افزایش پایداری کاتالیست های زئولیتی در شکست حرارتی کاتالیستی نفتا توسط عناصر کمیاب خاکی

در این پایان نامه با هدف دستیابی به کاتالیستی که بتواند پایداری خود را در شرایط سخت عملیاتی فرایند شکست کاتالیستی-حرارتی به منظور تولید اولفین های سبک حفظ کند، زئولیت hzsm-5 به دلیل ساختار و خصوصیات منحصر به فرد آن با نسبتهای مختلفsi/al انتخاب شد. به جهت بهبود خوصیات اسیدی و قلیایی کاتالیست و عملکرد بهتر در واکنش های شکست، عنصر سریوم برای اصلاح کاتالیست انتخاب شد. همچنین به جهت حفظ ساختار کاتالیست در شرایط دشوار عملیاتی در حضور بخار آب و دمای بالا، اصلاح کاتالیست توسط عنصر فسفر نیز انجام گرفت. کاتالیست ها با مقادیر مختلفی از سریوم و فسفر به روش تلقیح مرطوب بارگذاری شدند. کاتالیست های تهیه شده، تحت آزمایش های تعیین مشخصات شامل sem، xrd، bet و nh3-tpd قرار گرفتند. در مرحله بعد عملکرد کاتالیست ها در واکنش های شکست کاتالیستی حرارتی نفتا در مدت زمان طولانی مورد بررسی قرار گرفت. در شرایط عملیاتی دمایc?680، نسبت بخار به نفتاg/g 5/0، whsv برابرh-1 6/39 و مدت زمان 20 ساعت عملیات شکست کاتالیستی حرارتی انجام گرفت. بازده اولفین های سبک و به خصوص پروپیلن در مقایسه با فرایند شکست حرارتی و همچنین فرایند شکست کاتالیستی حرارتی با زئولیت اصلاح نشده افزایش یافت. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که با افزایش فسفر میزان افت بازده اولفین های سبک در طی مدت آزمایش نسبت به کاتالیست اصلاح نشده به میزان چشمگیری، کاهش می یابد و در میزان مشخصی از فسفر به صفر می رسد. همچنین در میزان بهینه ای از نسبت si/al، سریوم و فسفر بازده اولفین های سبک بیشینه می شود. در میان کاتالیست های تهیه شده، کاتالیست با نسبت si/al برابر 130، میزان بارگذاری 6% وزنی سریوم و 1/1% وزنی فسفر، بالاترین بازده اولفین های سبک را برابر 5/52% وزنی نشان داد، به نحویکه بازده اتیلن و پروپیلن به ترتیب برابر 5/16% و 36% وزنی به دست آمد. همچنین در طی مدت 20 ساعت ازآغاز فرایند کاهشی در بازده اولفین های سبک برای این کاتالیست مشاهده نشد.