سنتز و تعیین خصوصیات نانوکاتالیست CeO2(30%)/Clinoptilolite جهت استفاده در هیدروژن گیری از اتان در حضور دی اکسید کربن

اولفین های سبک و به ویژه اتیلن و پروپیلن از جمله خوراک های با اهمیت در صنایع پتروشیمی بوده که از نفت خام حاصل می شوند. با توجه به کاهش ذخایر زیرزمینی نفت خام و نیز افزایش جهانی قیمت آن، محققان به تهیه ی خوراک واحد های پتروشیمی از منابع غیر نفتی روی آورده اند که از آن جمله می توان به فرآیند هیدروژن گیری اکسایشی از آلکان ها اشاره نمود. در این تحقیق، تولید اتیلن از طریق هیدروژن گیری از اتان در حضور دی اکسید کربن بر روی کاتالیست CeO2(30 wt.%)-Clinoptilolite مورد ارزیابی قرار گرفت. نانوکاتالیست سریا بر روی کلینوپتیلولیت فرآوری شده با اسید کلریدریک (12 N)، به روش تلقیحی با موفقیت سنتز شد. آنالیزهای XRD، FESEM، BET و FTIR جهت تعیین خصوصیات نانوکاتالیست سنتزی بکار گرفته شدند. نتایج حاصل از XRD موید تخریب ساختار کلینوپتیلولیت و نیز تشکیل فاز کریستالی مکعبی شکل اکسید سریم با اندازه کریستالی تقریبا 11/6 نانومتر، بدست آمده توسط رابطه شرر، در ساختار نانوکاتالیست سنتزی می باشد. تصاویر FESEM بیانگر سنتز در مقیاس نانومتری و کاهش اندازه ذرات و درنتیجه بهبود مورفولوژی ساختار با افزودن سریا بر روی کلینوپتیلولیت فرآوری شده می باشند. نتایج بدست آمده از آنالیز BET نمونه های مختلف نشان داد که فرآوری اسیدی زیولیت خام سبب افزایش چشمگیر سطح ویژه نانوکاتالیست می شود. ارزیابی راکتوری در فشار اتمسفری و در یک راکتور U شکل بستر ثابت در سه دمای 550، 600 و ºC650 با شرایط یکسان خوراک (C2H6/CO2/N2=1/1/4 و GHSV=6000 h-1) انجام گرفت. نتایج ارزیابی راکتوری در دماهای مختلف نشان داد که نانوکاتالیست CeO2(30 wt.%)-Clinoptilolite سنتزی بخصوص در دمای ºC650 با بازده اتیلن تقریبا 18% و مقدار تبدیل بیش از 24% برای اتان و دی اکسید کربن توانایی بسیار مناسبی برای تولید اتیلن دارد.

Keywords:

اولفین , فرآیند هیدروژن گیری اکسایشی , اتان , دی اکسید کربن , نانوکاتالیست CeO2-Clinoptilolite , زیولیت طبیعی فرآوری شده