Chemistry, Physics and Technology of Surface, 2013, 4 (4), 450-456.

Peculiarities of behaviour of coke deposits in deactivated zeolite catalysts



S. V. Konovalov, K. I. Patrylak, L. K. Patrylak, V. V. Ivanenko, M. V. Okhrimenko, Yu. G. Voloshyna

Abstract


Carbonium-ionic heterogeneous catalytic reactions over acid zeolites are accompanied with coke formation which blockades the active sites and obeys periodical regeneration of catalysts. Recently the oscillatory movement of coke deposits alternatively in the direction or onto the external surface of zeolite crystals or into the porous structure of the latter has been observed. It causes the oscillatory proceeding of carbonium-ionic reactions and favours the prolongation of catalyst work before regeneration enhancing its productivity. The availability of the top deactivation limit, after achieving the latter the oscillatory dynamics of coke movement absences, has been revealed. It is supposed that the following rapid catalyst’s activity loss is connected with the achievement of the mentioned limit. The availability of the bottom deactivation depth, when oscillatory alternative coke movement absences, is substantiated too.

Keywords


coke; catalyst activity; acid zeolites; carbonium-ionic reactions; oscillatory dynamics

Full Text:

PDF (Українська)

References


1. Патриляк К.И., Патриляк Л.К., Иваненко В.В. и др. Колебательное движение кокса в дезактивированном цеолите HZSM-5 // Теорет. эксперим. химия. – 2010. – Т. 46, № 4. – С. 245–251.

2. Іванененко В.В. Кокс на кислотних цеолітних каталізаторах: формування, локалізація, динаміка: дис. ... канд. хім. наук : 02.00.13. / ІБОНХ НАН України. – Київ, 2011. – 183 с.

3. Patrylak K.I., Patrylak L.K., Konovalov S.V. et al. Driving force of coke alternate dynamics in zeolites deactivated // Chemistry, Physics and Technology of Surface. – 2012. – V.3, N 4. – С. 401–406.

4. Патриляк К.И., Патриляк Л.К., Коновалов С.В. Термодинамический подход к прогнозированию влияния размерного фактора на свойства наноструктур // Теорет. эксперим. химия. – 2013. – Т. 49, № 1. – С. 32–36.

5. Ходаков Г.С., Юдкин Ю.П. Седиментационный анализ высокодис-персных систем. Москва: Химия. – 1981. – 192 с.

6. Охріменко М.В., Іваненко В.В., Волошина Ю.Г. та ін. Нові підходи до вивчення локалізації вуглистих відкладень на кислотних цеолітах // Вісник Національ-ного авіаційного університету. – 2009. – Т. 38, № 1. – С. 150–156.

7. Иваненко В.В., Волошина Ю.Г., Охрименко М.В. и др. Особенности дискретно-последовательного микроокисления кокса на цеолитных катализаторах // Теорет. эксперим. химия. – 2009. – Т. 45, № 3. – С. 185–189.

8. Волошина Ю. Г., Соломаха В.М., Коновалов С.В. та ін. Оцінка коксових відкладень у цеолітних каталізаторах різної структури дериватографічним методом // Катализ и нефтехимия. – 2012. – № 21. – С. 59–62.

9. Патриляк К.І., Коновалов С.В., Патриляк Л.К. та ін. Локалізація коксових відкладень по окремих структурних елементах дезактивованого цеоліту HY // Катализ и нефтехимия. – 2012. – № 20. – С. 48–51.

10. Bauer F., Karge H.G. Characterization of Coke on Zeolites // Molecular Sieves – Science and Technology. Characterization II / Eds. H.G. Karge, J. Weitkamp. – Berlin: Springer, 2007. – V. 5. – P. 249 – 364.

11. Іонін В.О. Кислотність та активність цеолітних каталізаторів алкілування ізобутану бутенами:  дис. ... канд. хім. наук: 02.00.13. / ІБОНХ НАН України. – Київ, 2005. – 177 с.

12. Weitkamp J., Traa Y. Isobutane/butene alkylation on solid catalysts. Where do we stand? // Catalysis Today. – 1999. – V. 49, N 1–3. – P. 193–199.

13. Волошина Ю.Г., Репецький І.А., Патриляк Л.К., Патриляк К.І. Модифікування зовнішньої поверхні цеолітних кристалів – шлях до підвищення їх каталітичної активності // Сб. Химия, физика и технология поверхности. – 2008. – Вып. 14. – С.429–436.

14. Rao P., Vatcha S.R. Solid Acid Alkylation: Catalyst and Process Performance Criteria and R&D Guidelines // Preprints Symposium New Chemistry with Solid-Acid Catalysts in the Alkylation of Isobutane with Olefins / Am. Chem. Soc. – Orlando, FL, 1996. – V. 41, N 4. – P. 685–692.

15. Handbook of Chemistry and Physics / Eds. R.C. Weast, M.J. Astle. – Florida: CRC Press, 1980. – P. F–216.




Copyright (©) 2013 S. V. Konovalov, K. I. Patrylak, L. K. Patrylak, V. V. Ivanenko, M. V. Okhrimenko, Yu. G. Voloshyna

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.