تأثیر فسفر بر اصلاح زئولیت HZSM-5 سنتز شده با توزیع مختلف آلومینیوم شبکه در واکنش تبدیل کاتالیستی سوخت گاز مایع به اولفین‌های سبک

Abstract

در این پژوهش، زئولیت­ های HZSM-5 با استفاده از منابع آلومینیوم نیترات و آلومینیوم هیدروکسید و نسبت Si/Al برابر 20 سنتز شد و تاثیر توزیع آلومینیوم روی اصلاح زئولیت HZSM-5 با فسفر در واکنش شکست کاتالیستی سوخت گاز مایع بررسی شد. کاتالیست ­های تهیه­ شده با استفاده از تحلیل­ های طیف­سنجی پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FESEM)، جذب و دفع نیتروژن (N₂-BET)، طیف­ سنجی فلورسانس اشعه ایکس (XRF)، و دفع برنامه ­ریزی ­شده دمایی آمونیاک (NH₃-TPD) مشخصه ­یابی شدند. توزیع آلومینیوم شبکه زئولیت HZSM-5 با استفاده از آنالیز XRF و طیف­ سنجی فرابنفش-مرئی بازتابی (DR UV-Vis)، تعیین شد. بیشترین سهم آلومینیوم­ های منفرد برابر 90/6 درصد برای زئولیت سنتز­شده با آلومینیوم نیترات و بیشترین سهم آلومینیوم­ های نزدیک به ­هم، برابر 47/8 درصد برای زئولیت سنتز­شده با آلومینیوم هیدروکسید بوده است. آزمون­های شکست کاتالیستی نشان دادند که پایداری کاتالیستی و بازده اولفین­های سبک در شکست سوخت گاز مایع توسط زئولیت سنتز­شده با آلومینیوم نیترات نسبت به زئولیت سنتز­شده با آلومینیوم هیدروکسید بالاتر بوده است. پس از گذشت 240 دقیقه از انجام واکنش، بازده اولفین سبک برای زئولیت P/HZSM-5 سنتز­شده با آلومینیوم نیترات از49/8 درصد به 41/5 درصد کاهش یافته است. همچنین، نسبت پروپلین به اتیلن، بازده محصولات سنگین C₅⁺، درصد کک تشکیل ­شده و نرخ غیرفعال­ شدن برای P/HZSM-5 سنتز­شده با آلومینیوم نیترات، به­ترتیب، برابر 0/986، 2%، 6% و 21/31% بوده است.