Propietats físiques i químiques generals del tamís molecular MCM-22
(1) Característiques dels porus: mesurant les propietats d'adsorció del tamís molecular MCM-22, es va trobar que la forma de N a la isoterma d'adsorció MCM{-22 és del tipus Langmuir II i la seva superfície específica BET pot arribar a més de 500 m'/g. D'acord amb la distribució de la mida de porus de la mostra MCM-22 calculada pel mètode H{-K, la corba de distribució de la mida dels porus apareix com a pics dobles (vegeu la figura 1-8). Es pot veure que té dues estructures de porus regulars i la seva mida mitjana dels porus és de 0,5 nm. Com que MCM-22 es compon d'un sistema de canals sinusoïdals 10MR i una supergàbia 12MR, el seu volum de porus és més gran que el de ZSM-5, que es compon de 10 canals creuats MR, i també és més gran que el sedàs molecular SSZ-24 amb 12 MR unidimensionals. Però és més petit que els tamisos moleculars de tipus Y i Beta amb un sistema de canal tridimensional 12MR.
(2) Acidesa: tal com es mostra a l'espectre NH;-TPD de MCM-22 que es mostra a la figura 1-9, MCM-22 té dues forces de centres àcids 96 i la temperatura màxima de desorció màxima del centre àcid feble es troba a prop de 254 graus. La temperatura màxima màxima de desorció del centre d'àcid fort es troba a prop dels 431 graus, que és bàsicament la mateixa que la de les molècules ZSM-5.
Rendiment catalític del tamís molecular MCM-22
A causa de la seva estructura de porus única i característiques àcides, les molècules MCM-22 mostren un bon rendiment catalític en molts processos de reacció, principalment en els aspectes següents:
1Reacció d'alquilació
MCM-22, MCM-49, MCM-56 i altres molècules estructurals de MWW són molt bons catalitzadors per a la reacció d'alquilació d'olefines i benzè. A l'estranger, MCM-22 s'ha industrialitzat com a procés per a la conversió d'hidrocarburs, especialment la reacció d'alquilació del benzè amb etilè i propilè [0. En comparació amb els tamisos moleculars USY, Beta i ZSM-5, els tamisos moleculars MWW tenen una alta selectivitat per als productes monoalquils quan la taxa de conversió d'olefines és alta, i s'eliminen subproductes com els productes d'oligomerització d'olefines, polialquil benzè i components pesats. rar. A més, el catalitzador de tamís molecular MCM-22 també té les característiques de condicions de reacció suaus, baixa relació benzè-è i respectuós amb el medi ambient. Meng w et al. [1106] va comparar el rendiment de la reacció d'alquilació del benzè i el propilè entre els tamisos moleculars MCM-22 i Beta. Els resultats mostren que el tamís molecular Beta amb una estructura tridimensional de canals de 12 MR té una activitat d'alquilació inicial més alta, mentre que les molècules MCM-22 amb supergàbia de 12 MR i 10 canals de MR tenen una estabilitat d'alquilació més alta.
Cejka J et al. va investigar el rendiment de la reacció d'alquilació del toluè i el propilè dels tamisos moleculars MCM-22 i MCM-58. Els resultats mostren que el tamís molecular MCM-22 té una selectivitat molt baixa per al metilcumè, mentre que el sedàs molecular ZSM-5 amb un canal de 10 MR té una alta selectivitat per al metilcumè. Això mostra que la reacció d'alquilació de toluè i propilè al tamís molecular MCM-22 pot ocórrer principalment a la superfície exterior (o forats 12MR) o llocs àcids propers a la superfície exterior (o supergàbia 12MR més a prop de la superfície exterior). rendiment d'alquilació del benzè del tamís molecular MCM-22. Els resultats mostren que quan la relació silici-alumini és de 40, la selectivitat del cumè i n-propilbenzè arriba a la màxima, i la selectivitat de dicumè i tricumè arriba a la més baixa.
2Reacció d'aromatització
El tamís molecular de Ga-MCM-22 [9] s'utilitza en la reacció de reforma, i el seu rendiment d'aromatització és comparable al Pt-Re/AlzO; catalitzador de metalls preciosos. Els tamís moleculars de Zn/MCM-22 i Ga/MCM-22 tenen una alta activitat i selectivitat per a la reacció d'aromatització de n-butà [109]. El tamís molecular Mo/MCM-22 ha rebut moltes investigacions sobre la reacció d'aromatització sense oxigen del metà. Su Yy10) i altres han demostrat que l'activitat dels catalitzadors Mo/MCM-22 i Mo/ZSM-5 són equivalents, però la selectivitat i l'estabilitat dels primers són significativament millors que els segons: Bai Jie et al. [La investigació mostra que Mo/MCM-22 La raó de l'alta estabilitat del catalitzador pot ser que la supergàbia de 12 MR del tamís molecular MCM-22 té una alta capacitat de retenció de carboni.
3 Craqueig catalític
Corma et al. f2 va utilitzar n-heptà com a matèria primera per estudiar el rendiment de craqueig de MCM-22. Els resultats van mostrar que el rendiment de craqueig catalític del tamís molecular MCM-22 està entre molècules de 10MR i molècules de 12MR. El tamís molecular MCM-22[131 s'utilitza com a additiu catalitzador de FCC. En comparació amb les molècules ZSM-5, els seus rendiments totals de gas i gas sec es redueixen, es redueixen les pèrdues de gasolina i s'incrementen les proporcions de propilè/propà i butè/butà. Mostra que el sedàs molecular MCM-22 és un excel·lent additiu catalitzador per a la producció de gasolina de nova formulació. Tanmateix, la quantitat d'addició de tamís molecular MCM-22 és relativament alta (fracció de massa 13%)3. El nostre grup de recerca va aplicar MCM-22 al procés de craqueig d'olefines C4 i C5 per produir etilè i propilè, i va aconseguir una bona selectivitat de propilè.
A més, el tamís molecular MCM-22 també es pot utilitzar per a la desproporció de toluè! 51, isomerització esquelètica d'1-butè!, oligomerització d'olefines, hidrocraqueig, eterificació, desulfuració, eliminació de NOx, isomerització esquelètica de deshidrogenació de n-butà! i altres reaccions. . .