«Proceedings of Gubkin University»

PROMOTION AND ALKALINE TREATMENT OF TYPE MFI ZEOLITE: INFLUENCE ON STRUCTURE, ACIDIC PROPERTIES AND SELECTIVITY IN PROPANE-BUTANE CONVERSION

UDC: 665.656.6(043)
DOI: -

Authors:

¹ Gubkin Russian State University of Oil and Gas
² Joint-Stock company «Gazprom»

Keywords: catalysis, type MFI zeolite, structure, acidic properties, promotion with zinc and chromium, alkali treatment, propane-butane fraction, X-ray diffraction, thermo-sorption of ammonia

Annotation:

The effect of the promotion with zinc and chromium, as well as treatment with NaOH solution of the structure, acid and catalytic properties of type MFI zeolite is studied. It is shown that the crystal structure of the zeolite remains unchanged after the introduction of promoters, alkaline treatment and use in the conversion of propane and butane fraction (PBF). At the same time, the promotion decreases the total acidity and the amount of strongly acidic centers accompanied by increased selectivity of aromatic hydrocarbons formation. After alkaline treatment the selectivity of aromatic hydrocarbons formation also increases, while the force of distribution of acid sites on the zeolite remains unchanged.

Bibliography:

1. Martinez A., Peris E., Derewinski M., Burkat-Dulak A. Improvement of catalyst stability during methane dehydroaromatization (MDA) on Mo/HZSM-5 comprising intracrystalline mesopores// Catalysis Today. — 2011. — Vol. 169. — P. 75–84.
2. Frey K., Lubango L.M., Scurrell M.S., Guczi L. Light alkane aromatization over modified Zn-ZSM-5 catalysts: characterization of the catalysts by hydrogen/deuterium isotope exchange//Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. — 2011. — Vol. 104. — P. 303-309.
3. Luzgin M.V., Gabrienko A.A., Rogov V.A., Toktarev A.V., Parmon V.N., Stepanov A.G. The “Alkyl” and “Carbenium” Pathways of Methane Activation on Ga-Modified Zeolite BEA: 13C Solid-State NMR and GC-MS Study of Methane Aromatization in the Presence of Higher Alkane//Journal of Physical Chemistry C. — 2010. — Vol. 114. — P. 21555–21561.
4. Stepanov A.G., Arzumanov S.S., Gabrienko A.A., Parmon V.N., Ivanova I.I., Freude D. Significant Influence of Zn on Activation of the C-H Bonds of Small Alkanes by Broensted Acid Sites of Zeolite//ChemPhysChem. — 2008. — Vol. 9. — P. 2559-2563.
5. Gabrienko A.A., Arzumanov S.S., Freude D., Stepanov A.G. Propane Aromatization on Zn-Modified Zeolite BEA Studied by Solid-State NMR in Situ//Journal of Physical Chemistry C. — 2010. — Vol. 114. — P. 12681–12688. 6. Baerlocher C., McCusker L.B., Olson D.H. Atlas of Zeolite Framework Types. 6th ed. New York: Elsevier Inc., 2007. — 398 p.
7. Аддитивное влияние оксидов хрома и цинка на активность цеолита марки НЦВМ в ароматизации пропан-бутановой фракции/А.Г. Дедов, А.С. Локтев, Л.Х. Кунашев, М.Н. Карташева, В.С. Богатырев, И.И. Моисеев//Химическая технология. — 2002. — №. 8. — С. 15-19.
8. Активные центры цеолита НЦВМ, промотированного оксидами цинка и хрома/А.Г. Дедов, А.С. Локтев, А.Н. Харланов, И.Ю. Карташев, Д.А. Удальцов, И.И. Моисеев//Журнал физической химии. — 2004. — Т. 78. — № 11. — С. 1980-1985.
9. Способ получения ароматических углеводородов (3 варианта)/Г.В. Ечевский, О.В. Кихтянин, О.В. Климов, С.В. Дударев, А.В. Токтарев, Е.Г. Коденев, С.П. Кильдяшев, В.Н. Пармон. Патент РФ № 2188225. — 2002. — Бюл. № 24.
10. Дергачев А.А., Лапидус А.Л. Каталитическая ароматизация низших алканов//Россий-ский химический журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). — 2008. — Т. 52. — № 4. — С. 15-21. 11. Кутепов Б.И., Белоусова О.Ю. Ароматизация углеводородов на пентасилсодержащих катализаторах. — М.: Химия, 2000. — 95 с.
12. Giannetto G., Monque R., Galiasso R. Transformation of LPG into aromatic hydrocarbons and hydrogen over zeolite catalysts//Catalysis Review — Science & Engineering. — 1994. — Vol. 36. — No. 2. — P. 274-304.
13. Темплатный синтез 3-D структурированных макропористых оксидов и иерархических цеолитов/Е.В. Пархомчук, К.А. Сашкина, Н.А. Рудина, Н.А. Куликовская, В.Н. Пармон//Катализ в промышленности. — 2012. — № 4. — С. 23-32.
14. Abello S., Bonilla A., Perez-Ramirez J. Mesoporous ZSM-5 zeolite catalysts prepared by desilication with organic hydroxides and comparison with NaOH leaching//Applied Catalysis A: Gene- ral. — 2009. — Vol. 364. — No. 1-2. — P. 191-198.
15. Прямая конверсия триглицеридов жирных кислот в компоненты моторных топлив/ А.Г. Дедов, А.С. Локтев, А.Е. Гехман, Т.В. Косакова, Е.А. Исаева, М.Н. Карташева, И.И. Моисеев//Химическая технология. — 2011. — Т. 12. — № 11. — С. 654-662.