Skip to main content
فهرست مقالات

سنتز و ارزیابی کاتالیست کامپوزیتی نانوساختار SAPO-34(90%)/HZSM-5(10%) جهت استفاده در تبدیل متانول به اتیلن و پروپیلن مقاله

نویسنده:

نویسنده مسئول:

علمی-پژوهشی (وزارت علوم)/ISC (20 صفحه - از 65 تا 84)

چکیده:

در کار حاضر، کاتالیست‌های نانوساختار SAPO-34 و ZSM-5 از کاتالیست‌های شناخته شده برای فرآیند تبدیل متانول به الفین‌های سبک (MTO) هستند. کاتالیست SAPO-34 انتخاب‌پذیری بالایی برای الفین‌های سبک دارد و کاتالیست ZSM-5 دارای پایداری بالایی است. ترکیبی از این کاتالیست‌ها می‌تواند منجر به تولید یک کاتالیست کامپوزیتی با انتخاب‌پذیری و پایداری بهینه شود. در این مطالعه کاتالیست کامپوزیتی SAPO-34/ZSM-5 با نسبت وزنی 10% از ZSM-5 و با اضافه کردن آن به ژل سنتزی SAPO-34 به روش هیدروترمال سنتز شد. همچنین کاتالیست SAPO-34 جهت مقایسه سنتز گردید. خصوصیات کاتالیست‌های سنتز شده با استفاده از آنالیزهای مختلف مانند XRD، FESEM، EDX، BET و FTIR برررسی شد. با توجه به آنالیز XRD مشاهده شد که اضافه کردن پودر ZSM-5 به ژل SAPO-34، منجر به کاهش بلورینگی شده است که سبب افزایش میزان تبدیل گردیده است. هم‌چنین پیک‌های مربوط به ساختار ZSM-5 با شدت پایین ظاهر شد که دلیلی برای وجود ZSM-5 در کاتالیست کامپوزیتی است. در کاتالیست‌ کامپوزیتی ذرات کروی شکل از تجمع ذرات مکعبی تشکیل شده‌اند. عملکرد کاتالیست‌های سنتز شده در فرآیند تبدیل متانول به اتیلن و پروپیلن در مقیاس آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. انتخاب‌پذیری الفین‌ها برای هر دو کاتالیست با گذشت زمان تقریباً یکسان بود، اما کاتالیست کامپوزیتی پایداری بالاتری داشت. پس از 1000 دقیقه از زمان عبور جریان، انتخاب‌پذیری الفین‌ها در هر دو کاتالیست به تدریج کاهش یافت. عملکرد مناسب کاتالیست کامپوزیتی می‌تواند به علت بهبود خواص آن در حضور ZSM-5 باشد.

Nanostructured SAPO-34 and ZSM-5 catalysts are well-known catalysts for the conversion of methanol to light olefins. SAPO-34 catalyst demonstrated higher light olefins selectivity while ZSM-5 catalyst has shown long lifetime. Therefore, combination of these catalysts can lead to the formation of a composite catalyst with optimum light olefins selectivity and longer lifetime. In this study, SAPO-34/ZSM-5 composite catalyst was synthesized with 10 wt.% ZSM-5 loading in initial gel of SAPO-34 via hydrothermal method. Also, pure SAPO-34 sample was synthesized in order to compare with composite catalyst. The synthesized catalysts were characterized by various methods such as XRD, FESEM, EDX, BET and FTIR techniques. According to XRD analysis, it is observed that by ZSM-5 loading to initial gel of SAPO-34, crystallinity reduced. Also, the presence of ZSM-5 in composite catalyst confirmed by small peaks related to ZSM-5. For the composite catalyst, spherical particles were produced with aggregation of small cubic particles. Prepared catalysts were applied in methanol to olefins process to investigate catalytic performance of the samples. Olefins selectivity for both catalysts was rarely similar with time on stream. However, composite catalyst showed longer lifetime and after 1000 min, olefins selectivity reduced with slow rate. Well catalytic performance of composite catalyst could be attributed to the modifying of its properties in the presence of ZSM-5.

کلیدواژه ها:

متانول ، اتیلن ، SAPO-34/HZSM-5 ، پروپیلن ، SAPO-34

34 ، Propylene ، 34(90 ، HZSM ، 5(10 ، Ethylene ، Methanol ، SAPO


برای مشاهده محتوای مقاله لازم است ورود پایگاه شوید. در صورتی که عضو نیستید از قسمت عضویت اقدام فرمایید.

لمشاهدة محتوی المقال یلزم الدخول إلی دخول الموقع.
إن كنت لا تقدر علی شراء الاشتراك عبرPayPal أو بطاقة VISA، الرجاء ارسال رقم هاتفك المحمول إلی مدير الموقع عبر credit@noormags.ir.

You should become a Sign in to be able to see articles.
If you fail to purchase subscription via PayPal or VISA Card, please send your mobile number to the Website Administrator via credit@noormags.ir.