بهينه‌سازي و اصلاح كاتاليست H-ZSM-5 توسط Na2CO3 جهت تبديل متانول به بنزين

Optimization and modification of H-ZSM-5 catalyst using Na2CO3 solution for converting methanol to gasoline (MTG)

در اين مقاله تبديل متانول به بنزين توسط اصلاح خواص كاتاليست زيوليتي ZSM-5 بررسي مي‌گردد. به منظور افزايش اسيديته و بالا بردن توليد محصولات در محدوده نقطه جوش بنزين، كاتاليست Na-ZSM-5 كه داراي Si/Al برابر 20 مي‌باشد، ابتدا به فرم پروتونه در آمده(H-ZSM-5) و سپس در دماي ?C75 در مجاورت محلول‌هاي ‌Na2CO3 با غلظت‌هاي 05/0، 1/0 و 2/0 مولار قرار مي‌گيرد. نتايج آناليز‌ XRF نشان مي‌دهد كه Si/Al به ميزان قابل توجهي براي نمونه‌هاي اصلاحي كاهش يافته است. در كاتاليست اصلاح شده با محلول 1/0 مولار Na2CO3 نسبت Si/Al حدود 38 درصد نسبت به كاتاليست اوليه كاهش يافته است. آناليز BET نشان مي‌دهد سطح ويژه كاتاليست‌هاي اصلاحي اندكي نيز افزايش يافته است. نتايج آزمايش‌هاي ارزيابي فعاليت كاتاليست نيز نشان مي‌دهد كه كاتاليست اصلاح شده با محلول1/0 مولار Na2CO3 داراي بيش‌ترين گزينش‌پذيري و بازدهي نسبت به هيدروكربن‌هاي در محدوده نقطه جوش بنزين(C5+) مي‌باشد.

In this study converting of methanol to gasoline was investigated over the modified ZSM-5 zeolite catalyst. The gasoline range boiling point hydrocarbons produce by increasing the catalytic acidity. For promoting the catalyst acidity, at the first Na-ZSM-5 catalyst (Si/Al=20) converted to H-ZSM-5 and after that the sample treated with 0.05, 0.1 and 0.2 molar of Na2CO3 solution at 75 ?. XRF analysis indicated that Si/Al ratio for the modified samples were decreased noticeably. For example, Si/Al ratio for the modified catalyst with 0.1 M of Na2CO3 solution decreased about 38% relative to the parent catalyst. BET analysis results showed that in the modified samples specific surface was increased slightly. From NH3-TPD analysis, it can be found that strong acid sites were increased. The catalytic evaluation results indicated that the sample modified with 0.1 M of Na2CO3 solution have the maximum selectivity and yield of gasoline range hydrocarbons (C5+). Also, the production of benzene, toluene and xylenes (BTX) over the modified catalyst was increased.