14400

14400

هيدروژن‏زدايي اكسايشي پروپان بر روي كاتاليست دو فلزي واناديوم-نيكل بر پايه تركيبي تيتانيا-سيليكا

كارشناسي ارشد

ترموديناميك و سينتيك

اسفندماه 1393

اسفندماه 1393

دكترسيد مهدي علوي املشي

شيمي

چكيده رشد فزاينده تقاضاي جهاني براي پروپيلن منجر به تحقيقات گسترده‏اي براي يافتن روش‏هايجايگزيني است كه براي توليد پروپيلن مقرون به‏صرفه باشند. فرايند هيدورژن‏زدايياكسايشيپروپانبه عنوان يك روش قابل اطمينان براي توليد پروپيلن بوده كه هيچكدام از معايب فرايندهاي اخير توليد پروپيلن را ندارد. با اين حال، كنترل گزينش‏پذيري مهم‏ترين چالش اصلي پيش‏روي صنعتي‏شدن اين فرايند مي‏باشد. در اين پژوهش، كاتاليست دو فلزي واناديوم-نيكل بر پايه تركيبي تيتانيا-سيليكا به روش تركيبي سل-ژل و تلقيح مرطوب تهيه شده و عملكرد آن در واكنش هيدورژن‏زدايياكسايشيپروپان بررسي شد.به كمك طراحي آزمايش‏ها به روش تاگوچي، 9 كاتاليست براي ساخت انتخاب شدند. نمونه‏هاي كاتاليستي به وسيله تست‏هاي XRD، BET، FT-IR و SEM تعيين مشخصات شدند. به منظور بررسي عملكرد كاتاليست در واكنشهيدورژن‏زدايياكسايشيپروپاناز يك راكتور بستر ثابت كه به صورت مستقيم به يك دستگاه كروماتوگراف گازي متصل است، استفاده شد. تمامي نمونه‏هاي ساخته شده در بازه دمايي 550-350 با گام دمايي 50 بررسي شدند. بررسي عملكرد تمامي نمونه‏هاي كاتاليستي در بازه دمايي ذكر شده نشان داد كه با افزايش دماي واكنش، ميزان تبديل پروپان افزايش يافته اما گزينش‏پذيري كاهش يافت. همچنين، بازده توليد پروپيلن كه به عنوان پارامتر اصلي برايمقايسه عملكرد نمونه‏هاي كاتاليستي براي واكنش هيدورژن‏زدايياكسايشيپروپان تعريف مي‏شود، افزايش يافت.نمونه‏هاي كاتاليستي 1:1Si:Ti /V%5/7-Ni%5/7، 1:1Si:Ti /V%10-Ni%5 و 2:1Si:Ti /V%5/7-Ni%5/7با بازده توليد پروپيلن به ترتيب %33/14، %52/13 و%93/11 به عنوان سه نمونه برتر (از نقطه نظر بازده توليد پروپيلن) انتخاب شدند وآزمون پايداري حرارتي در دماي 550 و به مدت 8 ساعت بر روي اين كاتاليست‏ها صورت گرفت. بهترين عملكرد براي نمونه كاتاليستي 1:1Si:Ti /V%5/7-Ni%5/7 با بازده %33/14 در ميزان تبديل %84/41 حاصل شد. واژه‌هاي كليدي:هيدورژن‏زدايياكسايشيپروپان، پروپيلن، اكسيد واناديوم، نيكل، پايه تيتانيا-سيليكا