مطالعه فرایند تبدیل متانول به اولفین و بررسی پارامترهای بارگذاری لانتانیوم و نسبت Si/Al بر کاتالیست HZSM-5

به تازگی فناوری های کاتالیستی تبدیل متانول به اولفین بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر پارامترهای بارگذاری لانتانیوم و نسبت Si/Al در دماهای گوناگون بر عملکرد کاتالیستی HZSM-5 در فرایند تبدیل متانول به اولفین بررسی شد. در این پژوهش پایه کاتالیستی HZSM-5 با نسبت های گوناگون Si/Al با استفاده از فلز لانتانیوم و روش تلقیح تر اصلاح شد. پس از بارگذاری فلز لانتانیوم به روش تلقیح مرطوب، کاتالیست های اصلاح شده برای تعیین دقیق ویژگی ها و ارزیابی آن ها، مورد آنالیزهای XRD و SEM، BET و FT-IR قرار گرفتند. نتیجه های آنالیز XRD و FT-IR نشان داد که افزودن فلز لانتانیوم به زیولیت HZSM-5 باعث تخریب ساختار نمی شود و ساختار پس از افزودن فلز لانتانیوم همچنان دارای بلورینگی بالایی بود. برای بررسی تاثیر پارامترهای لانتانیوم، نسبت Si/Al و دما و بررسی تاثیر برهمکنش بین آن ها برای تولید اتیلن و پروپیلن در فرایند متانول به اولفین از طراحی آزمایش Box-Behnken استفاده شد. برای این منظور از بارگذاری لانتانیوم در بازه ی 10-0 درصد وزنی، نسبت Si/Al در بازه ی 180-60 و دما در بازه ی 450-350 درجه سلسیوس به عنوان متغیرهای ورودی روش Box-Behnken استفاده شد.  با استفاده از نتیجه های طراحی آزمایش Box-Behnken مشخص شد بیش ترین میزان بازده اتیلن بر روی کاتالیستی که در حد بالای بارگذاری لانتانیوم، نسبت Si/Al پایین و دمای بالا بود، به دست می آید.برای بیشینه پروپیلن تولیدی نیز برای سه متغیر نسبت Si/Al، دما و میزان بارگذاری لانتانیوم یک حالت بهینه وجود داشت، یعنی نخست با افزایش این متغیرها بازده پروپیلن افزایش و سپس کاهش پیدا می کرد.