSM (81,6 %) %) ≤? Ga/Al 2 O 3 +ZSM (83,6 %) 100 A?) ïîëóïðîçðà÷íûå ÷àñòèöû, êîòîðûå ìîãóò áûòü îòíåñåíû ê Y 3 Al èëè ?γ-Y 2 Si 2 O 7 . Âåðîÿòíî èìååò ìåñòî âíåäðåíèå àòîìîâ èòòðèÿ â êðèñòàëëè÷åñêóþ ðåøåòêó Al 2 O 3 è SiÎ 2 öåîëèòà. 70