Способы дегидратации-гидролиза и катализаторы для них - RU2015139042A
Код документа: RU2015139042A
Формула
1. Способ совместного получения уксусной кислоты и диметилового эфира, включающий стадию взаимодействия метилацетата и метанола в присутствии катализатора, содержащего кристаллический цеолит, обладающего каркасной структурой типа FER, где указанный цеолит содержит кристаллиты, обладающие размером по оси с, равным примерно 500 нм или менее.
2. Способ по п. 1, в котором кристаллиты обладают размером по оси с, равным примерно 350 нм или менее.
3. Способ по п. 2, в котором кристаллиты обладают размером по оси с, равным примерно 250 нм или менее.
4. Способ по п. 3, в котором не менее 70% кристаллитов обладают размером по оси с, равным примерно 250 нм или менее.
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором кристаллиты обладают таким размером, что отношение размера по оси c к размеру по оси b меньше или равно 3:1.
6. Способ по любому из пп. 1-4, в котором цеолит обладает объемом мезопор, измеренным по адсорбции N2, равным не менее 0,1 см3/г.
7. Способ по п. 6, в котором объем мезопор, измеренный по адсорбции N2, равен от 0,1 до 0,2 см3/г.
8. Способ по любому из пп. 1-4, в котором обладающий каркасной структурой типа FER цеолит находится в форме, содержащей щелочной металл.
9. Способ по п. 8, в котором цеолит содержит от 1 мол. % до 60 мол. % своих катионообменных центров занятыми катионами одного или большего количества щелочных металлов.
10. Способ по п. 8, в котором щелочным металлом является цезий.
11. Способ по любому из пп. 1-4, в котором цеолитом является феррьерит.
12. Способ по любому из пп. 1-4, в котором катализатор содержит связующий огнеупорный оксид.
13. Способ по любому из пп. 1-4, где воду добавляют в способ в количестве, находящемся в диапазоне от 0,1 до 60 мол. % в пересчете на полную массу сырья, использующегося в способе.
14. Способ по любому из пп. 1-4, где способ проводят в паровой фазе.
15. Способ по любому из пп. 1-4, где способ проводят при температурах, равных от 170°C до 300°C.
16. Способ по любому из пп. 1-4, где способ проводят при давлениях, находящихся в диапазоне от атмосферного до равного 30 бар избыточного давления.
17. Способ по любому из пп. 1-4, в котором цеолит получают способом по любому из п.п. 18-33.
18. Способ получения кристаллического цеолита, обладающего каркасной структурой типа FER, где указанный цеолит содержит кристаллиты, обладающие размером по оси c, равным примерно 500 нм или менее, включающий:
а) приготовление смеси для синтеза, включающей источники диоксида кремния, оксида алюминия, щелочного металла и насыщенное азотсодержащее гетероциклическое соединение, указанная смесь обладает следующим составом в молях
где R обозначает насыщенное азотсодержащее гетероциклическое соединение и М обозначает щелочной металл;
b) нагревание указанной смеси при температуре, равной от 90 до 200°C, при перемешивании; и
c) извлечение цеолита типа FER.
19. Способ по п. 18, который дополнительно включает стадии:
d) удаления по меньшей мере части насыщенного азотсодержащего гетероциклического соединения, содержащегося в извлеченном цеолите типа FER, путем его нагревания при температуре, равной от примерно 500°C до примерно 600°C с получением прокаленного цеолита;
e) взаимодействия прокаленного цеолита с источником ионов аммония с получением подвергнутого обмену с ионами аммония цеолита; и
f) прокаливания подвергнутого обмену с ионами аммония цеолита при температуре, равной от примерно 500°C до примерно 600°C, с получением водородной формы цеолита типа FER.
20. Способ по п. 18 или 19, в котором насыщенное азотсодержащее гетероциклическое соединение содержит 5-членное гетероциклическое кольцо или 6-членное гетероциклическое кольцо.
21. Способ по п. 20, в котором гетероциклическое кольцо содержит от 1 до 2 атомов азота.
22. Способ по п. 20, в котором гетероциклическое кольцо замещено одной или большим количеством алкильных групп.
23. Способ по п. 21, в котором насыщенное азотсодержащее гетероциклическое соединение представляет собой N-алкилзамещенное насыщенное азотсодержащее гетероциклическое соединение.
24. Способ по п. 18, в котором насыщенное азотсодержащее гетероциклическое соединение выбрано из группы, включающей пирролидин, N-метилпирролидин и пиперидин.
25. Способ по п. 18, в котором смесь для синтеза обладает значением pH, превышающим 7.
26. Способ по п. 18, в котором смесь для синтеза не включает добавленную серную кислоту.
27. Способ по п. 18, в котором источником диоксида кремния является коллоидный диоксид кремния.
28. Способ по п. 27, в котором коллоидный диоксид кремния представляет собой 20-40 мас. % раствор диоксида кремния в воде.
29. Способ по п. 18, в котором источник щелочного металла выбран из группы, включающей гидроксид натрия и гидроксид калия.
30. Способ по п. 18, в котором смесь для синтеза нагревают при температуре, равной от 130°C до 180°C.
31. Способ по п. 30, в котором смесь для синтеза нагревают при температуре, равной от 130°C до 150°C, в течение 17 дней или дольше.
32. Способ по п. 18, в котором не менее 1 мол. % способных к катионному обмену центров полученного таким образом цеолита подвергают обмену с катионами одного или большего количества щелочных металлов.
33. Способ по п. 32, в котором цеолитом является феррьерит.
34. Способ по п. 32, в котором содержащая щелочной металл форма цеолита является цезиевой формой.
