بررسی اثر ضخامت پایه نانو کاتالیست هسته-پوسته بر تولید اولفین های سبک در شکست کاتالیستی حرارتی نفتا

در این تحقیق کاتالیست هایی با نانو ذرات هسته- پوسته ای نیکل- مولیبدن به عنوان عناصر فعال کاتالیست و سفال به عنوان پایه کاتالیستی، ساخته شدند. سفال به دلیل داشتن مزایایی چون مقاومت حرارتی بالا، میزان تخلخل زیاد و ارزانی، در فرایند شکست کاتالیستی حرارتی، به عنوان پایه کاتالیستی انتخاب شد و با روش نوین تراوش تبخیری، عمل نشاندن نانو ذرات ni-mo بر روی پایه انتخابی، انجام گرفت. از آنجاییکه در این روش محلول نانو ذرات ابتدا در پایه که به صورت لیوان سفالی است نفوذ کرده و سپس در جداره لیوان تبخیر و نانو ذره آن تثبیت می شود، از لیوان هایی با ضخامت های مختلف 1،2 و3 میلی متر جهت بررسی اثر ضخامت پایه بر عملکرد روش تراوش تبخیری، بارگذاری و تراکم فلزات فعال بر پایه و در نهایت تأثیر آن ها بر بازده اولفین های سبک استفاده شده است. کاتالیست ها مورد آزمایش های تعیین مشخصات شامل sem،edx ، xrd،icp و طیف نگاری uv-vis قرار گرفتند. در نهایت از کاتالیست های ساخته شده، در شکست کاتالیستی حرارتی (tcc) نفتا، به منظور تولید اولفین های سبک استفاده شد. بازده مجموع اولفین های سبک در دمای کورهc °750، نسبت بخار به نفتا g/g 5/0 و whsv مساوی s-1 04/0 در شکست حرارتی 78/26% و در شکست کاتالیستی حرارتی با حضور یک گرم کاتالیست 17/56% بوده است. بیش ترین بازده اولفین های سبک به دست آمده مربوط به پایه با ضخامت بهینه (دو میلی متر) است که دارای بالاترین مقدار بارگذاری، mg ni-mo/g catalyst4449/0 با اندازه مش 50-40 می باشد. همچنین ضریب نفوذ موثر آب در این کاتالیست مقدار بیشینه m2/s 8-10×39/1 را داشته که نشانگر نفوذ بالای مولکولی در این نمونه است. درصد تبدیل خوراک در این کاتالیست 12/95% به دست آمده است. بنابراین، با حضور یک گرم کاتالیست سنتز شده با ضخامت بهینه همراه با نانو ذرات هسته- پوسته ای ni-mo، بازده مجموع اولفین های سبک 110% افزایش یافته است.