تعیین سینتیک واکنش های پیچیده کاتالیزوری تبدیل بوتان و پروپان به اولفین های سبک در مجاورت la/hzsm-5

با توجه به معایب شکست حرارتی، فرآیند اصلی تولید اولفین های سبک، در دهه ی اخیر تلاش های بسیاری به منظور تولید اتیلن و پروپیلن به روش شکست کاتالیزوری در مجاورت کاتالیزورzsm-5 صورت پذیرفته است. گازهای مایع پالایشگاهی (ال.پی.جی) سوخت مناسبی برای تولید انرژی محسوب می شود و با توجه به این که ترکیب این خوراک عمدتاً از پروپان و بوتان تشکیل شده است، می تواند منبع مهمی برای تولید اولفین های سبک باشد. یکی از اقدامات عمده در راستای صنعتی شدن این فرآیند، بررسی مکانیسم و سینتیک شکست کاتالیزوری در مجاورت زئولیت های اصلاح شده می باشد. در این رساله، ابتدا فعالیت کاتالیزوریla/hzsm-5 درشکست بوتان و پروپان مورد بررسی قرار گرفته و شرایط مناسب برای واکنش های شکست کاتالیزوری تعیین گردیده است. بازده تولید الفین های سبک در مجاورت la/hzsm-5 به حدود 48% جرمی رسیده است. سپس، مکانیسم کامل شکست کاتالیزوری بوتان و پروپان در مجاورت la/hzsm-5، شامل مراحل شکست (پروتولیتیک، شکست ?)، انتقال هیدرید، الیگومرشدن، جذب و دفع اولفین ها و ایزومرشدن به صورت واکنش های ابتدایی بر روی سطح کاتالیزور پیشنهاد شده است. با توجه به مکانیسم پیچیده شکست کاتالیزوری، یک روش ریاضی برای مشخص نمودن سرعت های واکنشگرها و محصولات مولکولی توسعه داده شده است، که برای تعیین معادلات سرعت بکار گرفته شد. در این تحقیق ارتباط بین درصد وزنی تمامی ترکیبات خروجی از راکتور، با متغیرهای دما، نسبت رقیق ساز و شدت جریان (متغیرهای مستقل)، با استفاده از معادلات ریاضی حاصل از نتایج تجربی و با بکارگیری روش برازش خطی، تعیین گردیده است. در ادامه، با روش حداقل سازی مجموع مربعات خطا بین سرعت های آزمایشگاهی و سرعت ها تئوری پارامترهای سرعت محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد در مجاورت la/hzsm-5 برای هر دو نوع خوراک بوتان و پروپان، مکانیسم شکست پروتولیتیک حاکم است که سرعت واکنش های شکست در حدود دو برابر هیدروژن زدایی است. هم چنین، سرعت واکنش های شکست و هیدروژن زدایی بوتان، حدود 6 برابر از سرعت واکنش های شکست و هیدروژن زدایی پروپان بالاتر است.