AGRIS - 

2023

Mikhailov, S. | Brovko, R. | Lakina, N. | Doluda, V.

Restoring the activity of catalytic systems is an important scientific and technical problem. To date, a large number of catalyst regeneration methods have been developed, including: treatment with ultrasound, acids, alkalis, hydrogen, air, etc. However, to determine the necessary technological parameters, it is necessary to conduct experiments. Catalysts for the transformation of methanol into hydrocarbons are characterized by a significant tendency to lose their activity during operation. The main method for restoring their activity is oxidation in an air stream, however, it is possible to restore a different number of acid sites, both as a result of the retention of a certain amount of residual carbon, and as a result of thermal destruction of acid sites. In this connection, the determination of the optimal modes of zeolite thermal oxidation makes it possible to ensure the maximum residual activity of the regenerated catalyst. The article presents the results of studying the activity recovery of the MFI-MORD zeolite by the method of temperature-programmed oxidation at a sample heating rate of 5℃/min, 10℃/min, 20℃/min. Heating at 5℃/min leads to the recovery of the minimum number of acid sites, as well as the minimum value of the residual activity of the transformation of methanol into hydrocarbons of 0.121 kg(Hc)/(kg(Cat)×h). Increasing the heating rate to 10℃/min leads to the restoration of the maximum number of active centers and the achievement of a maximum residual activity of 0.21 kg(Hc)/(kg(Cat)×h). And an increase in the heating rate to 20℃/min leads to a decrease in the number of acid sites and a decrease in the residual catalytic activity of 0.142 kg(Hc)/(kg(Cat)×h). The decrease in the number of acid sites and residual activity at the highest heating rate of the sample may be due to the thermal destruction of active sites during rapid heating. | Восстановление активности каталитических систем является важной научно-технической задачей. На сегодняшний день разработано большое количество методов регенерации катализаторов включая: обработку ультразвуком, кислотами, щелочами, водородом, воздухом и т. п. Однако для определения необходимых технологических параметров необходимо проведение экспериментов. Катализаторы трансформации метанола в углеводороды характеризуются значительной склонностью к потери своей активности в процессе функционирования. Основным методом восстановления их активности является окисление в токе воздуха, однако при этом возможно восстановление различного количества кислотных центров, как в результате сохранения некоторого количества остаточного углерода, так и в результате термической деструкции кислотных центров. В связи с чем определение оптимальных режимов термоокисления цеолита позволяет обеспечить максимальную остаточную активность регенерируемого катализатора. В статье приводятся результаты изучения восстановления активности цеолита MFI-MORD методом термопрограммируемого окисления при скорости нагрева образцов 5℃/мин, 10℃/мин, 20℃/мин. Нагревание при 5℃/мин приводит к восстановлению минимального количества кислотных центров, а также минимальному значению остаточной активности трансформации метанола в углеводороды 0,121 кг(Ув)/(кг(Кат)×ч). Увеличение скорости нагрева до 10℃/мин приводит к восстановлению максимального количества активных центров и достижению максимальной остаточной активности 0,21 кг(Ув)/(кг(Кат)×ч). А увеличение скорости нагрева до 20℃/мин приводит к снижению количество кислотных центров и уменьшению остаточной каталитической активности 0,142 кг(Ув)/(кг(Кат)×ч). Уменьшение количества кислотных центров и остаточной активности при наибольшей скорости нагрева образца может быть связано с термической деструкцией активных центров при быстром нагреве.

Show more [+]

Less [-]

Publishing center Science and Practice - Russian Federation