Splošne fizikalne in kemijske lastnosti molekularnega sita MCM-22
(1) Značilnosti por: Z merjenjem adsorpcijskih lastnosti molekularnega sita MCM-22 je bilo ugotovljeno, da je oblika N v adsorpcijski izotermi MCM-22 tipa Langmuir II, njegova specifična površina BET pa lahko doseže več kot 500 m'/g. Glede na porazdelitev velikosti por vzorca MCM-22, izračunano z metodo H-K, ima krivulja porazdelitve velikosti por dvojne vrhove (glejte sliko 1-8). Vidimo lahko, da ima dve pravilni strukturi por, njegova povprečna velikost por pa je 0,5 nm. Ker je MCM-22 sestavljen iz sistema sinusnih kanalov 10MR in superkletke 12MR, je njegova prostornina por večja kot pri ZSM-5, ki je sestavljena iz 10 prečnih kanalov MR, in je tudi večja od molekularnega sita SSZ-24 z enodimenzionalnim 12 MR. Je pa manjše od molekularnih sit tipa Y in beta s tridimenzionalnim sistemom kanalov 12MR.
(2) Kislost: Kot je prikazano v spektru NH;-TPD MCM-22, prikazanem na sliki 1-9, ima MCM-22 dve jakosti kislih središč 96, najvišja desorpcijska najvišja temperatura šibko kislega središča pa je blizu 254 stopinj. Najvišja temperatura vrha desorpcije središča močne kisline se nahaja blizu 431 stopinj, kar je v bistvu enako kot pri molekulah ZSM-5.
Katalitska učinkovitost molekularnega sita MCM-22
Zaradi svoje edinstvene strukture por in kislih lastnosti kažejo molekule MCM-22 dobro katalitično delovanje v številnih reakcijskih procesih, predvsem v naslednjih vidikih:
1Reakcija alkilacije
MCM-22, MCM-49, MCM-56 in druge MWW strukturne molekule so zelo dobri katalizatorji za alkilacijsko reakcijo olefinov in benzena. V tujini so MCM-22 industrializirali kot postopek za pretvorbo ogljikovodikov, zlasti reakcijo alkiliranja benzena z etilenom in propilenom [0. V primerjavi z molekularnimi siti USY, Beta in ZSM-5 imajo molekularna sita MWW visoko selektivnost za monoalkilne produkte, ko je stopnja pretvorbe olefinov visoka, stranski produkti, kot so produkti oligomerizacije olefinov, polialkil benzen in težke komponente, pa so izločeni. redki. Poleg tega ima katalizator z molekularnim sitom MCM-22 tudi značilnosti blagih reakcijskih pogojev, nizko razmerje med benzenom in enom ter prijaznost do okolja. Meng w et al. [1106] so primerjali učinkovitost reakcije alkilacije benzena in propilena med molekularnimi siti MCM-22 in Beta. Rezultati kažejo, da ima molekularno sito Beta s tridimenzionalno strukturo 12 MR kanalov večjo začetno alkilacijsko aktivnost, medtem ko imajo molekule MCM-22 z 12 MR supercage in 10 MR kanali večjo alkilacijsko stabilnost.
Cejka J idr. je raziskoval učinkovitost alkilacijske reakcije toluena in propilena molekularnih sit MCM-22 in MCM-58. Rezultati kažejo, da ima molekularno sito MCM-22 zelo nizko selektivnost za metilkumen, medtem ko ima molekularno sito ZSM-5 s kanalom 10 MR visoko selektivnost za metilkumen. To kaže, da se lahko reakcija alkilacije toluena in propilena na molekularnem situ MCM-22 v glavnem pojavi na zunanji površini (ali luknjah 12MR) ali kislinskih mestih blizu zunanje površine (ali superkletki 12MR bližje zunanji površini) 11071.Chen, L et al. 0] so raziskovali učinek razmerja med silicijem in aluminijem (20~60) na učinkovitost alkiliranja propilena in benzena molekularnega sita MCM-22. Rezultati kažejo, da je selektivnost kumena in n-propilbenzena najvišja, ko je razmerje silicij-aluminij 40, selektivnost dikumena in trikumena pa najnižja.
2Reakcija aromatizacije
Molekularno sito Ga-MCM-22 [9] se uporablja v reakciji reforminga, njegova aromatizacijska učinkovitost pa je primerljiva s Pt-Re/AlzO; katalizator iz plemenitih kovin. Molekularna sita Zn/MCM-22 in Ga/MCM-22 imajo visoko aktivnost in selektivnost za reakcijo aromatizacije n-butana [109]. Molekularno sito Mo/MCM-22 je bilo deležno veliko raziskav o reakciji aromatizacije metana brez kisika. Su Yy10) in drugi so pokazali, da je aktivnost katalizatorjev Mo/MCM-22 in Mo/ZSM-5 enakovredna, vendar sta selektivnost in stabilnost prvega bistveno boljši od drugega: Bai Jie et al. [Raziskave kažejo, da je Mo/MCM-22. Razlog za visoko stabilnost katalizatorja je morda v tem, da ima superkletka 12 MR molekularnega sita MCM-22 visoko zmogljivost zadrževanja ogljika.
3 Katalitično krekiranje
Corma et al. f2 je uporabil n-heptan kot surovino za preučevanje učinkovitosti krekiranja MCM-22. Rezultati so pokazali, da je zmogljivost katalitskega krekinga molekularnega sita MCM-22 med molekulami 10MR in molekulami 12MR. MCM-22 [131 molekularno sito se uporablja kot FCC katalizatorski dodatek. V primerjavi z molekulami ZSM-5 se zmanjša skupni izkoristek plina in suhega plina, zmanjšajo se izgube bencina, povečata se razmerja propilen/propan in buten/butan. Kaže, da je molekularno sito MCM-22 odličen dodatek katalizatorju za proizvodnjo bencina nove formulacije. Vendar pa je dodana količina molekularnega sita MCM-22 relativno visoka (masni delež 13 %)3. Naša raziskovalna skupina je uporabila MCM-22 v procesu krekiranja olefinov C4 in C5 za proizvodnjo etilena in propilena ter dosegla dobro selektivnost propilena.
Poleg tega se lahko molekularno sito MCM-22 uporablja tudi za disproporcioniranje toluena! 51, 1-buten skeletna izomerizacija!, olefinska oligomerizacija, hidrokreking, eterifikacija, razžveplanje, NOx eliminacija, n-butan dehidrogenacija skeletna izomerizacija! in druge reakcije. . .