Дизайн цеолитного катализатора трансалкилирования нафталина диизопропилбензолом

Нестеренко Н.С.*, Тимошин С.Е.*, Фажула Ф.**, Иванова И.И.*

^*МГУ им.М.В. Ломоносова, Химический факультет
**- Высшая национальная химическая школа г. Монпелье, Франция

Низкая селективность и выход целевых b,b′-изомеров в процессе алкилировании нафталина пропиленом приводит к необходимости поиска новых путей их получения. В настоящей работе предложен новый подход селективного синтеза b,b′-ДИПН путем каталитического трансалкилирования нафталина диизопропилбензолом и разработан цеолитный катализатор этого процесса.

Дизайн цеолитного катализатора процесса трансалкилирования включал три этапа; 1) исследование каталитических свойств целитных катализаторов в трансалкилировании; 2) установление взаимосвязи между структурой и составом цеолита и его каталитической активностью, селективностью и стабильностью; 3) выбор структуры цеолита и его направленное модифицирование с целью получения оптимального катализатора.

Результаты, полученные в результате первых двух этапов работы, показали, что, благодаря специфике пространственной конфигурации свободного внутрикристаллического пространства, цеолиты типа морденита обладают уникальным эффектом "формо-селективности" по b,b′-ДИПН и являются наиболее подходящими для селективного трансалкилирования. Каталитическая активность этих цеолитов определяется доступностью кислотных центров для молекул реагентов, а дезактивация в ходе трансалкилирования связана с блокировкой пористой системы крупными молекулами полиизопропилнафталинов. Таким образом, для повышения их активности и стабильности необходимо было создание вторичной развитой системы пор, обеспечивающией свободный транспорт реагентов и продуктов. Это было достигнуто путем направленного деалюминирования морденита. Полученный катализатор попозволил получить b,b′-ДИПН с селективностью во фракции ДИПН до 90-96 % при конверсии нафталина до 85%, что на 20-25 % выше, чем в промышленном процессе алкилирования.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (№ 02-03-32516), INTAS (№ 03-51-5286) и гранта Президента РФ для поддержки ведущих школ (НШ-1275.2003.3).