Модифікування зовнішньої поверхні цеолітних кристалів – шлях до підвищення їх каталітичної ефективності

Abstract

Показано, що шляхом селективного ізоморфного заміщення алюмінію зовнішньої поверхні кристалів цеоліту NaX на силіцій з використанням SiCl4 як модифікуючого агента вдається істотно збільшити тривалість безрегенераційної роботи зразка HLaCaNaX на основі модифікованого NaX в алкілуванні ізобутану ізобутеном. Модифі­кування запобігає формуванню зовнішньоповерхневої кислотності при іонному обміні NaX до HLaCaNaX, що має своїм наслідком різке зменшення зовнішньоповерхневого коксоутворення за рахунок сировинного ізобутену і ненасичених фрагментів молекул цільових продуктів, які крекуються на кислотних центрах зовнішньої поверхні. В результаті кокс менше блокує входи до цеолітних порожнин, що сприяє повнішій реалізації внутрішньопорожнинної каталітичної активності цеоліту. (NH₄)₂SiF₆ вия­вився менш ефективним модифікуючим агентом.

Selective isomorphous substitution of silicon for outer surface aluminum of NaX zeolite crystals with silicon using SiCl4 as modifying agent has been shown to succeeds to increase essential by the regeneration- free work duration of HLaCaNaX sample on the base of modified NaX in isobutene with isobutene alkylation. Modification prevents forming the outer surface acidity during the ion exchange of NaX towards HLaCaNaX what results in the sharp decreasing the outer surface coke formation at the expense of raw isobutene as well as at the expense of unsaturated fragments of alkylation product molecules which crack on the outer surface acid sites. As a result the coke less blockades the entries to the zeolite cavities what favours more complete realizing the inner cavity zeolite catalytic activity. (NH₄)₂SiF₆ was found to be a less efficient modifying agent.