سنتز وتعیین مشخصات کاتالیست ترکیبی Zsm-5/Beta بدون استفاده از قالب و مدل سازی سینتیکی در فرآیند تبدیل متانول به بنزین

جستجو برای یافتن روش‌های جایگزین برای تولید سوخت‌های مهمی همچون بنزین بسیار اهمیت دارد. یکی از این فناوری‌ها، فرایند تبدیل متانول به بنزین بوده که در آینده جایگاه اقتصادی بالایی خواهد داشت. فعالیت زئولیت zsm5 که کاتالیست متداول این فرایند است با گذشت زمان و در اثر رسوب کک کاهش می یابد، در نتیجه تولید یک کاتالیست مقاوم در برابر کک از لحاظ صنعتی مورد توجه است. در این پژوهش، کارایی کاتالیست ترکیبی متشکل از زئولیت‌های zsm5 و beta در بهبود توزیع محصولات مایع و مقدار رسوب کک مورد مطالعه قرار گرفته است. برای کاهش در هزینه ها، این دو زئولیت بدون استفاده از قالب و با استفاده از منبع طبیعی سبوس برنج سنتز شدند. نتایج نشان می‌دهد با ورود زئولیت بتا، اسیدیته کاتالیست ترکیبی کاهش داشته که این امر درکنار بهبود خواص ساختاری کاتالیست از طریق ایجاد حفرات مزو، موجب بهبود عملکرد در فرایند mtg شده است به‌گونه‌ای که بر روی این کاتالیست، زمان غیر‌فعال شدن، 60 درصد نسبت به کاتالیست zsm5 افزایش داشته است. همچنین بررسی سینتیک فرایند با استفاده از مدل توده‌ای کرامبک که شامل سه توده متانول/دی متیل اتر، اولفین‌های سبک و بنزین بوده است نشان داد نتایج حاصل از مدل دارای تطابق بسیار خوبی با نتایج حاصل از آزمایشگاه است.

Synthesis and specification of template free ZSM-5/Beta composite catalyst and kinetic modeling for the methanol to gasoline (MTG) process

The search for alternative ways to produce important fuels such as gasoline is crucial. One of these technologies is the process of converting methanol to gasoline, which will have a high economic position in the future. A common catalyst for the MTG process is the ZSM5 zeolite, which, despite its many benefits, is rapidly deactivated. Therefore, the production of a suitable catalyst with high stability and resistance to coke deposition, is of great interest in the industry. In this study, the efficiency of a composite catalyst consisting of ZSM5 and Beta zeolites in improving coke stability and distribution of liquid products has been studied. To reduce the costs, the two zeolites were synthesized using a template free method and using a cheap natural source like rice husk. The results showed that with the introduction of Beta zeolite, the acidity of the composite catalyst decreased, which in addition to improving the structural properties of the catalyst by creating mesopores, improved the performance in the MTG process so that on this catalyst, deactivation time increased by 60%. Moreover, the study of process kinetics using Crambeck model, which included 3 lumps of methanol / dimethyl ether, light olefins and gasoline, showed that the results of the model were in good agreement with the results of the laboratory datas.