سنتز و ارزیابی نانوکاتالیست Ni/ZrO۲-MgO جهت استفاده در تبدیل اتان به اتیلن
[پایاننامه]
/پرستو دلیر خیراللهینژاد
: مهندسی شیمی
، ۱۳۹۳
۹۳ ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
گرایش پیشرفته
۱۳۹۳/۰۶/۰۰
صنعتی سهند
اتیلن از جمله خوراک های مهم صنایع پتروشیمی است .این محصول با ارزش عمدتا با استفاده از کراکینگ حرارتی نفتا یا اتان در دمای بالا تولید میشود .بنابراین از نظر مصرف انرژی پر هزینه است .تلاشهای زیادی برای جایگزینی آن با هیدروژنگیری اکسایشی کاتالیستی صورت گرفته است .یکی از چالشهای پیش روی این فرآیند دست یافتن به انتخابپذیری و بازده بالای اتیلن در حضور اکسنده در دماهای پایین است، چرا که اتیلن نسبت به اتان مولکول فعالتری میباشد و در نتیجه واکنشهای جانبی همچون کراکینگ و اکسیداسیون ثانویه محتملتر است .بنابراین هیدروژنگیری اکسایشی کاتالیستی و تبدیل اتان به اتیلن بنابه ماهیت گرمازا بودن در دمای پایینتر صورت میگیرد و تبدیل و انتخابپذیری بالاتری داشته باشد .اخیرا کارایی خوبی برای کاتالیستهای نیکلی گزارش شده است .با در نظر گرفتن مزایای نانوتکنولوژی ضرورت تهیه نانوکاتالیستها با روشهای سنتز مناسب منجر به ویژگیهای منحصر بفرد کاتالیستی میشود .با استفاده از روش سل-ژل میتوان ذراتی در حد نانومتر تولید کرد .به این منظور روش سل-ژل برای تهیه کاتالیستهای مورد مطالعه انتخاب شده است .همچنین محققان نشان دادند MgO با سطح ویژهی بالا به عنوان پایه NiO میتواند تاثیر بسزایی روی احیاء NiO داشته باشد .علاوه بر این شاهد ویژگیهای منحصر بفردی از ZrO۲ در فرآیند های مختلف بودهایم .این پروژه بر سنتز نانوکاتالیست Ni/ZrO۲-MgO به روش سل- ژل و بررسی تأثیر آن روی تبدیل و انتخابپذیری فرآیند هیدروژنگیری اکسایشی اتان تمرکز دارد .در نهایت ویژگیهای کاتالیستی نانوکاتالیست Ni/ZrO۲-MgO با استفاده از آنالیزهای XRD ،BET ،FESEM ، EDX و FTIR مورد بررسی قرار میگیرند، سپس ارزیابی کاتالیستی نانوکاتالیست سنتز شده با هدف ارزیابی عملکرد کاتالیستی آنها در فرآیند با استفاده از سامانه آزمایشگاهی موجود در مرکز تحقیقات رآکتور و کاتالیست دانشگاه صنعتی سهند انجام صگرفت .در پروژهی حاضر نانوکاتالیستها با درصد وزنی ثابت NiO ۵ و درصدهای وزنی مختلف از ZrO۲ و MgO به روش سل-ژل سنتز و عملکرد کاتالیستی نمونهها در فشار اتمسفری در رآکتور کوارتز و در محدوده دمایی ۵۰۰ -۶۵۰ درجه ارزیابی شد .به طور کلی نتایج آزمایشها نشان داد افزودن مقداری ZrO۲ به کاتالیست منجر به افزایش فعالیت میشود ولی از طرفی جذب کک روی آن افزایش یافته و پایداری چشمگیری نخواهد داشت و در نتیجه افزودن مقادیر بسیار کمتری از ZrO۲ پیشنهاد میشود .همچنین حضور MgO در کاتالیست انتخاب پذیری فرآیند مورد مطالعه را بهبود بخشیده و کاتالیست به کمک خاصیت بازی این ماده و تسریع حذف کک به واسطهی جذب گاز اسیدی دیاکسیدکربن موجود در فاز گازی خوراک از طریق واکنش بودوارد و از طرفی بهبود دفع اتیلن تولید شده، پایداری بالاتری نشان میدهد .بر اساس نتایج مشاهده شده در تمامی آنالیزهای تعیین خصوصیات و به ویژه تست رآکتوری مشخص شد نسبت منیزیم اکسید و زیرکونیم اکسید برای رسیدن به نتایج مناسبتر میتواند مقدار بهینهای داشته باشد
سل - ژل
Ni/ZrO2-MgO
تبدیل اتان به اتیلن
کاتالیست نانو ساختار
دلیر خیراللهینژاد، پرستو
حقیقی، محمد، استاد راهنما
جدیری، نعیمه، استاد راهنما
ایران
20230910
شیمی،۲۰۴۷۷،۱۳۹۳
تسیلاتاکونان یبایزرا و زتنس Ni/ZrO2-MgO نلیتا هب ناتا لیدبت رد هدافتسا تهج.pdf