СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЮМИНИЕВОЙ ФОРМЫ ЦЕОЛИТА ТИПА X Советский патент 1970 года по МПК B01J21/08 

:i

Изобретение относится к снособу получения катионных форм цеолита, в частности к получению алюминиевой формы цеолита типа X.

Известен способ получения катионных форм цеолита путем обработки натриевой формы цеолита при рН около 7 раствором соли соотВбтствующего металла, например кальция. Цеолит промывают, и операцию повторяют шестикратно.

Получение алюминиевой формы цеолита типа X таким образом затруднительно ввиду образования гидрата окиси алюминия, который в виде пленки покрывает поверхность катализатора и мешает протеканию ионного обмена.

Для наиболее полного замещения ионов натрия на алюминий предложенный способ предусматривает подщелачивание исходного цеолита до рН 8 и обработку его раствором хлористого алюминия при рН около 4,5. Операция повторяется три раза. Благодаря этому достигается высокая степень замещения натрия на алюминий - 63 вес. %.

Увеличенное содерлсание алюминия в модифицированном цеолите 0,21 моль при эквивалентном уменьшении содержания натрия указывает на то, что прирост алюминия в модифицированном цеолите получен только за счет внедрения катионов алюминия (в результате ионного обмена), а не за счет осаждения получивщегося гидрата окиси алюминия - образование его не могло быть ввиду того, что обработка цеолита (рН 8) хлористым алюминием протекает при очень низких значениях рН 4,5, когда хлористый алюминий не может существовать в виде гидрата окиси алюминия и находится только в ионнообменной форме. Содержание SiOg в модифицированном цеолите не уменьшилось, это говорит о том, что в нем не протекает реакции изоморфного замещения кремния на алюминий.

Сохранность цеолитной кристаллической структуры синтезированного образца установлена снятием дебаеграммы. Снятие дебаеграммы исходного и модифицированного катионами алюминия цеолитов показало наличие структуры, характерной для цеолитов типа X.

Пример. Для синтезирования А1-формы цеолита типа X в Na-форме цеолита ионы натрия (Na) замещаются ионами алюминия (Л1з). Ионный обмен осушествляется обработкой цеолита типа X хлористым алюминием (АЮЬНгО). Для этого 2 л дистиллированной воды, перед тем как внести в нее цеолит, подщелачивают едким натром до значения рН 8 (едкий натр вносят по каплям и рН измеряют индикаторной бумагой). Если цеолит имеет уже щелочность рН 8, тогда -ее не подщелачивают, если щелочность высокая, то ее предварительно отмывают от избытка.

В подщелаченную едким натром дистиллированную воду вносят 100 г цеолита и эту суснензию перемешивают в течение 3-5 мин, после чего в эту же суспензию вносят хлористый алюминий, а затем всю смесь (вода -f- едкий натр + цеолит -j- хлористый алюминий) перемешивают в течение 10-15 мин. При этом хлористый алюминий вносят в цеолитную суспензию в количеств-е, необходимом для получения кислой среды рН 4,5. Суспензию после 10-15 мин перемешивания отфильтровывают в воронке Бюхпера, а осадок промывают горячей водой до удаления хлор-иона в промывной воде. Цеолит подвергают ионнообменной реакции трехкратно, причем при каждой обработке суспензию отфильтровывают и осадок промывают (сушка его не обязательна). Высушиванию при 200°С подвергают во влажном состоянии уже сформованные таблетки цеолита.

Полученная алюминиевая форма цеолита типа X обладает высокими каталитическими свойствами, например, в процессе крекинга углеводородов.

Предмет изобретения

Способ получения алюминиевой формы цеолита типа X путем обработки натриевой формы цеолита раствором соли алюминия, оглычающийся тем, что, с целью наиболее полного замещения ионов натрия на алюминий, исходный цеолит подщелачивают до рН около 8 и обрабатывают раствором хлористого алюминия при рН около 4,5.