201275. lajstromszámú szabadalom • Eljárás molibdén-tartalmú zeolitkatalizátorok előállítására
HU 201275 B néhány órás időtartamán belül nem figyelhető meg. 3. Példa Molibdént tartalmazó ZSM-5 katalizátor előállítása Na-ZSM-5 (SzKFI, Magyarország) zeolitból ioncserével NH4-Na-ZSM-5 zeolitot állítunk elő. A zeolitot 500 °C hőmérsékleten oxigénáramban hevítjük. A kapott H-Na-ZSM-5 elemi cellájának összetétele: 10 (H + )2,32(Na + )0,027(AlO2)2,34(SiO2)ic Az aktivált H-Na-ZSM-5 zeolitot az 1. példában ismertetett módon tetrakisz-'ir-allil-molibclént tar- 15 talmazó ciklohexános oldattal érintkeztetjük. Az érintkeztetést követően a zeolitot pentánnal mossuk, 400 °C hőmérsékleten oxigénáramban kezeljük. Az érintkeztetési és a mosási lépést, valamint a 400 °C-on végzett oxigénes kezelést még kétszer 20 megismételjük. Az első érintkeztetés után a zeolit molibdén tartalma 0,5 tömeg%, a harmadik után 0,8 tömeg%. A kapott katalizátort toluol etilénnel történő alkilezési reakciójában vizsgáljuk. A katalizátor ak- 25 tivitása nagy, paraszelektivitása kiváló. 7 4. összehasonlító példa m-Xilol izomerizálása H,Na-ZSM-5 és Mo,HZSM-5 katalizátorokon A 3. példa szerinti eljárással előállított H,Na- 5 ZSM-5 zeolitra ismert módon száraz-impregnálási módszerrel 0,2 tömeg% Mo-t viszünk fel. A katalizátor készítésénél a zeolitot számított mennyiségű, vizes ammónium-paramolibdenát oldattal nedvesítjük, ezt követően a zeolitot szárítjuk, majd 12 órán át, 500 °C-on levegőn kalcináljuk. A kapott katalizátoron, a találmány szerinti eljárással előállított katalizátoron és Mo-t nem tartalmazó H,Na-ZSM-5 katalizátoron m-xilolt izomerizálunk. A reakciót 2 g katalizátor alkalmazásával atmoszférikus nyomáson, nyugvóágyas, átáramlásos reaktorban, 400 ®C-on, hidrogéngáz jelenlétében játszatjuk le. A hidrogén m-xiíol mólarány 1:1, az m-xilol betáplálási sebessége 2,19 gxilol. g kát. h. A katalizátort a reaktorban levegőáramban 500 °C-on aktiváljuk, majd N2 áramban lehűtjük 400 °C-ra. A reakció második órájában keletkező termékelegy összetételét gázkromatográfiás módszerrel meghatározzuk. A kísérleti eredményeket az 1. táblázatban adjuk meg. 8 1. táblázat, p-xilol előállítása m-xilol izomerizálásával A reakció jelemzői H,NaZSM-5 Katalizátor Mo,H-ZSM-5 impregnálással előállított kát. Mo,H-ZSM-5 találmány szerinti kát. m-xilol konverzió, % 40,3 42,4 40,4 p- és o-xilol hozam, % 32,6 33,1 35,1 szelektivitás p-xilolra, % 19,9 20,2 21,6 p/o-arány U 1,2 1,4 A táblázat adataiból látható, hogy a találmányunk szerinti eljárással előállított katalizátor para-szelektivitása a legnagyobb. Az impregnálással előállított Mo,H-ZSM-5 katalizátor para-szelektivitása kisebb, mint a molibdént nem tartalmazó katalizátoré. 400 °C-on, termodinamikai egyensúlyban a xilolizomerek elegyében a para- és az orto-izomer mólaránya 1,16. A táblázat adataiból látható, hogy az impregnálással bevitt Mo is növeli az izomerizáló aktivitást (33,1%), de a keletkezett para- és orto-izomer mólaránya a termodinamikai egyensúlyi értéket alig haladja meg (1,2). A találmány szerinti eljárással bevitt molibdén az izomerizáló aktivitást jobban megnöveli (35,1), mint az impregnálással bevitt Mo, és egyúttal a képződött para- és orto-izomer mólaránya is kedvezőbb (1,4), mint az impregnálással módosított zeolit alkalmazásánál. Fenti eredmények arra utalnak, hogy a találmányunk szerinti eljárással előállított katalizátorban a molibdén a pórusok belsejében hoz létre új katalitikusán aktív helyeket, ahol az orto-izomer képződésének a geometriai viszonyok nem kedveznek. 45 Ezért a találmány szerinti eljárással előállított katalizátor para- szelektívebb, mint az ismert módon impregnálással előállított katalizátor, melyen a molibdén csak a krisztallitok külső felületén kötődik meg, alakszelektív hatás nincs. 50 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás 0,1-15 tömeg% molibdént tartalmazó 55 zelitkatalizátorok előállítására, azzal jellemezve, hogy (H + )a)(M" + )b/n[A102)x(Si02)y].zH20 60 általános képletű elemi cellákból felépülő alumínium-szilikát zeolitot, a képletben x és y az elemi cellát alkotó tetraéderek száma, y 5 136, az y:x arány 1:1 és 100:1 között lehet, M jelentése protontól eltérő kation, n a kation vegyértéke, ’a’ pozitív 65 szám, b 0 és x közötti értéket vehet fel, a + b/n 5
