مطالعه فرايند تبديل متانول به اولفين و بررسي پارامترهاي بارگذاري لانتانيوم و نسبت Si/Al بر كاتاليست HZSM-5

به تازگي فناوري­ هاي كاتاليستي تبديل متانول به اولفين بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش تأثير پارامترهاي بارگذاري لانتانيوم و نسبت Si/Al در دماهاي گوناگون بر عملكرد كاتاليستي HZSM-5 در فرايند تبديل متانول به اولفين بررسي شد. در اين پژوهش پايه كاتاليستي HZSM-5 با نسبت هاي گوناگون Si/Al با استفاده از فلز لانتانيوم و روش تلقيح تر اصلاح شد. پس از بارگذاري فلز لانتانيوم به روش تلقيح مرطوب، كاتاليست­ هاي اصلاح شده براي تعيين دقيق ويژگي­ ها و ارزيابي آن ها، مورد آناليزهاي XRD و SEM، BET و FT-IR قرار گرفتند. نتيجه­ هاي آناليز XRD و FT-IR نشان داد كه افزودن فلز لانتانيوم به زئوليت HZSM-5 باعث تخريب ساختار نمي ­شود و ساختار پس از افزودن فلز لانتانيوم همچنان داراي بلورينگي بالايي بود. براي بررسي تاثير پارامترهاي لانتانيوم، نسبت Si/Al و دما و بررسي تاثير برهمكنش بين آن­ ها براي توليد اتيلن و پروپيلن در فرايند متانول به اولفين از طراحي آزمايش Box-Behnken استفاده شد. براي اين منظور از بارگذاري لانتانيوم در بازه­ي 10-0 درصد وزني، نسبت Si/Al در بازه­ي 180-60 و دما در بازه­ي 450-350 درجه سلسيوس به عنوان متغيرهاي ورودي روش Box-Behnken استفاده شد. با استفاده از نتيجه­ هاي طراحي آزمايش Box-Behnken مشخص شد بيش ­ترين ميزان بازده اتيلن بر روي كاتاليستي كه در حد بالاي بارگذاري لانتانيوم، نسبت Si/Al پايين و دماي بالا بود، به­ دست مي­ آيد.براي بيشينه پروپيلن توليدي نيز براي سه متغير نسبت Si/Al، دما و ميزان بارگذاري لانتانيوم يك حالت بهينه وجود داشت، يعني نخست با افزايش اين متغيرها بازده پروپيلن افزايش و سپس كاهش پيدا مي­ كرد.