Skip to main content
SUPERVISOR
Hossein Farrokhpour,Abdol-Hossein Dabbagh
حسین فرخ پور (استاد مشاور) عبدالحسین دباغ (استاد راهنما)
 
STUDENT
Javad Hassanpour
جواد حسن پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

Investigation of the Effect of Oxygenated Additives on Methanol in the Conversion of Methanol to Gasoline over Zeolite ZSM-5
In this research, the physicochemical properties two types of H-ZSM-5 catalysts were investigated by NH 3 -TPD, BET, XRD and ICP analysis. In general, the conversion of various oxygenated compounds such as methanol, diketene-acetone (2,2,6-trimethyl-4 H -1,3-dioxin-4-one), methyl acetate, ethyl acetate and acetone was investigated to afford appropriate fuel. The effect of temperature, weight hourly space velocity (WHSV) and acidity of zeolites were investigated to convert methanol to hydrocarbon fuel. Moreover, the influence of ketene as possible intermediate for the reaction of methanol to aromatics was investigated over H-ZSM-5 catalysts using diketene-acetone as ketene precursor under atmospheric pressure at 300 °C. The obtained liquid phase in each experiment was analyzed using GC-Mass technique and the percentage of the conversion, amount of the non-aromatic, aromatic and oxygenate compounds were measured and compared. Also, a sample of Isfahan’s gasoline was analyzed using GC-Mass and the percentage composition of this sample was compared with the found hydrocarbon from methanol conversion. The results showed that the closest percent of hydrocarbons to gasoline was observed in methanol conversion at 370 ° C and the feed rate of WHSV = 3.5 h -1 in the presence of HZ-9 zeolite. The effect of different additive to methanol conversion was studied using product conversion of the mixture diketene-acetone + methanol (50:50), methanol + acetone (60:40). Furthermore, the reactivity of H-ZSM5 catalyst was monitored using product conversion, distribution and selectivity in different time on stream (TOS).
در این تحقیق، از دو نوع زئولیت H-ZSM5 استفاده گردید که خواص فیزیکی و شیمیایی آنها با استفاده از روشهای مختلف دستگاهی مانند ICP، پراش اشعه ایکس XRD، آنالیز NH 3 -TPD و BET مورد شناسایی قرار گرفت. براساس نسبت i/Alبدست‌آمده از آنالیز ICP، زئولیت‌ها به صورت HZ-9 و HZ-15 نمایش داده شدند. شرایط تبدیل ترکیبات مختلف اکسیژن‌دار به عنوان خوراک رآکتور جهت تولید سوخت مناسب بررسی و مطالعه گردید. در ابتدا، شرایط مختلف مانند دما و سرعت خوراک‌دهی (WHSV) و زئولیت بانسبت Si/Al متفاوت جهت تبدیل متانول به هیدروکربن سوخت بررسی گردید. فاز مایع بدست آمده در هر آزمایش با استفاده از آنالیز GC-Mass مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و درصد تبدیل، مقدار ترکیبات غیر آروماتیک ،آروماتیک و اکسیژن‌دار اندازه‌گیری و مقایسه شد. همچنین، نمونه‌ای از بنزین سوپر شهر اصفهان با استفاده از آنالیز GC-Ma مورد بررسی قرار گرفت و ترکیب درصد این نمونه با هیدروکربن سوخت بدست آمده از تبدیل متانول درحضور زئولیت مقایسه گردید. با بررسی نتایج، نزدیکترین درصد هیدروکربن‌ها به بنزین شهر اصفهان در شرایط تبدیل متانول در دمای 370 درجه و سرعت خوراک‌دهی h -1 5/3 در حضور زئولیت HZ-9 مشاهده شد. در ادامه پژوهشهای اخیر دباغ و همکارانش در مورد دی‌کتن‌استون ( 6،2،2-تری‌متیل-3،1-دی‌اکسین4-اون)، در این پروژه، تبدیل دی‌کتن‌استون و مخلوط دی‌کتن‌استون + متانول (50:50) در حضور زئولیت HZ-9 مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه هیدروکربن ها از این تبدیلات با نتایج قبلی در حضور HZ-15 نشان داد که اسیدیته و نسبت Si: Al زئولیت نقش عمده‌ای در توزیع هیدروکربن‌های بدست آمده، دارد. همچنین نتایج نشان داد که ترکیبات آروماتیک و مقدار قابل توجهی از ترکیبات اکسیژندار (کتون ها، کربوکسیلیک اسید، فنل ها، فوران ها و غیره) از تبدیل این خوراک‌ها بدست می‌آید، در صورتی که این ترکیبات اکسیژن‌دار در محصولات تبدیل متانول به تنهایی مشاهده نشد. در بخش بعدی این پروژه، تبدیل متیل و اتیل استات به هیدروکربن‌های آروماتیک در حضور زئولیت HZ-9 در دمای 370 درجه سانتیگراد بررسی گردید. تبدیل این استرها در سرعت‌های مختلف خوراک‌دهی(WHSV) بررسی گردید و نتایج به خوبی نشان داد که سرعت خوراک‌دهی در توزیع محصولات هیدروکربن تاثیر به سزایی دارد. تاثیر سرعت خوراک‌دهی جهت تبدیل استون و مخلوط متانول + استون در حضور کاتالیزور زئولیت HZ-9 در دمای 370 درجه سانتیگراد بررسی گردید. توزیع محصولات هیدروکربن تولید شده در این آزمایشات با محصولات واکنش متانول مقایسه شد که نتایج نشان داد مقدار کلی آروماتیک و همچنین ترکیبات آروماتیک سنگینتر در تبدیل استون بیشتر از متانول است. علاوه بر این، واکنش پذیری و فعالیت کاتالیزور H-ZSM5 در زمان‌های مختلف نمونه‌برداری (TOS) با استفاده از بررسی تبدیل درصد و توزیع و انتخاب‌پذیری محصولات برای تمام خوراک ها انجام شد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی