فرهاد رحمانی - مرکز تحقیقات راکتور و کاتالیست، دانشگاه صنعتی سهند، شهر جدید سهند، تب
محمد حقیقی - مرکز تحقیقات راکتور و کاتالیست، دانشگاه صنعتی سهند، شهر جدید سهند، تب
سولماز صادقی - مرکز تحقیقات راکتور و کاتالیست، دانشگاه صنعتی سهند، شهر جدید سهند، تب

با توجه به افزایش تقاضا برای اولفین های سبک به علت اهمیت آنها در صنایع پتروشیمی به عنوان مواد خام از یک سو و اثرات و قوانین زیست محیطی از سوی دیگر، تولید این مواد اهمیت خاصی پیدا کرده است. در این تحقیق، کاتالیست نانوساختارGaZSM-5 به روش هیدروترمال مستقیم با موفقیت سنتز و کارآیی کاتالیستی آن در فرآیند تبدیل اتان به اتیلن در حضور گاز دی اکسید کربن مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیزهای XRD، FESEM، BET و FTIR جهت تعیین خصوصیات کاتالیست سنتزی بکار گرفته شد. نتایج حاصل از XRD مؤید تشکیل فاز کریستالی HZSM-5 با متوسط اندازه کریستالی تقریباً 4/18 نانومتر، بدست آمده توسط رابطه شرر، در ساختار کاتالیست می باشد. تصاویر FESEM بیانگر سنتز نمونه با ساختاری میله ای شکل و توزیع نسبتاً یکنواختی از ذرات بر روی سطح می باشند. در تطابق با نتایج حاصل از XRD، آنالیز FTIR نیز تشکیل زئولیت HZSM-5 را مورد تأیید قرار داد. بعلاوه، سطح ویژه بالای کاتالیست سنتزی توسط آنالیز BET مورد تأیید قرار گرفت. در نهایت، کاتالیست سنتزی شکل دهی شده و عملکرد آن در یک راکتور U شکل بستر ثابت با مقیاس آزمایشگاهی و در فشار اتمسفری با نسبت واحد از گازهای دی اکسید کربن و اتان و دبی جریان کل cc/min 30 (C2H6/CO2/N2=1/1/4 و GHSV=6000 h-1) مورد ارزیابی قرار گرفته و تأثیر پارامتر عملیاتی دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج ارزیابی راکتوری نشان داد که کاتالیست سنتزی در دمای ºC650 با انتخاب پذیری اتیلن تقریباً 70% و مقدار اتان تبدیلی بیش از 20 درصد کارآیی خوبی را از خود نشان می دهد.

اولفین، فرآیند تبدیل اتان به اتیلن، دی اکسید کربن، کاتالیست نانوساختار GaZSM-5