تبدیل گزینش پذیر متانول به پروپیلن با استفاده از نانوزئولیت مزوپور دوکاره zsm-5

با توجه به افزایش تقاضا برای پروپیلن و کاهش ذخایر نفت خام، فرایندهای جدیدی برای تولید پروپیلن با عملکرد بالا مورد نیاز می باشد. فرایند تبدیل متانول به پروپیلن (mtp) به عنوان یک مسیر امیدوارکننده جایگزین برای تولید پروپیلن با عملکرد بالا در نظر گرفته می شود، چراکه متانول را می توان با استفاده از فن آوری اثبات شده از گاز طبیعی و زغال سنگ در مقیاس صنعتی تولید نمود. در حال حاضر، زئولیت zsm-5 سیلیس-بالا بخاطر داشتن توپولوژی mfi یکی از امیدبخش ترین کاتالیزور ها برای واکنش mtp می باشد. با این حال، بخاطر حضور حفره های یکدست میکرو در ساختار آن همچنان تحت تاثیر کک گرفتگی شدید، که منجر به غیر فعال شدن کاتالیزور می گردد، قرار دارد. یکی از راه های غلبه بر این مشکل، استفاده از زئولیت های مزوحفره است، که می تواند با بهبود خواص انتقال جرم، تحمل کاتالیزور در مقابل کک گرفتگی زیاد را افزایش داده و باعث افزایش طول عمر کاتالیزور گردد. در این رساله، اثرات مزوحفره شدن بر عملکرد کاتالیزوری واکنش تبدیل متانول به پروپیلن با استفاده از یک سری زئولیت های zsm-5 مزوحفره سیلیس-بالا، که از طریق سیلیس زدائی در محیط قلیایی یا با سنتز هیدروترمالی در حضور دو تمپلیت ثانویه مختلف (ctab و tpoac) و ترکیبات مختلف آنها سنتز گردیده اند، مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج با یک زئولیت میکروحفره متداول مقایسه گردید. مشخصات کاتالیزور های تهیه شده با آنالیزهای xrd، icp-eos، fe-sem، bet، ftir و tpd تعیین شدند. در همین حال، فعالیت های کاتالیزوری آنها برای واکنش تبدیل متانول به پروپیلن در یک راکتور بستر ثابت تحت فشار اتمسفری، oc 460 و whsv متانول برابر با 1-h 1 با استفاده از مخلوطی از 50% وزنی متانول در آب مورد بررسی قرار گرفت. در مقایسه با کاتالیزور میکروحفره، نانوکاتالیزور zsm-5 مزوحفره سنتز شده با 75% از تمپلیت tpoac و 25% از تمپلیت ctab در نسبت مولی 02/0=sio2/(ctab + tpoac)، طول عمر کاتالیزوری مناسب (h 76) همچنین گزینش پذیری پروپیلن (65/43%) و نسبت پروپیلن به اتیلن (05/4) نسبتاً بالائی در فرایند mtp ارائه کرد، که عمدتاً به خاطر ترکیب همزمان اسیدیته مناسب و افزایش ضریب نفوذ واکنشگرها و محصولات در حفره های مزوی آن می باشد. در مقابل، سیلیس زدائی زئولیت zsm-5 سیلیس-بالا در مخلوطی از naoh/tpaoh با غلظت m 2/0 و نسبت 4/0=(naoh+tpaoh)/tpaoh در دمای oc 65 به مدت 30 دقیقه، تشکیل مزوحفره های درون بلوری باریک و یکدست بدون تخریب شدید در ساختار بلور و اسیدیته ذاتی زئولیت را تضمین می کند، که منجر به ارائه بهترین عملکرد کاتالیزوری، شامل بالاترین میزان گزینش پذیری پروپیلن (21/47%) و نسبت p/e (96/4) همچنین بیشترین پایداری کاتالیزوری (h 80)، در فرایند تبدیل متانول به پروپیلن گردید.