بررسی و کنترل فرآیند سینترینگ کاتالیست سنتز متانول به کمک دیلاتومتری

کاتالیستها از زمانهای قدیم یکی از موارد مهمی بودند که همیسشه ساخت و بهینه سازی آن مدنظر دانشمندان، مهندسین و شرکت های معتبر در زمینه نفت و گاز و پتروشیمی قرار گرفته است. امروزه نیز با توجه به این موضوع که کاتالیستها با هزینه بسیار گزافی تهیه و مورد مصرف قرار می گیرد، از اهمیت خاصی برخوردار می باشد. یکی از فرآیندهایی که فعالیت کاتالیست را به شدت تحت تاثیر قرار می دهد و موجب کاهش فعالیت آن می شود، فرآیند سینترینگ می باشد و عبارت است از تغییراتی که در ساختار فیزیکی آن در اثر قرار گرفتن در درجه حرارتهای بالا ایجاد می شود. فرآیند سینترینگ در کاتالیستها با ایجاد انقباض حرارتی موجب کاهش سطح فعال آن و نهایتا کاهش فعالیت آن را به دنبال دارد. تکنیک به کار رفته در این مجموعه استفاده از دیلاتومتر و میکروسکوپ حرارتی جهت بررسی و کنترل فرآیند سینترینگ در کاتالیست فرآیند سنتز متانول می باشد. کاتالیست مورد استفاده در این فرآیند، کاتالیست cuo/zno/al2o3 می باشد که هم اکنون شرکتهای niap, sud chemie و uop سازنده این نوع کاتالیست می باشند. آنالیزهای شیمیایی xrf و مینرالی xrd نیز به منظور بررسی دقیق تر بر روی نمونه ها انجام گرفت تا ماهیت شیمیایی و مینرالی نمونه ها مشخص شود. به منظور بررسی دقیق تر فرآیند سینترینگ کاتالیستها، یک مدل ریاضی برای تغییرات انقباض حرارتی با دما ارائه گردید تا بدین وسیله امکان بررسی چگونگی رفتار کاتالیستها در هنگام انقباض حرارتی که نتیجه فرآیند سینترینگ می باشد میسر گردد. حال اهمیت موضوع در این است که با داشتن نقطه بحرانی کاتالیست در انقباض حرارتی که در اثر فرآیند سینترینگ به وجود آمده و با در نظر گرفتن دمای کاری کاتالیست، می توان نقطه بهینه در مورد ترکیب درصد کاتالیست ها بدست آورد. بدین ترتیت که ترکیب درصد ترکیباتی که به منظور بالا بردن مقاومت حرارتی، به کاتالیست ها افزوده می شود را حداقل نمود. لازه به ذکر است که به منظور مقایسه نتایج بدست آمده دو نمونه از کاتالیستهای فرآیند تولید استایرن مونومر از اتیل بنزن نیز مورد آزمایش و بررسی قرار گرفت. نتایج مدل بدست آمده توافق بسیار خوبی با داده های تجربی دارد.