RU2458739C1 - Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице - Google Patents
Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице Download PDFInfo
- Publication number
- RU2458739C1 RU2458739C1 RU2011106686/04A RU2011106686A RU2458739C1 RU 2458739 C1 RU2458739 C1 RU 2458739C1 RU 2011106686/04 A RU2011106686/04 A RU 2011106686/04A RU 2011106686 A RU2011106686 A RU 2011106686A RU 2458739 C1 RU2458739 C1 RU 2458739C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium silicalite
- granules
- polymer
- minutes
- titanium silicate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения формованного силикалита титана. Предложен способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице, включающий смешение гранул полимера с порошком силикалита титана в массовом соотношении от 1:1 до 1:5, нагрев до температуры плавления полимера, перемешивание в течение 30-60 минут и экструзию с получением гранул необходимой формы и размера. Технический результат - повышение активности полученного катализатора, обеспечивающей увеличение степени превращения углеводородов при его использовании. 13 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения формованного силикалита титана.
Основным фактором, тормозящим процесс создания новых производств, является коллоидный размер частиц силикалита титана, сильно усложняющий стадию отделения катализатора от реакционной массы. В последнее время появляется много работ, посвященных процессам нанесения на носители либо формования силикатита титана в частицы необходимого размера.
Нанесение силикалита титана на различные поверхности осуществляется за счет взаимодействия гидроксильных групп кристаллов цеолита с поверхностными гидроксильными группами подложки с образованием связей Si-O-Si /US 4859785, C07D 301/12, 22.08.1989/. В /US 6849570, B01J 21/08; B01J 29/06; B01J 27/198; B01J 27/182; C07C 249/00, 01.02.2005/ предлагается получать гранулы катализатора, содержащего силикалит титана, смешением основы (оксид алюминия, силикагель), связующего вещества (метилгидроксицеллюлоза, полиспирты, фруктоза, пентаэритрит) с последующим формованием, сушкой и обжигом при 500-750°С. При использовании в качестве основы оксида алюминия для процесса получения оксида пропилена в среде спирта наблюдается значительное снижение селективности, по сравнению с порошковым катализатором, так как, обладая кислотными свойствами, окись алюминия катализирует реакцию образования пропиленгликоля и алкоксипропанолов.
В /US 6491861, В28В 3/20, 10.12.2002/ предлагается получать гранулы силикалита титана размером 1-2 мм. Исходную смесь, содержащую силикалит титана, тетраметоксисилан, метилцеллюлозу и алифатический спирт (метанол, этанол, н-пропанол), подвергают экструзии с последующей сушкой при 120°С в течение 16 часов и прокаливанию при 500°С в течение 5 часов. Подобным способом получают гранулы силикалита титана размером 10-35 мм, используя в качестве связующих Tylose MH1500 (Hoechst) и аморфный кремний.
Другой метод нанесения силикалита титана на носители включает многократную обработку подложки, обладающей «сотовой» структурой, суспензией силикалита титана (50-90 г TS-1/100 г воды), с последующей сушкой и прокаливанием /US 6603027, B01J 29/89; C07D 301/06, 05.08.2003/.
Метод иммобилизации силикалита титана на полиуретановую основу, предложенный в /W.J. Kim, T.J. Kim, W.S. Ahn, Y.J. Lee, K.B. Yoon. Catalysis Letters, Vol.91, №1-2, November 2003/, заключается в пропитке носителя реакционной массой, полученной гидролизом тетраэтилортосиликата в водном растворе тетрапропиламмоний гидроксида с добавлением спиртового раствора тетрабутилортотитаната и гидротермальным синтезом. После промывки и выжигания полиуретановой основы при 550°С получают каркасный катализатор, который показывает высокую активность в процессе получения оксида пропилена, но на основе приведенных авторами данных можно предположить, что в ходе реакции будет наблюдаться быстрое разрушение каркасного катализатора.
Прототипом данного изобретения является способ получения гранул силикалита титана /US 6958405, B01J 29/6, 25.10.2005/, заключающийся в капсулировании силикалита титана в полимерной матрице в присутствии органического растворителя. В нагретый раствор полимера в органическом растворителе (40-80°С) добавляют силикалит титана и перемешивают в течение 1-6 часов в зависимости от типа используемого полимера, после чего охлаждают до комнатной температуры, осаждают капсулы растворителем, промывают и сушат их под вакуумом. Полученный катализатор испытывался в процессе окисления н-пентана водным раствором пероксида водорода с получением вторичных спиртов и кетонов. Степень превращения н-пентана составила 40%.
Основным недостатком данного способа получения капсулированного силикалита титана является многостадийность процесса изготовления, использование большого количества вспомогательных веществ (растворителей), относительно низкая активность полученного катализатора.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является разработка нового способа получения титансодержащих цеолитов, иммобилизованных на инертных носителях, и упрощение технологии их изготовления.
Технический результат - повышение активности полученного катализатора, обеспечивающее увеличение степени превращения углеводородов при его использовании.
В настоящем изобретении в качестве полимеров для капсулирования силикалита титана могут применяться различные полимеры и сополимеры, полученные различными способами: полистиролы, полиолефины и полифторолефины, полимеры (мет)акрилового ряда, полиэфиры, полиамиды и др. Наиболее предпочтительно применение полиолефинов, полиэфиров, полистиролов, полимеров (мет)акрилового ряда и сополимеров на их основе.
В соответствии с настоящим изобретением порошок силикалита титана, с размером частиц 200-400 нм, смешивают с гранулами полиэтилена 271-70 ГОСТ 16338-85, полипропилена Baymod Type A-80 (Германия), сополимера полипропилена с этиленом 22015-16 ГОСТ 26996-86, полистирола ПСМ-151 ГОСТ 20282-86, сополимера стирола и акрилонитрила SAN CR-5381, полиэтилентерефталата ПЭТФ-Г-80 ГОСТ Р 51695-2000.
Массовое соотношение силикалита титана и гранул полимера выбирается в интервале от 1:1 до 1:5. Смесь нагревают до температуры плавления (140-280°С в зависимости от типа используемого полимера), перемешивают в течение от 30 до 60 минут и подвергают экструзии с получением гранул, сфер, колец или другой необходимой формы и необходимого размера.
Сущность изобретения иллюстрируется примерами.
ПРИМЕР 1
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 1 г гранул полиэтилена 271-70 ГОСТ 16338-85 (массовое соотношение 1:1), нагревали до температуры плавления полимера (140-150°С), перемешивали в течение 30 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 2
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 5 г гранул полиэтилена 271-70 ГОСТ 16338-85 (массовое соотношение 1:5), нагревали до температуры плавления (140-150°С), перемешивали в течение 60 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 3
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 1 г гранул полипропилена Baymod Type A-80 (Германия) (массовое соотношение 1:1), нагревали до температуры плавления полимера (270-280°С), перемешивали в течение 30 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 4
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 5 г гранул полипропилена Baymod Type A-80 (массовое соотношение 1:5), нагревали до температуры плавления (270-280°С), перемешивали в течение 60 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 5
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 1 г гранул сополимера пропилена с этиленом 22015-16 ГОСТ 26996-86 (массовое соотношение 1:1), нагревали до температуры плавления полимера (200-210°С), перемешивали в течение 30 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 6
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 5 г гранул сополимера пропилена с этиленом 22015-16 ГОСТ 26996-86 (массовое соотношение 1:5), нагревали до температуры плавления (200-210°С), перемешивали в течение 60 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 7
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 1 г гранул полистирола ПСМ-151 ГОСТ 20282-86 (массовое соотношение 1:1), нагревали до температуры плавления полимера (190-240°С), перемешивали в течение 30 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 8
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 5 г гранул полистирола ПСМ-151 ГОСТ 20282-86 (массовое соотношение 1:5), нагревали до температуры плавления (190-240°С), перемешивали в течение 60 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 9
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 1 г гранул сополимера стирола и акрилонитрила SAN CR-5381 (массовое соотношение 1:1), нагревали до температуры плавления полимера (100-115°С), перемешивали в течение 30 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 10
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 5 г гранул сополимера стирола и акрилонитрила SAN CR-5381 (массовое соотношение 1:5), нагревали до температуры плавления (100-115°С), перемешивали в течение 60 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 11
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 1 г гранул полиэтилентерефталата ПЭТФ-Г-80 ГОСТ Р 51695-2000 (массовое соотношение 1:1), нагревали до температуры плавления полимера (250-265°С), перемешивали в течение 30 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 12
Порошок силикалита титана массой 1 г смешивали с 5 г гранул полиэтилентерефталата ПЭТФ-Г-80 ГОСТ Р 51695-2000 (массовое соотношение 1:5), нагревали до температуры плавления (250-265°С), перемешивали в течение 60 минут, экструдировали и получали капсулированный силикалит титана.
ПРИМЕР 13
В реактор с мешалкой и рубашкой, объемом 100 мл помещали капсулированный силикалит титана (50% TS-1), полученный по технологии, описанной в примерах 1, 3, 5, 7, 9, 11, н-пентан, 1-бутанол и 30%-ный раствор пероксида водорода в массовом отношении 1:1,05:100:2,75. Процесс проводили при температуре 60°С под давлением азота в течение 2 часов. Анализ реакционной массы проводился методом ГЖХ. Степень превращения н-пентана в продукты окисления составила 78,3-85,1%. В качестве продуктов процесса окисления обнаружены 2-пентанон, 3-пентанон, 2-пентанол, 3-пентанол.
Был проведен эксперимент при уменьшении массового соотношения силикалита титана и гранул полимера от 1:1 до 1:0,5, при этом силикалит титана невозможно подвергнуть капсулированию. При увеличении массового соотношения силикалита титана и гранул полимера от 1:5 до 1:10 наблюдается уменьшение степени превращения н-пентана в продукты окисления в условиях, описанных в примере 13, до 55%.
Кроме того, приняв массовое соотношение силикалита титана и гранул полимера 1:2,5, варьировали время перемешивания. При времени перемешивания менее 30 минут наблюдается незначительное уменьшение (на 2-4%) степени превращения н-пентана в продукты окисления в условиях, описанных в примере 11. При времени перемешивания более 60 минут изменения степени превращения н-пентана в продукты окисления в условиях, описанных в примере 11, не происходит.
Использование данного изобретения позволяет получать катализатор, устойчивый в условиях окисления органических соединений водными растворами пероксида водорода, имеющий высокую каталитическую активность в процессах окисления органических соединений, а также позволяющий проводить многократную регенерацию без снижения каталитической активности.
Claims (1)
- Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице, включающий смешение гранул полимера с порошком силикалита титана, отличающийся тем, что порошок силикалита титана и гранулы полимера, взятые в массовом соотношении от 1:1 до 1:5, нагревают до температуры плавления полимера, перемешивают в течение 30-60 мин и экструдируют с получением гранул необходимой формы и размера.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106686/04A RU2458739C1 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011106686/04A RU2458739C1 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2458739C1 true RU2458739C1 (ru) | 2012-08-20 |
Family
ID=46936555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011106686/04A RU2458739C1 (ru) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2458739C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523547C1 (ru) * | 2013-05-15 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" НГТУ | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6958405B2 (en) * | 2004-03-09 | 2005-10-25 | Arco Chemical Technology, L.P. | Polymer-encapsulated titanium zeolites for oxidation reactions |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011106686/04A patent/RU2458739C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6958405B2 (en) * | 2004-03-09 | 2005-10-25 | Arco Chemical Technology, L.P. | Polymer-encapsulated titanium zeolites for oxidation reactions |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2523547C1 (ru) * | 2013-05-15 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" НГТУ | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Enantioselective catalysis over chiral imidazolidin‐4‐one immobilized on siliceous and polymer‐coated mesocellular foams | |
| JP6436495B2 (ja) | 多孔質材料上に堆積させた寸法の小さい分子篩結晶を含む触媒組成物 | |
| RU2469792C2 (ru) | Способ приготовления кремнеалюмофосфатных (sapo) молекулярных сит, катализаторы, содержащие упомянутые сита, и способы каталитической дегидратации с использованием упомянутых катализаторов | |
| CN103842079B (zh) | 包括磷改性沸石的催化剂在醇脱水工艺中的用途 | |
| JP2015506832A (ja) | アルキル化反応のための担持されたナノ粒子ゼオライト触媒 | |
| CN110003468A (zh) | 一种共价三嗪框架聚合物、其制备方法和应用 | |
| CN101326007A (zh) | 包含微孔材料和至少一种含硅粘合剂的成形体、其制备方法和其尤其是在甲胺连续合成法中作为催化剂的用途 | |
| KR100921185B1 (ko) | 다공성 실리카의 제조방법 | |
| CN110586182A (zh) | 一种贵金属纳米粒子封装的中空多孔聚合物纳米球复合材料及其合成和应用 | |
| CN101045214A (zh) | 制备丙烯环氧化催化剂的方法 | |
| Guo et al. | Catalytic conversion of CO 2 into propylene carbonate in a continuous fixed bed reactor by immobilized ionic liquids | |
| JPS6230205B2 (ru) | ||
| RU2458739C1 (ru) | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице | |
| US9006303B2 (en) | Mesoporous polymer colloids | |
| JP7023382B2 (ja) | 軽質オレフィン製造用触媒、その製造方法、およびこれを用いて軽質オレフィンを製造する方法 | |
| CN115805083A (zh) | 无机固体硅基磺酸作为催化剂的用途 | |
| BR122020007784B1 (pt) | Material zeolítico compreendendo monocristais zeolíticos | |
| Lin et al. | Diverse supports for immobilization of catalysts in continuous flow reactors | |
| CN108698017B (zh) | 挥发性有机化合物吸附剂和共混有挥发性有机化合物吸附剂的树脂组合物 | |
| Bashti et al. | Biginelli Multicomponent Condensation Reaction Promoted by 4, 4ʹ-Bipyridinium Dichloride Ordered Mesoporous Silica Nanocomposite under Solvent Free Conditions | |
| WO2009062742A2 (en) | Porous solid acid catalysts, methods of manufacturing the same, and methods of manufacturing organics molecules using the same | |
| CN106554432B (zh) | 球形沸石介孔复合材料和负载型催化剂及其制备方法和应用以及烯烃聚合的方法 | |
| JP6641705B2 (ja) | プロピレン及び直鎖ブテンの製造方法 | |
| Chikh et al. | Polymerization of pyrrole with 4-hydroxybenzaldehyde over Al-MCM-41 mesoporous aluminosilicate materials | |
| RU2523547C1 (ru) | Способ капсулирования силикалита титана в полимерной матрице |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140723 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190223 |