مقاله ارتقای اولفینی تحت محیط متان بر کاتالیست Ag-Ga/ZSM-5 (سال 2016 الزویر)

چکیده

1. مقدمه

2. تجربی

2-1. سنتز کاتالیست

2-2. ارزیابی عملکرد کاتالیست

2-3. تعیین خصوصیات کاتالیست

3. نتایج و بحث

3-1. ارزیابی عملکرد کاتالیستی

3-2. مطالعات مکانیزم

3-3. تعیین خصوصیات کاتالیست

4. نتیجه گیری

The upgrading of the petroleum cracking distillates using cheap methane rather than naturally unavailable hydrogen is an economically attractive process. This work clearly demonstrates the feasibility of methanotreating by directly using methane over zeolite-supported catalyst to convert olefins. The introduction of methane decreases the fraction of olefins and increases the fraction of paraffins in the liquid products obtained from the reaction using 1-decene as the olefin model compound when Ag-Ga/ZSM-5 is charged. It also improves the quality of liquid product in terms of higher H/C atomic ratio, higher heating value and lower bromine number. The interaction between olefins and methane on the surface of the catalyst is evidenced by DRIFT spectroscopy. When propylene is used as the olefin model compound, the shift of the peaks due to the interaction between adsorbed propylene species and catalyst surface as well as the generation of new peaks after the introduction of methane are observed. When 1-decene is used as the model compound, the suppressed intensity of AC@CA signal and enhanced alkane CAH bending peak intensity when CH4 is present indicate the conversion of olefins into paraffins. The improved particle dispersion of the charged catalyst upon the reaction under CH4 environment is also noticed from the TEM images, which might be closely related to its better olefin upgrading performance. The outcomes from this study might create an alternative route for cracked distillates upgrading and provide a positive attempt for more valuable methane utilization.

ارتقای میعانات کراکینگ ترکیبات نفتی با استفاده از متان ارزان قیمت نسبت به هیدروژنی که به صورت طبیعی در دسترس نیست، فرایندی است که به لحاظ اقتصادی جذاب است. اینکار به وضوح امکان سنجی درمان با متان با استفاده از استفاده مستقیم متان تحت کاتالیست حمایت شده زئولیتی برای تبدیل اولفبن¬ها را نشان می¬دهد. القای متان شکست اولفین ها را کاهش می دهد و شکست پارافین در محصولات مایع حاصل از واکنش استفاده از 1-دکان را به عنوان ترکیب مدل اولفینی، زمانی که Ag-Ga/ZSM-5 بارگذاری شده است، افزایش میدهد. همچنین کیفیت محصول مایع را از نظر نسبت اتمی H/C بالاتر، ارزش گرمایی بیشتر و عدد برومین پایینتر، افزایش می دهد. تعامل میان اولفین ها و متان روی سطح کاتالیست توسط طیف ستجی DRIFT اعتبارسنجی شده است. زمانی که پروپیلن به عنوان ترکیب مدل اولفین استفاده شده است، به علت تعامل میان پروپیلن جذب شده و سطح کاتالیست، همزمان با تولید پیک های جدید بعد از القای متان، شیفتی در پیک ها مشاهده شده است. زمانی که 1-دکان به عنوان ترکیب مدل استفاده شده است، شدت سرکوب سیگنال –C=C- و شدت پیک خمشی آلکان تقویت شده C-H ، زمانی که CH4 وجود دارد، تبدیل اولفین ها به پارافین را نشان می دهد. پراکندگی بهبود یافته ذرات کاتالیست شارژ شده در واکنش تحت محیط CH4 نیز از تصاویر TEM دریافت می شود که می تواند به عملکرد بهتر ارتقای اولفین آن، مربوط باشد. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند روشی جایگزین برای ارتقای میعانات شکسته شده ایجاد کند و تلاش مثبتی برای کاربرد با ارزش تری از متان، فراهم کند.