اثر بارگذاری فلزهای سریم و زیرکونیم بر پایه HZSM-5 برای تولید الفین های سبک از نفتا

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 تهران، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی شیمی، آزمایشگاه تحقیقاتی الفین

2 تهران، پژوهشگاه صنعت نفت، پژوهشکده گاز

چکیده

در این پژوهش، برای افزایش بازده الفین ‌های سبک، بارگذاری عناصر سریم و زیرکونیم بر رویHZSM-5 به روش تلقیح مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست ‌ها به کمک 2 و 8 درصد وزنی از عناصر سریم و زیرکونیم ساخته شدند. به منظور تعیین دقیق مشخصات، کاتالیست ‌ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف پراش اشعه ایکس (XRD)، جذب و دفع هم دمای نیتروژن (BET) و دفع به روش برنامه ‌ریزی دمایی  (NH3-TPD) آنالیز شدند. آزمون راکتوری کاتالیست ‌ها برای شکست نفتا، در یک راکتور بستر ثابت در دمای ˚C650 و ˚C 700، نسبت بخار به هیدروکربن g/g 5 /WHSV برابر 1-h 60 انجام شد. کاتالیست با بارگذاری 2% وزنی زیرکونیم به دلیل داشتن اسیدیته متوسط، بهترین بازدهرا در تولید الفین ‌های سبک از خود نشان داد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[3] Li X., Shen B., Guo Q., & Gao, J., Effects of Large Pore Zeolite Additions in the Catalytic Pyrolysis Catalyst on the Light Olefins Production, Catalysis Today. 125, p. 270 (2007).

[5] TeimouriSendesi S.M., Towfighi J., Keyvanloo K., The effect of Fe, P and Si/Al Molar Ratio on Stability of HZSM-5 Catalyst in Naphtha Thermal-Catalytic Cracking to Light Olefins, Catalysis Communications.27, p.114 (2012).

[6] Gao X., Tang Z., Lu G., Cao G., LiD., Tan Z., Butene Catalytic Cracking to Ethylene and Propylene on Mesoporous ZSM-5 by Desilication, Solid State Sciences.12, p.1278 (2010)

[7] Nawaz Z., Qing S., Jixian G., Tang X., Wei F., Effect of Si/Al Ratio on Performance of Pt-Sn-Based Catalyst Supported on ZSM-5 Zeolite for n-Butane Conversion to Light Olefins, Journal of Industrial and Engineering Chemistry.16, p.57 (2010).

[8] Li X., Shen B., Xu C., Interaction of Titanium and Iron Oxide with ZSM-5 to Tune the Catalytic Cracking of Hydrocarbons, Applied Catalysis A: General, 375, p. 222 (2010).

[9] Wei Y., Liu Z., Wang G., Qi Y., Xu L., Xie P., He Y., Production of Light Olefins and Aromatic Hydrocarbons Tthrough Catalytic Cracking of Naphtha at Lowered Temperature, Studies in Surface Science and Catalysis, 158, p. 1223 (2005).

[11] Lu J., Zhao Z., XuC., Duan A., Zhang P., CrHZSM-5 Zeolites - Highly Efficient Catalysts for Catalytic Cracking of Isobutane to Produce Light Olefins, Catalysis Letters.109, p. 65 (2006).

[12] Li J., Qi Y., Xu L., Liu G., Meng S., Li B., Li M., Liu Z., Co-reaction of Ethene and Methanol Over Modified H-ZSM-5, Catalysis Communications. 9, p. 2515 (2008).

[13] Sugi Y., Kubota Y., Komura K., Sugiyama N., Hayashi M., Kim, J.H., Seo G., Shape-Selective Alkylation and Related Reactions of Mononuclear Aromatic Hydrocarbons Over H-ZSM-5 Zeolites Modified with Lanthanum and Cerium Oxides, Applied Catalysis A: General. 299, p.157 (2006).

[14] Setiabudi H.D., Triwahyono S., Jalil A.A., Kamarudin N.H.N., Aziz M.A.A., Effect of Iridium Loading on HZSM-5 for Isomerization of n-Heptane, Journal of Natural Gas Chemistry, 20, p. 477 (2011).

[15] Setiabudi H.D., JalilA A., Triwahyono S., Ir/Pt-HZSM5 for n-Pentane Isomerization: Effect of Iridium Loading on the Properties and Catalytic aActivity, Journal of Catalysis, 294, p.128 (2012).

[16] Jiang G., Zhang L., Zhao Z, Zhou X., Duan A., Xu C ., Gao J., Highly Effective P-Modified HZSM-5 Catalyst for the Cracking of C4 Alkanes to Produce Light Olefins, Applied Catalysis A: General.340, p. 176 (2008).

[17] Xiaoning W., Zhen Z., Chunming X., Aijun D., Li Z., Guiyuan J., Effects of Light Rare Earth on Acidity and Catalytic Performance of HZSM-5 Zeolite for Catalytic Cracking of Butane to Light Olefins, Journal of Rare Earths., 25, p. 321 (2007).

[18] Inaba M., Murata K., Takahara I., Inoue K., Production of C3+Olefins and Propylene from Ethanol by Zr-ModifiedH-ZSM-5 Zeolite Catalysts, Journal of Rare Earth., 2012, p.1 (2011).

[19] Song Z., Takahashi A., Mimura N., Fujitani T., Production of Propylene from Ethanol Over ZSM-5 Zeolites, Catalysis Letters., 131, p. 364 (2009).

[20] Yoshimura Y., Kijima N., Hayakawa T., Murata K., Suzuki K., Mizukami F. et al., Catalytic Cracking of Naphtha to Light Olefins, Catalysis Surveys from Japan, 4, p.157 (2001).

[21] HanS Y., Lee C.W., Kim J.R., Han N.S., Choi W.C., Shin C.H. et al., Selective Formation of Light Olefins by the Cracking of Heavy Naphtha Over Acid Catalysts, Studies in Surface Science and Catalysis., 135, p. 157 (2004)

[22]  Liu W., Meng X., Zhao X., Wang G., Gao J., Xu C., Pyrolysis Performances of Catalytic Cracking Naphtha and Coker Naphtha on Inert Carriers and an Active Catalyst, Energy and Fuels., 23, p. 5760 (2009).

[23] Wei Y., LiuZ., Wang G., Qi Y., Xu L., Xie P. et al., Production of Light Olefins and Aromatic Hydrocarbons Through Catalytic Cracking of Naphtha at Lowered Temperature, Studies in Surface Science and Catalysis., 158, p. 1223 (2005).