%36تخفیف

دانلود پروژه:بررسی پارامتر های موثر برروی سنتز نانو کاتالیست های SAPO-34 در فرایند تبدیل متانول به اولفین

تعداد91صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد

بررسی پارامتر های موثر برروی سنتز نانو کاتالیست های SAPO-34 در فرایند تبدیل متانول به اولفین

چکیده

الفینهای سبک نظیر اتیلن، پروپیلن و بوتیلن خوراک اصلی صنعت پتروشیمی است و عمدتا از منابع نفتی تولید می شود. با توجه به رشد نیاز صنعت به الفینهای سبک و کمبود منابع نفتی در آینده، فرآیند تبدیل متانول به الفینها (MTO) با استفاده از منبعی غیرنفتی به عنوان روشی جایگزین مورد توجه قرار گرفته است. در این پایاننامه برای بررسی اثر پارامترهای دما و زمان تبلور، در سنتز کاتالیست SAPO-34 ، به تعداد 9 نمونه در سه دمای مختلفC˚ 170، C˚190 و °C210 ونیز در سه زمان 12، 24 و36 ساعت سنتز شده و مورد تحلیلهای XRD، SEM، FTIR، BET وNH₃-TPD قرار گرفتند. عملکرد کاتالیستی SAPO-34های تهیه شده در یک راکتور بستر ثابت و با دمای °C 410 برای فرآیند MTO مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تغییر در دما وزمان تبلور،مساحت سطح ویژه، مورفولوژی، اندازه بلور، اسیدیته کاتالیستهای SAPO-34 را تحت تأثیر قرار میدهد. در فرآیند MTO تمام کاتالیستها رفتار مشابهی را نشان میدهند، اما گزینشپذیری الفینها و زمان عمر کاتالیست در آنها متفاوت است. کاتالیست تهیه شده در زمان 24 ساعت و دمای°C 170، به دلیل داشتن بلورینگی[1] بالا(4/74)، اندازه کوچک بلورها (615/1 میکرومتر)، مساحت سطح بالا و وقدرت اسیدی زیاد، بیشترین گزینشپذیری(31/81%) را برای اتیلن و پروپیلن نشان داد. بیشینه گزینشپذیری اتیلن و پروپیلن به ترتیب 71/48 و 6/32 برای این نمونه به دست آمد. نمونه سنتز شده در دمایC° 210 و 36ساعت، به دلیل داشتن فاز آمورف بیشتر وبلورینگی کم و حضور مقداری فازSAPO-5، سریعتر غیر فعال شد و نمونه سنتز شده در دمای 170و 12 ساعت به دلیل داشتن اندازه بلور کوچک، بلورینگی زیاد و اسیدیته متوسط، دارای بیشترین طول عمر بوده است.

کلمات کلیدی:SAPO-34؛ فرآیند MTO؛ بلورینگی؛ گزینشپذیری؛ الفینهای سبک

[1] Crystallinity

دسته: فنی و مهندسی, مهندسی شیمی برچسب: کلمات کلیدی:SAPO-34؛ فرآیند MTO؛ بلورینگی؛ گزینشپذیری؛ الفینهای سبک

توضیحات

عنوان

فهرست مطالب

صفحه

فهرست جدولها	د
فهرست شکلها	ه
فصل 1 فرآیند MTO و عوامل تأثیرگذار در تولید الفینهای سبک	1
1-1 مقدمه	2
1-2 تبدیل متانول به الفینهای سبک (MTO)	2
1-3 مکانیسم و شرح فرآیند تبدیل متانول به الفینها (MTO)	4
1-4 عوامل تأثیرگذار بر روی فرآیند MTO	7
1-4-1 اثر دما بر واکنش MTO	7
1-4-2 تأثیر فشار بر میزان تبدیل متانول به الفینها	8
1-4-3 تأثیر ترکیب خوراک ورودی به راکتور	8
1-4-4 کاتالیست در فرآیند MTO	9
1-5 عوامل مؤثر در عملکرد کاتالیست SAPO-34	10
1-5-1 مواد قالب ساز	10
1-5-2 پیشمادههایAl و Si	11
1-5-3 نقش آب در ژل سنتز	11
1-5-4 اصلاح کاتالیست با فلزات	12
1-5-5 اثر نسبت SiO₂/Al₂O₃در کاتالیست SAPO-34	12
1-5-6 دما و زمان بلورینگی	14
1-5-7 زماندهی به ژل	14
فصل 2مروری بر پژوهشهای گذشته	15
2-1 اثر نسبت Si/Al	16
2-2 اثر آب در ترکیب کاتالیست	18
2-3 اثر پیشمادههای Si و Al	19
2-4 اثر نوع پیش مادههای قالب ساز	19
2-5 اصلاح کاتالیست SAPO-34 با فلزات	22
2-6 اثر شرایط عملیاتی بر سنتز SAPO-34 و فرآیند MTO	23
2-7 جمع بندی	28
فصل 3 مواد وسایل و روشها	30
3-1 تهیه کاتالیستهای SAPO-34	31
3-1-1 دستگاههای مورد استفاده در تهیه کاتالیستها	32
3-1-1-1 ایجاد ژل اولیه	32
3-1-1-2 دستگاه بلورساز	32
3-1-1-3 خشک کردن	32
3-1-1-4 سانتریفیوژ کردن	32
3-1-1-5 کلسینه کردن کاتالیستها	33

3-1-2 تهیه کاتالیستها	33
3-2 روشهای مشخصه یابی کاتالیستها	34
3-2-1 تحلیل XRD	34
3-2-2 تحلیل SEM	34
3-2-3 تحلیل FTIR	35
3-2-4 تحلیل BET	35
3-2-5 تحلیل NH₃-TPD	35
3-3 چینش آزمايشگاهی	36
3-3-1 بخش رطوبتزدايي و احیای کاتالیست‌ها	37
3-3-2 بخش تغذيه	37
3-3-3 کوره و راکتور واحد MTO	37
3-3-4 جداسازي مايعات از محصولات گازي	38
3-3-5 بخش شناسایی محصولات	38
3-4 نحوه انجام آزمایش‌ها	38
3-5 شرايط عملياتي براي انجام واکنش MTO	39
3-6 محاسبات	40
3-6-1 محاسبه WHSV	40
3-6-2 محاسبه گزینشپذیری محصولات الفینی	41
فصل 4 نتایج وبحث	42
4-1 بررسی ویژگی نمونههای کاتالیستی	43
4-1-1 بررسی بلورینگی کاتالیستها	43
4-1-2 مورفولوژی کاتالیستها	46
4-1-3 گروه های عاملی تشکیل شده در ساختار کاتالیستها	49
4-1-4 بررسی مساحت سطح و اندازه حفره کاتالیستها	50
4-1-5 اسیدیته	52
4-2 نتایج حاصل از فرآیند MTO	53
4-3 مقایسه نتایج بدست آمده با دیگر پژوهش ها	62
فصل 5 نتیجه گیری و پیشنهادها	66
5-1 نتیجه گیری	67
5-2 پیشنهادها برای پژوهش های آینده	68
مراجع	69

عنوان

فهرست جدولها

صفحه

جدول 3-1 زمان و دماهای تبلور مختلف برای تهیه کاتالیستهای SAPO-34	31
جدول 3-2شرايطعملياتيبرايواکنش MTO	39
جدول 4-1 درصد بلورینگی کاتالیستهای تهیه شده	44
جدول 4-2 اندازه بلور کاتالیستهای تهیه شده	47
جدول 4-3 اندازه متوسط بلور کاتالیست های سنتز شده	48
جدول 4-4 نتایج تحلیل BET	50
جدول 4-5 نتایج تحلیل NH₃-TPD	51
جدول 4-6 گزینش پذیری اولفین های سبک به ازای نمونه های مختلف	59
جدول 4-7 مقایسه پژوهش های انجام شده تولید اولفین های سبک با روش شکست و فرایند MTO	63
جدول 4-8 مقایسه پایان نامه حاضر و پژوهش های مشابه	65

عنوان

فهرست شکلها

صفحه

شکل 1-1 تبدیل متانول به الفینها	3
شکل 1-2 مکانیسم استخر کربنی	5
شکل 1-3 نمایی از واحد MTO شرکت UOP/Hydro	6
شکل 1-4 مقایسه بیشینه محصولات تولیدی توسط کاتالیستهای SAPO-34 و ZSM-5	10
شکل 3-1 چینش آزمایشگاهی برای انجام فرآیند MTO	36
شکل 4-1 تحلیل XRD کاتالیست های _1-9S	45
شکل 4-2 تصویر تحلیل SEM نمونه های_1-9S	46
شکل 4-3 تحلیل FTIR کاتالیستهای سنتز شدهS_1-9	50
شکل 4-4 نمودار TPD برخی از کاتالیستهای سنتزشده	52
شکل 4-5 عملکرد راکتوری کاتالیستS₁	54
شکل 4-6 عملکرد راکتوری کاتالیستS₂	54
شکل 4-7 عملکرد راکتوری کاتالیست.S₃	55
شکل 4-8 عملکرد راکتوری کاتالیستS4	55
شکل 4-9 عملکرد راکتوری کاتالیست S5	56
شکل 4-10 عملکرد راکتوری کاتالیستS6	56
شکل 4-11 عملکرد راکتوری کاتالیستS7	57
شکل 4-12 عملکرد راکتوری کاتالیستS8	57
شکل 4-13 عملکرد راکتوری کاتالیستS9	58
شکل 4-14 نمودار بیشینه گزینشپذیری الفینهای سبک کاتالیستهای سنتزشده	61

دانلود پروژه:بررسی پارامتر های موثر برروی سنتز نانو کاتالیست های SAPO-34 در فرایند تبدیل متانول به اولفین

تعداد91صفحه در فایل word

كارشناسي ارشد

بررسی پارامتر های موثر برروی سنتز نانو کاتالیست های SAPO-34 در فرایند تبدیل متانول به اولفین

چکیده

کلمات کلیدی:SAPO-34؛ فرآیند MTO؛ بلورینگی؛ گزینش­پذیری؛ الفین­های سبک

[1] Crystallinity

عنوان

فهرست مطالب

صفحه

فهرست جدول­ها

د

فهرست شکل­ها

ه

فصل 1 فرآیند MTO و عوامل تأثیرگذار در تولید الفین­های سبک

1

1-1 مقدمه

2

1-2 تبدیل متانول به الفین­های سبک (MTO)

2

1-3 مکانیسم و شرح فرآیند تبدیل متانول به الفین­ها (MTO)

4

1-4 عوامل تأثیرگذار بر روی فرآیند MTO

7

1-4-1 اثر دما بر واکنش MTO

7

1-4-2 تأثیر فشار بر میزان تبدیل متانول به الفین­ها

8

1-4-3 تأثیر ترکیب خوراک ورودی به راکتور

8

1-4-4 کاتالیست در فرآیند MTO

9

1-5 عوامل مؤثر در عملکرد کاتالیست SAPO-34

10

1-5-1 مواد قالب ساز

10

1-5-2 پیش­ماده­های­Al و Si

11

1-5-3 نقش آب در ژل سنتز

11

1-5-4 اصلاح کاتالیست با فلزات

12

1-5-5 اثر نسبت SiO2/Al2O3در کاتالیست SAPO-34

12

1-5-6 دما و زمان بلورینگی

14

1-5-7 زماندهی به ژل

14

فصل 2مروری بر پژوهش­های گذشته

15

2-1 اثر نسبت Si/Al

16

2-2 اثر آب در ترکیب کاتالیست

18

2-3 اثر پیش­ماده­های Si و Al

19

2-4 اثر نوع پیش ماده­های قالب ساز

19

2-5 اصلاح کاتالیست SAPO-34 با فلزات

22

2-6 اثر شرایط عملیاتی بر سنتز SAPO-34 و فرآیند MTO

23

2-7 جمع بندی

28

فصل 3 مواد وسایل و روش­ها

30

3-1 تهیه کاتالیست­های SAPO-34

31

3-1-1 دستگاه­های مورد استفاده در تهیه کاتالیست­ها

32

3-1-1-1 ایجاد ژل اولیه

32

3-1-1-2 دستگاه بلورساز

32

3-1-1-3 خشک کردن

32

3-1-1-4 سانتریفیوژ کردن

32

3-1-1-5 کلسینه کردن کاتالیست­ها

33

کلمات کلیدی:SAPO-34؛ فرآیند MTO؛ بلورینگی؛ گزینشپذیری؛ الفینهای سبک

فهرست جدولها

فهرست شکلها

فصل 1 فرآیند MTO و عوامل تأثیرگذار در تولید الفینهای سبک

1-2 تبدیل متانول به الفینهای سبک (MTO)

1-3 مکانیسم و شرح فرآیند تبدیل متانول به الفینها (MTO)

1-4-2 تأثیر فشار بر میزان تبدیل متانول به الفینها

1-5-2 پیشمادههایAl و Si

1-5-5 اثر نسبت SiO₂/Al₂O₃در کاتالیست SAPO-34

فصل 2مروری بر پژوهشهای گذشته

2-3 اثر پیشمادههای Si و Al

2-4 اثر نوع پیش مادههای قالب ساز

فصل 3 مواد وسایل و روشها

3-1 تهیه کاتالیستهای SAPO-34

3-1-1 دستگاههای مورد استفاده در تهیه کاتالیستها

3-1-1-5 کلسینه کردن کاتالیستها

3-1-2 تهیه کاتالیستها

3-2 روشهای مشخصه یابی کاتالیستها

3-2-5 تحلیل NH₃-TPD

3-3-1 بخش رطوبتزدايي و احیای کاتالیست‌ها

3-6-2 محاسبه گزینشپذیری محصولات الفینی

4-1 بررسی ویژگی نمونههای کاتالیستی

4-1-1 بررسی بلورینگی کاتالیستها

4-1-2 مورفولوژی کاتالیستها

4-1-3 گروه های عاملی تشکیل شده در ساختار کاتالیستها

4-1-4 بررسی مساحت سطح و اندازه حفره کاتالیستها