САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Механизм действия таких катализаторов не изменяется при переходе от гомогенной среды к иммобилизованной фазе.

Цеолиты. Особая группа кислых катализаторов — цеолиты (от греческого слова цео — кипящий, литое — камень) представля­ют собой алюмосиликаты с трехмерной кристаллической струк­турой общей формулы

где η — валентность катиона металла Me; χ — мольное соотноше­ние оксидов кремния и алюминия, называемое силикатным мо­дулем; у — число молей воды.

Недостатком всех цеолитов является их небольшая механиче­ская прочность, поэтому в чистом виде они в качестве промыш­ленного катализатора не используются, а вводятся в матрицу ка­тализаторов в диспергированном виде в количестве от 10 до 20 % (по массе).

В настоящее время насчитывается несколько десятков разно­видностей природных и синтетических цеолитов, различающихся структурой, типом катионов Me, силикатным модулем и числом молекул кристаллизационной воды. Структура цеолитов характе­ризуется наличием большого числа полостей, соединенных меж­ду собой каналами (окнами) или микроканалами, размеры кото­рых сравнимы с размерами реагирующих молекул. Обычно полос­ти имеют больший диаметр, чем каналы.

При нагревании цеолита вода удаляется и образуется ячеистая структура. Удельная поверхность цеолитов достигает 700... 1000 м^г/г. Обезвоженные цеолиты способны избирательно адсорбировать молекулы различных веществ в зависимости от размеров каналов. Если диаметр адсорбируемого вещества больше, чем сечение ка­нала, то оно не может проникнуть во внутренние поры цеолита (эффект сита).

Обычно тип структуры синтетического цеолита обозначают буквами латинского алфавита А, Χ, Υ и т.д. Перед буквами ставят химическую формулу катиона металла, компенсирующего отри­цательный заряд алюминия в алюмосиликате. Например, СаХ оз­начает цеолит типа X в кальциевой обменной форме; LaY, ReY — соответственно лантановая и редкоземельная форма цеолита Y.

Цеолиты типа А, имеющие малые размеры окон (табл. 4.1) и небольшой силикатный модуль, как правило, не используются в каталитических процессах, а применяются в качестве адсорбентов.

В каталитических процессах наибольшее применение нашли цеолиты типов X и Y.

Каталитическая активность цеолитов обусловливается нали­чием заряженных ионов алюминия на его поверхности (цент­ров Бренстеда) и, как следствие, его кислотными свойствами. Натриевая форма цеолитов каталитически малоактивна и наи­менее термостабильна. Оба эти показатели существенно улучша­ются при увеличении силикатного модуля цеолитов, а также сте­пени ионного обмена на двухвалентные и особенно на трехва­лентные металлы. Среди них более термостабильны цеолиты типа ReY, обладающие к тому же важным свойством — высокой ката­литической активностью. Благодаря этим достоинствам цеолиты типа ReY как активный компонент катализаторов крекинга по­лучили исключительно широкое применение в мировой нефте­переработке.