Превращение н-алканов С6 и С16 на модифицированных цеолитных катализаторах

Цель исследования - создание высококремнистой гетерогенной полифункциональной каталитической системы, активной в превращении н-алканов С6 и С16 в высокооктановые компоненты моторных топлив, выявление механизмов реакций углеводородов на цеолитах, модифицированных оксидами висмута, хрома, никеля и церия. Исследовано превращение н-гексана и н-гексадекана на цеолитах типа ZSM-5 с силикатными модулями 80 и 200. Изучено изменение направления превращения н-парафиновых углеводородов при модифицировании цеолита типа ZSM-5 с силикатными модулями 80 оксидами висмута и хрома, никеля и церия, а также ванадия. Нанесение оксидов металлов осуществлялось пропиточным способом, с последующим определением общей силы Бренстедовских и Льюисовских кислотных центров наиболее активных образцов методом термопрограммируемой десорбции аммиака. Исследовано создание цеолитных систем путем послойного расположения. Впервые выявлены закономерности физико-химического превращения н-С6 на поверхности комбинированной цеолитной системы Bi₂О₃+Cr₂О₃/ZSM-5(М-80)+ZSM-5(М-200), включающие реакции изомеризации карбений-иона с образованием соединений 2,4-диметилпентана, 2,3-диметилгексана, 2,3-диметилгептана; на цеолитной системе Bi₂О₃+Cr₂О₃/ZSM-5+V₂O₅/ZSM-5 в результате реакции дегидроциклоолигомеризации образуются ароматические углеводороды - н-пропилбензол, 1-метил-4-этилбензол и 1,2,4-триэтилбензол. Показан синергетический эффект от комбинирования цеолитов. При превращении н-гексана (октановое число 24 пункта) на цеолитной системе Bi₂О₃+Cr₂О₃/ZSM-5(М-80)+ZSM-5(М-200) происходит образование высокооктановых компонентов изомерного строения (октановое число продуктов превращения н-гексана 101 пункт). Составлена принципиальная схема превращения н-парафиновых углеводородов по карб-катионному механизму на примере н-гексана. Полученные полифункциональные системы (Bi₂О₃+Cr₂О₃/ZSM-5+V₂O₅/ZSM-5; Bi₂О₃+Cr₂О₃/ZSM-5(М-80)+ZSM-5 М-200) представляют значительный практический интерес в превращении различных нефтезаводских фракций, нефтезаводских газов и попутного нефтяного газа в ценные компоненты топлив и сырьё нефтехимической промышленности.