سنتز زيوليت ZSM-5 به عنوان كاتاليست فرايند تبديل متانول به پروپيلن

Synthesis of ZSM-5 Zeolite as the Catalyst for the Methanol to Propylene Reaction

: در اين پژوهش، كاتاليست زيوليتي ZSM-5 با نسبت بالاي سيليسيوم به آلومينيم برابر 800 براي فرايند تبديل متانول به پروپيلن (MTP) سنتز شده است. در سنتز اين كاتاليست از قالب آلي تترا پروپيل آمونيوم برميد استفاده شده است كه نسبت به تترا پروپيل آمونيوم هيدروكسيد كه به طور معمول به عنوان قالب آلي استفاده مي-شود، به مراتب ارزان تر است. آزمون راكتوري كاتاليست سنتز شده در شرايط عملياتي دما 460 درجه سانتيگراد،فشار اتمسفري، WHSV برابر 1-h 1 و خوراك شامل محلول 50 درصد وزني آب و متانول انجام شده است.نتيجه هاي به دست آمده از آزمون راكتوري كاتاليست سنتز شده با نتيجه هاي آزمون راكتوري يك كاتاليست تجاري در شرايط يكسان مقايسه شده است. براي تعيين ويژگي هاي كاتاليست از تجزيه هاي XRD، SEM، TPD، BET و ICP استفاده شده است. نتيجه ها بيانگر آن است كه بالاترين ميزان گزينش پذيري كاتاليست سنتز شده نسبت به اولفين هاي سبك به ويژه پروپيلن 54 درصد مي باشد كه اين عدد براي كاتاليست تجاري 40 درصد است. همچنين پس از گذشت 150 ساعت از عمر كاتاليست، كاتاليست سنتز شده داراي درصد تبديل بالاتري نسبت به كاتاليست تجاري مي باشد كه به ترتيب 7/99 و 5/99 مي باشد

In this research, ZSM-5 zeolite with high ratio of Si to Al of 800 was synthesized to act as the catalyst for the conversion of Methanol To Propylene (MTP). Instead of tetra-propyl ammonium hydroxide, here, tetra-propyl ammonium bromide which is much cheaper was used as the template. The reaction was investigated in a fixed-bed flow reactor under the operating conditions of T=460 °C, P=1atm, and WHSV = 1 h-1. The obtained results with the synthesized catalysts were compared with those of a commercial catalyst. The catalysts were characterized using XRD, SEM, TPD, BET and ICP techniques. The obtained results indicated that the selectivity of methanol conversion to light olefins, including propylene is 54%. This value is significantly higher than the 40% selectivity obtained with the commercial catalyst. Aging and deactivation after 150 hours of reactor operation was less severe for the synthesized catalyst compared to the commercial catalyst.