بررسی آزمایشگاهی تشکیل کک در ساختار کاتالیست صنعتی Pd-Ag/α-Al2O3

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 بخش مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران

2 بخش تحقیق و توسعه، پتروشیمی جم، منطقه ویژه انرژی جم، عسلویه، ایران

چکیده

تشکیل کک یکی از مهم‌ترین عامل‌های غیرفعال شدن بسیاری از کاتالیست‌های صنایع پالایش و پتروشیمی است. در این پژوهش به بررسی تشکیل کک در ساختار کاتالیست α-Al2O3/Ag-Pd با نام تجاری G58C پرداخته شده است. بدین منظور عامل­ های گوناگون هیدروکربنی شامل تولوئن، زایلن، بنزن، پروپیلن و روغن سبز در شرایط عملیاتی گوناگون شدت جریان ورودی، دما و زمانی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین کاتالیست تازه و کک دار شده توسط آزمون­ های تعیین مشخصات گوناگونی مانند FT-IR، FE-SEM و TGA مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه‌ها نشان داد این کاتالیست به دلیل میزان اسیدیته­ ی سطحی کم، تمایل زیادی برای تشکیل کک ندارد.  همچنین نتیجه‌ها بیانگر تشکیل رسوب زیاد با استفاده از روغن سبز به دلیل شکست دما بالای ترکیب‌های سنگین در ساختار کاتالیست می ­باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

مراجع

[1] Argyle M., Bartholomew C., “Heterogeneous Catalyst Deactivation and Regeneration: A Review”, Catalysts, 5(1): 145-269 (2015).
[2] Ravanchi M.T., Sahebdelfar S., Pd-Ag/Al2O3 Catalyst: Stages of Deactivation in Tail-End Acetylene Selective Hydrogenation, Appl. Catal., 525: 197-203 (2016).
[3] Mosafer M., Hafizi A., Rahimpour M.R., Bolhasani A., Optimization of Regeneration Protocol for Pd/Ag/α-Al2O3 Catalyst of the Acetylene Hydrogenation Process using Response Surface Methodology, J. Nat. Gas Sci. Eng., 34: 1382-1391 (2016).
[4] Komhom S., Mekasuwandumrong O., Praserthdam P., Panpranot J., Improvement of Pd/Al2O3 Catalyst Performance in Selective Acetylene Hydrogenation Using Mixed Phases Al2O3 Support, Catal, Comm., 10(1): 86-91 (2008).
[5] Lamb R.N., Ngamsom B., Trimm D.L., Gong B., Silveston P.L., Praserthdam P., Surface Characterisation of Pd–Ag/Al2O3 Catalysts for Acetylene Hydrogenation Using an Improved XPS Procedure, Appl. Catal. A: General, 268(1): 43-50 (2004).
[6] Pachulski A., Schödel R., Claus P., Performance and Regeneration Studies of Pd–Ag/Al2O3 Catalysts for the Selective Hydrogenation of Acetylene, Appl. Catal. A: General, 400(1): 14-24 (2011).
[7] Dehghani O., Rahimpour M.R., Shariati A., An Experimental Approach on Industrial Pd-Ag Supported α-Al2O3 Catalyst used in Acetylene Hydrogenation Process: Mechanism, Kinetic and Catalyst Decay, Processes, 7(3): 136 (2019)
[8] Lee S., “Partial Catalytic Hydrogenation of Acetylene in Ethylene Production”, Chemical & Biomolecular Engineering 9 (2004).
[9] Sahooli M., Rahimpour M.R., Khorram M., Fine-Tuning Synthesis and Characterization of Mono-Sized H-Beta Zeolite-Supported Palladium-Iridium Nanoparticles and Application in the Selective Hydrogenation of Acetylene, Catalysts, 7(11): 343-374 (2017).
[10] Bos A., Westerterp K., Mechanism and Kinetics of the Selective Hydrogenation of Ethyne and Ethene, Chem. Eng. Process, 32(1): 1-7 (1993).
[11] Larsson M., Jansson J., Asplund S., The Role of Coke in Acetylene Hydrogenation on Pd/α-Al2O3, J. Catal., 178(1): 49-57 (1998).
[12] Mohundro E.L., “Overview on C2 and C3 Selective Hydrogenation in Ethylene Plants”, 15th Ethylene Produces Conference, New Orleans, LA, (2003).
[13] ولی پور، س.، کمیلی س.، تخت روانچی، م.، ارزیابی کارایی مدل سینتیکی گودینز در پیش‌بینی غیرفعال‌شدن کاتالیست هیدروژناسیون انتخابی استیلن، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (1)35: 83 تا 89 (1395).
[14] Magnoux P., Cartraud P., Mignard S., Guisnet M., Coking, Aging, and Regeneration of Zeolites: II. Deactivation of HY Zeolite during n-Heptane Cracking, J. Catal., 106(1): 235-241 (1987).
[15] Magnoux P., Canaff C., Machado F., Guisnet M., Coking, Aging, and Regeneration of Zeolites XIII. Composition of the Carbonaceous Compounds Responsible for the Deactivation of a USHY Zeolite during Toluene Disproportionation, J. Catal., 134(1): 286-298 (1992).
[16] Chen W.H., Jong S.J., Pradhan A., Lee T.Y., Wang I., Tsai T.C., et al. Coking and Deactivation of H‐ZSM‐5 Zeolites during Ethylbenzene Disproportionation: I. Formation and Location of Coke, J. Chin. Chem. Society, 43(4): 305-313 (1996).
[17] Jong S-J., Pradhan A.R., Wu J.-F., Tsai T.-C., Liu S.-B., On the Regeneration of Coked H-ZSM-5 Catalysts, J. Catal., 174(2): 210-218 (1998).
[18] Ren X.H., Bertmer M., Stapf S., Demco D.E., Blümich B., Kern C., et al. Deactivation and Regeneration of a Naphtha Reforming Catalyst, Appl. Catal. A: General, 228(1): 39-52 (2002).
[19] Ivanov D.P., Sobolev V.I., Panov G.I., Deactivation by Coking and Regeneration of Zeolite Catalysts for Benzene-to-Phenol Oxidation, Appl. Catal. A: General, 241(1): 113-121 (2003).
[20] Wen T., Wu X., Tan X., Wang X., Xu A., One-Pot Synthesis of Water-Swellable Mg–Al Layered Double Hydroxides and Graphene Oxide Nanocomposites for Efficient Removal of As(V) from Aqueous Solutions, ACS Appl. Mater. Interfaces, 5(8): 3304–3311 (2013).

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار