سنتز زئولیت ZSM-5 به عنوان کاتالیست فرایند تبدیل متانول به پروپیلن

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی شیمی و نفت، صندوق پستی 9465 ـ 11365

2 تهران، شرکت پژوهش و فناوری پتروشیمی، صندوق پستی 14458

چکیده

در این پژوهش، کاتالیست زئولیتی ZSM-5 با نسبت بالای سیلیسیوم به آلومینیم برابر 800 برای فرایند تبدیل متانول به پروپیلن (MTP) سنتز شده است. در سنتز این کاتالیست از قالب آلی تترا پروپیل آمونیوم برمید استفاده شده است که نسبت به تترا پروپیل آمونیوم هیدروکسید که به طور معمول به عنوان قالب آلی استفاده می‌ شود به مراتب ارزان ‌تر است. آزمون راکتوری کاتالیست سنتز شده در شرایط عملیاتی دما 460 درجه سانتیگراد، فشار اتمسفری، WHSV برابر 1-h 1 و خوراک شامل محلول 50 درصد وزنی آب و متانول انجام شده است. نتیجه‌ های به ‌دست آمده از آزمون راکتوری کاتالیست سنتز شده با نتیجه‌ های آزمون راکتوری یک کاتالیست تجاری در شرایط یکسان مقایسه شده است. برای تعیین ویژگی‌ های کاتالیست از تجزیه‌ های XRD، SEM، TPD، BET و ICP استفاده شده است. نتیجه‌ ها بیانگر آن است که بالاترین میزان گزینش پذیری کاتالیست سنتز شده نسبت به اولفین‌ های سبک به ویژه پروپیلن 54 درصد می‌ باشد که این عدد برای کاتالیست تجاری 40 درصد است. همچنین پس از گذشت 150 ساعت از عمر کاتالیست، کاتالیست سنتز شده دارای درصد تبدیل بالاتری نسبت به کاتالیست تجاری می ‌باشد که به ترتیب 7/99 و 5/99 م ی‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


 

[1] Zhao G., Teng J., Xie Z., Jin W., Yang W., Chen Q., Tang Y., Effect of Phosphorus on HZSM-5 Catalyst for C4-Olefin Cracking Reactions to Produce Propylene, J. Catalysis, 248, p. 29 (2007).

[2] Kaeding W.W., Butter S.A., Production of Chemicals from Methanol: I. Low Molecular Weight Olefins, J. Catalysis, 61, p. 155 (1980).

[3] Chang C.D., Methanol Conversion to Light Olefins, Catal. Rev. Sci. Eng., 26, p. 323 (1984).

[4] Barger P.T., Vora B.V., Methanol to Olefin Process with Increased Selectivity to Ethylene and Propylene, US Patent, 6,534,692, (2003).

[5] Froment G.F., Dehertog W.J.H., Marchi A.J., Zeolite. Catalysis in the Conversion of Methanol into Olefins. Catalysis, 9, p. 1 (1992).

[6] Stocker M., Methanol-to-Hydrocarbons: Catalytic Materials and Their Behavior, Micropor. Mesopor. Mater., 29, p. 3 (1999).

[7] Camplo J.M., Garcia A., Herencia J.F., Luna D., Marinas J.M., Romero A.A., Conversion of Alcohols (α-Methylated Series) on ALPO4 Catalysts, J. Catalysis., 151, p. 307 (1995).

[8] Arena F., Dario R., Pamaliana A., A Characterization Study of the Surface Acidity of Solid Catalysts by Temperature Programmed Methods, Appl. Catal. A: General, 170, p. 127 (1998).