مدل سازی آماری و بهینه سازی فرآیند هیدروژن‌زدایی اکسایشی پروپان با استفاده از کاتالیست مولیبدن بر پایه گاما آلومینا

رشد شدید تقاضای جهانی برای پروپیلن، موجب مطالعات و تحقیقات گسترده ای جهت یافتن روش های جایگزین به صرفه تر و با مصرف کمتر انرژی و بازده مناسب گردیده است. در این پژوهش از گاما آلومینا به عنوان پایه ی کاتالیست های مولیبدن در فرآیند هیدروژن زدایی اکسایشی پروپان، جهت تولید پروپیلن استفاده شده است. کاتالیست ها به روش تلقیح مرطوب تهیه شده است. به منظور ارزیابی و تعیین دقیق مشخصات کاتالیست های ساخته شده، آنالیزهای ftir، xrd، bet، sem و xrf انجام گرفته است. از طراحی آزمایش به روش مرکب مرکزی برای بررسی تاثیر پارامترهای دمای واکنش، درصد بارگذاری مولیبدن، نسبت پروپان به اکسیژن و همچنین بررسی تاثیر برهمکنش بین آن ها در تولید پروپیلن طی فرآیند هیدروژن زدایی اکسایشی پروپان استفاده شد. برای این منظور از بارگذاری مولیبدن در محدوده 16-4 درصد وزنی، نسبت پروپان به اکسیژن در محدوده 3-1 و دما در محدوده ی 540-380 درجه سلسیوس به عنوان متغیرهای ورودی روش مرکب مرکزی استفاده شد. پس از انجام آزمون راکتوری و تحلیل نتایج توسط نرم افزار طراحی آزمایش مشاهده شد، مدل های پیش بینی شده برای درصد تبدیل پروپان، درصد گزینش پذیری پروپیلن و درصد بازده هیدروژن زدایی اکسایشی با دقت 95% موردقبول است. حالت بیشینه درصد بازده هیدروژن زدایی اکسایشی با مقدار 14.02 درصد در دمای 487 درجه سلسیوس، 11.22 درصد بارگذاری مولیبدن و نسبت پروپان به اکسیژن 1.5 به دست آمد که در حالت آزمایشگاهی توانست با دقت 94% نسبت به حالت پیشنهادی بهینه مدل طراحی آزمایش حاصل شود.