بررسی آزمایشگاهی فعالیت کاتالیستی مولیبدن بر پایه نانو لوله اکسید تیتانیم در فرایند هیدروژن زدایی اکسایشی پروپان

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شیمی/ دانشگاه تربیت مدرس

2 دانشکده مهندسی شیمی- دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

پروپیلن یکی از محصولات کلیدی پتروشیمی است که به عنوان خوراک برای تولید پلیمرهای مختلف و محصولات میانی به کار می رود. شکست حرارتی، بازیابی پروپیلن از واحدهای FCC و نیز هیدروژن زدایی کاتالیستی پروپان از منابع اصلی تولید پروپیلن به شمار می روند. پروپیلن تولیدی در این فرایندها کم است و از طرفی فرآنیدهای مذکور گرماگیر هستند. هیدروژن زدایی اکسایشی واکنشی گرمازا است. در این مقاله فرآیند هیدروژن زدایی اکسایشی برای تولید پروپیلن از پروپان به کار گرفته شده است و از اکسیژن به عنوان اکسنده استفاده شد. برای اولین بار در فرایند مذکور کاتالیست مولیبدن با درصد وزنی 5، 10 و 15 از اکسید مولیبدن بر پایه نانو لوله تیتانیت تهیه شدند. کاتالیست مولیبدن با درصد وزنی برابر 5 از اکسید مولیبدن بر پایه تیتانیای تجاری نیز تهیه شد تا برای مقایسه به کار برده شود. از روش تلقیح برای ساخت کاتالیست ها استفاده شد. همه ی کاتالیست ها در دمای °C500 در هوا کلسینه شدند. تحلیل های FTIR، XRD، Raman، BET، TEM و TPR H2-انجام گرفت.بررسی های XRD حضور فاز H2Ti5O11.H2O را تأیید می کند. در تحلیل رامان نانو لوله تهیه شده اثری از باند Na-O-Ti مشاهده نشد. پیوند Ti-O-H توسط رامان مشخص شد. تحلیل TEM ساختار لایه ای نانولوله ها را تأیید می کند. در کاتالیست مولیبدن 5 درصد وزنی بر پایه تجاری و 15 درصد وزنی فاز روتیل در کنار آناتاز هم مشاهده می شود. افزایش بارگذاری مولیبدن باعث جابه جایی پیک بیشینه ی احیا در تحلیل H2-TPR می شود. درصد مشابهی از مولیبدن بر پایه تیتانیای صنعتی و بر پایه نانو لوله تیتانیت حاکی از برتری نانو لوله ی تیتانیت هم از نظر کارایی کاتالیستی و هم طول عمر آن است. کاتالیست حاوی10 درصد وزنی از مولیبدن بالاترین میزان بازدهی را در حدود 7/6% و گزینش پذیری در حدود31% و درصد تبدیل 4/2% داشت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات