Главная – Журналы – Химия в интересах устойчивого развития 2023 номер 3

В интервале температур 300-450 °С в проточной установке идеального вытеснения изучено влияние концентрации кобальта, вводимого в НZSM-5, на кислотные и каталитические свойства образцов в превращении этанола в высокооктановые компоненты моторных топлив. Показано, что немодифицированный цеолит НZSM-5 обладает высокой селективностью по продуктам ароматизации (27.5-47.6 %) и алканам С₁-С₃ (25.8-37.1 %). Установлен эффект значительного увеличения селективности по продуктам изомеризации (с 17.2-19.8 до 34.0-42.7 %) для модифицированных кобальтом (1.0-3.0 мас. %) цеолитных катализаторов в интервале температур 300-350 °С. Наибольшее увеличение селективности по продуктам ароматизации (32.7-40.7 %) модифицированных катализаторов наблюдается в интервале температур 400-450 °С. Методом температурно-программируемой десорбции аммиака изучено влияние модифицирования на кислотные свойства цеолита НZSM-5. Показано, что изменение каталитических свойств цеолита НZSM-5 связано с существенным снижением концентрации сильных бренстедовских кислотных центров (с 538 до 317 мкмоль/г), образованием новых более сильных льюисовских кислотных центров (37-80 мкмоль/г), включающих ионы кобальта и кислотно-основные пары типа Со^δ+-О^δ-, способные к сильной поляризации и активации С-Н-связей интермедиатов. Селективность по продуктам изомеризации и ароматизации на модифицированных катализаторах регулируется концентрацией кобальта и температурой процесса. Наибольшая селективность по продуктам изомеризации (42.7 %) достигается на катализаторе 2 % Со/НZSM-5 при температуре 300 °С. Катализат, полученный на катализаторе 2 % Со/НZSM-5 при 300 °С, по содержанию изопарафиновых (56.4 %) и ароматических (29.8 %) углеводородов, бензолу (0.6 %) и олефинам (1.1 %) соответствует требованиям стандарта моторного топлива Eврo-5.