بررسی و اصلاح رفتار کاتالیتیکی h-zsm-5 توسط برخی فلزات عناصر واسطه در فرآیند تبدیل کاتالیتیکی متانول به هیدروکربنهای بنزینی

فرایند تبدیل کاتالیتیکی متانول به بنزین بخشی از فرآیند بزرگ تولید انواع هیدروکربنها از متانول است که هدف از آن بهینه کردن فرآیند مذکور در راستای تولید اختصاصی و یا انتخابگران? بنزین مرغوب است. با افزایش قیمت سوخت در سال های اخیر و با علم به غیر قابل تجدید بودن منابع سوخت فسیلی، تبدیل کاتالیتیکی متانول به بنزین و همچنین اولفین ها، توجه محققان بسیاری را به خود جلب کرده است. از آنجائیکه بنزین به دست آمده از تبدیل کاتالیتیکی متانول، عمدتا آروماتیک هستند و عدد اکتان بالاتری دارند و به علاوه، بنزین حاصل از متانول، حاوی مقدار بسیار کمتری دیورن (تترا اتیل بنزن) است، سوخت مرغوبتری به حساب می آید. تکنولوژی تولید متانول از گاز سنتزی کاملا تجاری شده است. علاوه بر این متانول از منابع تجدید پذیر مانند بیو مواد نیز قابل استحصال است. بنابراین می تواند به عنوان ماد? خام اولیه برای تولید بنزین به کار رود. بنابراین توصیفات تبدیل کاتالیتیکی متانول به بنزین روشی بسیار ارزشمند برای تولید بنزین با اکتان بالا می باشد، که در آینده از جایگاه اقتصادی مهمی برخوردار خواهد بود. در این پروژه تاثیر بارگذاری برخی فلزات واسطه جدول تناوبی روی h-zsm-5 در فرایند تبدیل کاتالیتیکی متانول به بنزین، مورد بررسی قرار گرفت، تا نقش آنها بر روی افزایش انتخابگری و میزان ترکیب درصد محصولات بنزینی و همچنین افزایش درصد تبدیل متانول مشخص شود. در این پروژه، سامان? آزمایشگاهی برای انجام فرایند تبدیل کاتالیتیکی متانول، طراحی و ساخته شد که در آن از یک میکرو راکتور لوله ای بستر ثابت استفاده گردید که کاتالیست های تهیه شده به شکل گرانوله، در قسمت میانی راکتور قرار داده می شدند. سپس تمامی آزمایش ها در این سامانه انجام گرفت. به کمک طیف xrd و با استفاده از رابطه شرر اندازه قطر ذرات زئولیت های مورد استفاده، پیش بینی گردید. انداز? ذرات کمتر از 100 نانومتر پیشبینی می شد، که تصاویر sem نیز نانوساختار بودن کاتالیست ها را تایید کرد. اصلاح h-zsm-5 با فلزات واسطه، باعث بهبود در فعالیت کاتالیستی گردیده و میزان بنزین تولید شده و همچنین، انتخابگری آروماتیک ها را افزایش داده است. از بین کاتالیستهای اصلاح شده مورد استفاده برای تبدیل کاتالیتیکی متانول، زئولیت اصلاح شده با نقره و همچنین، مس دارای فعالیت کاتالیستی بیشتری می باشد. ترتیب فعالیت فلزات مورد استفاده برای اصلاح رفتار کاتالیتیکی h-zsm-5 در تبدیل متانول به بنزین به صورت زیر مشاهده شد: ag>cu>co>fe>mn>ni~zn کاتالست حاوی 5% وزنی فلز که در دمای 550 درجه کلسینه شده بود، فعالیت بهتری را نشان داد. برای آنالیز محصولات آزمایش ها از طیف سنجی جرمی جفت شده با کروماتوگرافی گازی و همچنین دستگاه کروماتوگرافی گازی استفاده شد. برای شناسایی و بررسی بیشتر کاتالیست ها از میکروسکوپ الکترونی روبشی، اسپکتروسکوپی با اشع? x و طیف بینی ft-ir استفاده گردید.