مطالعه فرایند تبدیل متانول به اولفین و بررسی پارامترهای بارگذاری لانتانیوم و نسبت Si/Al بر کاتالیست HZSM-5

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 منطقه شش انتقال گاز، شرکت ملی گاز، بندرعباس، ایران

2 استاد یار-دانشگاه هرمزگان

چکیده

اخیرا تکنولوژی‌های کاتالیستی تبدیل متانول به اولفین بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در مقاله حاضر تاثیر پارامترهای بارگذاری لانتانیوم و نسبت Si/Al در دماهای مختلف بر عملکردکاتالیستی HZSM-5 در فرایند تبدیل متانول به اولفین بررسی شد. در این مقاله پایه کاتالیستی HZSM-5 با نسبت های مختلف Si/Al با استفاده از فلز لانتانیوم و روش تلقیح مرطوب اصلاح شد. پس از بارگذاری فلز لانتانیوم به روش تلقیح مرطوب، کاتالیست‌های اصلاح شده برای تعیین دقیق مشخصات و ارزیابی آن ها، تحت آنالیزهای XRD و SEM، BET و FT-IR قرار گرفتند. نتایج آنالیز XRD و FTIR نشان داد که افزودن فلز لانتانیوم به زئولیت HZSM-5 باعث تخریب ساختار نمی شود و ساختار بعد از افزودن فلز لانتانیوم همچنان دارای بلورینگی بالایی بود. برای بررسی تاثیر پارامترهای لانتانیوم، نسبت Si/Al و دما و بررسی تاثیر برهمکنش بین آن‌ها برای تولید اتیلن و پروپیلن در فرایند متانول به اولفین از طراحی آزمایش Box-Behnken استفاده شد. برای این منظور از بارگذاری لانتانیوم در محدوده 0-10 درصد وزنی، نسبت Si/Al در محدوده 60-180 و دما در محدوده ی 350-450 درجه سانتی گراد به عنوان متغیرهای ورودی روش Box-Behnken استفاده شد. با استفاده از نتایج طراحی آزمایش Box-Behnken مشخص شد بیشترین میزان بازده اتیلن بر روی کاتالیستی که در حد بالای بارگذاری لانتانیوم، نسبت Si/Al پایین و دمای بالا بود، بدست می‌آید. برای بیشینه پروپیلن تولیدی نیز برای سه متغیر نسبت Si/Al، دما و میزان بارگذاری لانتانیوم یک حالت بهینه وجود داشت، یعنی ابتدا با افزایش این متغیرها بازده پروپیلن افزایش و سپس کاهش پیدا می‌کرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات