دی متیل اتر جایگزین مناسبی به عنوان سوخت پاک موتورهای دیزلی می باشد که از آبگیری متانول بر روی کاتالیست های اسیدی به دست می آید. در این تحقیق آلومینوسیلیکات با ساختار نانومتری و مساحت سطح ویژه ی بالا از مواد اولیه ی معدنی، غیرسمی و ارزان قیمت بجای ترکیبات الکواکسیدی سمی و گران قیمت با روش همرسوبی ساخته شد و به عنوان کاتالیست آبگیری از متانول بکار برده شد. مشخصات کاتالیست های ساخته شده با استفاده از bet, xrd, nh3- tpd و روشهای دیگر تعیین شدند. در این پروژه، ابتدا آلومینوسیلیکات با نسبت های مختلف ((sio2/al2o3 ساخته شد. نتایج نشان دادند که افزایش در دانسیته ی سایت های اسیدی متوسط موجب افزایش فعالیت کاتالیست در تبدیل متانول به دی متیل اتر می شود. کاتالیست نانوآلومینوسیلیکات با نسبت وزنی (2 =(sio2/al2o3 ، سطح ویژه ی ( m2/gr7/335) و دانسیته ی بالای سایت های متوسط اسیدی دارای بهترین عملکرد می باشد. در ادامه اثر عامل رسوب دهنده مورد بررسی قرا گرفت که نتایج نشان دادند که بی کربنات آمونیوم در مقایسه با آمونیاک، هیدروکسید سدیم و بی کربنات سدیم دارای عملکرد بهتری می باشد. سپس شرایط بهینه ی ساخت با انجام آزمایش های حاصل از طراحی آزمایش تعیین شدند. در این بخش، پارامترهای عملیاتی ساخت کاتالیست شامل ph مرحله ی رسوب گذاری، سرعت همزن، دمای پیرسازی و زمان پیرسازی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان دادند که پارامتر ph و نوع رسوب دهنده نقش تأثیرگذارتری دارند. با توجه به نتایج، شرایط بهینه ی ساخت بصورت ph برابر 5/7، دور همزن 600، دمای پیرسازی 50، زمان پیرسازی hr2 و با عامل رسوب دهنده ی بی کربنات آمونیوم جهت سنتز کاتالیست نانوآلومینوسیلیکات با نسبت وزنی (2 =(sio2/al2o3 انتخاب شد. همچنین تکرارپذیری روش ساخت در شرایط بهینه ی ساخت مورد ازیابی قرار گرفت. در مرحله ی دیگری از پروژه، نمونه ای از نانوگاما-آلومینا ساخته و عملکرد کاتالیست بهینه ی نانوآلومینوسیلیکات در مقایسه با نمونه ی نانو گاما-آلومینا و نمونه ی صنعتی مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله ی آخر نتایج تست پایداری انجام شده روی کاتالیست نانوآلومینوسیلیکات بهینه نشان داد که نمونه ی مذکور از پایداری بالایی برخوردار می باشد.

هدف از اجرای این پروژه، اصلاح کاتالیست زئولیت تجاری، ساخت کاتالیست قابل رقابت با نمونه های تجاری و تعیین نقاط بهینه شرایط عملیاتی واکنش سنتز غیرمستقیم دی متیل اتر از آبگیری متانول می باشد. در مطالعه حاضر ابتدا یک کاتالیست زئولیت تجاری مناسب از میان چندین نمونه انتخاب و سپس با افزودن سدیم بهینه گردیده است. سپس کاتالیست مناسب h-zsm-5 با روش هیدروترمال ساخته شده و آنگاه واکنش تولید dme، در یک راکتور بستر ثابت (fixed bed) تحت شرایط عملیاتی مشابه (دمای °c300، فشار barg16 و سرعت فضایی hr-107/26lhsv=) مورد مطالعه قرار گرفت. جمع بندی نتایج نشان داد که گونه زئولیت h-mfi90 با ساختار h-zsm-5 بعنوان بهترین کاتالیست تجاری فرآیند سنتز غیرمستقیم dme از میان گونه های استفاده شده می باشد، به طوری که با اصلاح ساختار آن با افزودن مقدار بهینه 100% سدیم عملکرد کاتالییتیکی این نمونه بهبود می یابد. لذا گونه زئولیت اصلاح شده حاوی 100% سدیم (na100.h-mfi90) بعنوان بهترین کاتالیست از میان سایر گونه های اصلاح شده با سدیم انتخاب گردید. در قسمت بعدی پروژه، کاتالیست های زئولیتی h-zsm-5 با نسبت های مختلفی از si/al به روش هیدروترمال ساخته شده و پس از آماده سازی (خشک کردن، کلسیناسیون و مش بندی) در واکنش آبگیری از متانول ارزیابی شدند. نتایج آزمون راکتوری و آزمایشات شناسایی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نشان داد که نمونه کاتالیست h-zsm-5 (125) با نسبت 125 =si/al بعنوان بهترین نمونه زئولیت در شرایط فرآیندی منتخب در این تحقیق می باشد. در بخش پایانی، تأثیر شرایط عملیاتی فرآیند بر روی عملکرد سه کاتالیست منتخب فازهای عملیاتی قبلی در محدوده دمای 240 تا oc330، فشار 1 تا barg24 و سرعت فضایی 8/2 تا mln/ (gr-cat.h) 07/26 مورد مطالعه قرار گرفت. ارزیابی داده ها نشان داد که شرایط دمای oc270، فشار barg16 و شدت جریان ml/min12/0 بعنوان نقطه بهینه می باشد.