عنوان
|
بکارگیری زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت در سنتز نانوکاتالیست Cr/Clinoptilolite جهت استفاده در هیدروژن گیری اکسایشی از اتان در حضور دی اکسید کربن
|
نوع پژوهش
|
نوآوری
|
کلیدواژهها
|
نانوکاتالیست Cr/Clinoptilolite،هیدروژن گیری اکسایشی،دی اکسید کربن، فرآوری شیمیایی زئولیت طبیعی
|
چکیده
|
در نتیجه رشد تقاضای جهانی برای اتیلن و نیز کمبود منابع نفتی در آینده از یک سو و ملاحظات زیست محیطی، ترمودینامیکی و فرآیندی، قیمت پایین و فراوانی گاز طبیعی بخصوص در کشور عزیزمان ایران از سوی دیگر، بکارگیری فرآیند هیدروژنگیری از اتان در حضور دی اکسید کربن برای تولید اتیلن اهمیت خاصی پیدا کرده است. در این اختراع، کارآیی نانوکاتالیست های کروم بر روی پایه کلینوپتیلولیتی جهت تولید اتیلن مورد ارزیابی قرار گرفت. خواص اسیدی-بازی نامطلوب و نیز تشکیل ذرات کروم (Cr3+) پلیمری و Cr2O3 کریستالی در نتیجه توزیع نامناسب از دلایل اصلی کارآیی نه چندان مطلوب کاتالیست های کروم بنیان در این فرآیند بشمار می روند. بنظر می رسد که با بکارگیری زئولیت طبیعی کلینوپتیلولیت در سنتز این کاتالیست ها گام مهمی در جهت افزایش قابلیت و تسهیل روند تجاری سازی کاتالیست های فرآیند هیدروژنگیری اکسایشی هم به لحاظ کارآیی و هم به لحاظ هزینه و وسعت کاربرد برداشته شود. کاتالیست های کروم بنیان مورد ادعا به روش تلقیح سنتز گردیدند. بمنظور بهبود خواص سطحی و ساختاری کاتالیست سنتزی و از پیش رو برداشتن مشکل ناهمگنی نمونه استخراجی، کلینوپتیلولیت مورد استفاده با اسید نیتریک، نیترات آمونیوم و ترکیبی از این دو (روش ترکیبی) فرآوری گردید. توزیع مناسب ذرات فعال کروم و وجود مکفی تنها سایت های اسیدی ضعیف از ویژگی های بارز خصوصیات کاتالیست مورد ادعا است که فعالیت قابل قبول و انتخاب پذیری تقریباً کامل اتیلن (بیش از 95%) حتی در دماهای بالا را بدنبال دارد. فرآوری کلینوپتیلولیت بخصوص به روش ترکیبی سبب افزایش قابل ملاحظه سطح، مورفولوژی یکنواخت و باز و نیز توزیع بسیار مناسب ذرات فعال کروم شده که وجود ذرات کروم ردوکسی بیشتر و احیاءپذیرتر بر روی سطح را نوید می دهد و از این طریق به برقراری تعادلی بهتر بین فعالیت کاتالیست و انتخاب پذیری کمک می کند. داشتن اندازه ذراتی عمدتاً (بیش از 90%) نانومتری با توزیعی نسبتاً باریک و متوسط اندازه ذرات تقریباً 67 نانومتر ویژگی بسیار مطلوبی برای نانوکاتالیست سنتزی خواهد بود. پایداری بالا و افزایش چشمگیر 10% راندمان تولید اتیلن (1/39%) با بکارگیری کلینوپتیلولیت فرآوری شده به روش ترکیبی در مقایسه با کلینوپتیلولیت خام به عنوان پایه از ویژگی های بارز فرآیندی این اختراع می باشند.
|
پژوهشگران
|
ماجد امینی (نفر سوم)، محمد حقیقی (نفر دوم)، فرهاد رحمانی چیانه (نفر اول)
|