Abstrato

Physical Chemistry : 2018 Transalkylation and disproportionation of 1,2,4 trimethylbenzene over faujasite zeolite- A.A.Elkahlawy- Cairo

A.A.Elkahlawy

 Zeólita de faujasita de poros enormes (Pt/HY) e sua estrutura desaluminada (Pt/H-DY) foram aplicadas para trans-alquilação de tolueno e 1,2,4-trimetilbenzeno (1,2,4-TMB). As propriedades ácidas dos suportes foram analisadas utilizando NH3-TPD e espectroscopia FT-IR na região de extensão de OH. XRD, SEM, DSC e FT-IR nas estratégias de distrito do sistema foram utilizadas para examinar as mudanças auxiliares da zeólita após o processo de desaluminação. Foi visto que o ímpeto desaluminado geralmente terá uma estrutura progressivamente aberta; tais mudanças auxiliares são aceitas para compensar a perda de algumas regiões corrosivas para atingir o movimento e a solidez atualizados sobre a zeólita original. A estrutura da zeólita impacta a mudança de aromáticos. Foi descoberto que a utilização de 1,2,4-trimetilbenzeno (TMB) como um especialista em alquilação proporcionou o melhor retorno de xilenos. Uma rivalidade sólida entre transalquilação, desproporção e isomerização de hidrocarbonetos de cheiro doce acontece concorrendo com a nitidez do ímpeto e a temperatura de resposta. Como é notável, os xilenos (Xs) são materiais iniciais significativos para os procedimentos mecânicos, como a criação de fios sintéticos, plastificantes e seivas. As fontes significativas desses hidrocarbonetos de cheiro doce, os combustíveis de transformação e pirólise, têm adicionalmente uma substância apreciável de tolueno (T = C7) e trimetilbenzenos. (TMBs = C9). Uma abordagem vantajosa para revisar aromáticos C7 e C9 de baixa estima compreende sua mudança para benzeno (B) e xileno (X). Nesta situação específica, diferentes processos, tais como: as desproporções de tolueno e trimetil benzenos, a alquilação de tolueno com metanol, a hidrodesalquilação de tolueno e alquilbenzenos ou a transalquilação de tolueno e trimetil benzenos foram criados [1-3]. O termo transalquilação geralmente se refere à reatividade de aromáticos polialquilados pela movimentação de grupos alquil e desenvolvimento de aromáticos alquilados inferiores. Por exemplo, por este método, alguns dos subprodutos de baixa estima, tais como polietil e poliisopropil benzenos são alterados para seus homólogos mono-subpostos com maiores níveis de popularidade [5]. A transalquilação de tolueno com TMBs formando xilenos é adicionalmente um processo significativo neste campo. Catalisadores ácidos ativam esta última resposta de equilíbrio. As formas de transalquilação do TñTMBs usam ímpetos baseados em sílica ñ alumina ou zeólita ñ, por exemplo, metal nobre suportado em mordenita desaluminada [6]. Como os hidrocarbonetos aromáticos de átomos enormes estão envolvidos na resposta de transalquilação, apenas peneiras moleculares com poros enormes, por exemplo, beta, faujasita-Y e SAPO-5 [7] podem catalisar essa reação. Da visão geral da escrita acima, o tamanho dos poros e a acidez das zeólitas podem ser os dois elementos de um ímpeto decente para a transalquilação [8]. Em primeiro lugar, apenas as zeólitas com abertura de anel de 12 membros têm um tamanho de poro enorme o suficiente para a transalquilação de aromáticos C9+. Em segundo lugar, a maior acidez das zeólitas,quanto melhor é a ação. No presente estudo, pesquisamos os exercícios sinérgicos de Pt suportados em zeólita H-Y que tem aberturas de poros 12-MR e de sua forma desaluminada. Analisamos adicionalmente as propriedades físico-químicas dos suportes e dos impulsos por diferentes métodos de representação e os impactos da desaluminação na atividade e estabilidade da zeólita para transalquilação de tolueno e 1,2,4-trimetilbenzeno (1,2,4-TMB). Em processos comerciais, como unidades BTX, os isômeros TMB são os principais componentes em aromáticos C9 e a parte de 1,2,4-TMB entre os três isômeros é de cerca de 65% [9]. Por esse motivo, tolueno e 1,2,4-TMB foram utilizados como reagentes. acidez das zeólitas, quanto melhor é o movimento. No presente estudo, pesquisamos os exercícios sinérgicos de Pt suportado em zeólita H-Y que tem aberturas de poros de 12-MR e de sua forma desaluminada. Além disso, inspecionamos as propriedades físico-químicas dos suportes e dos impulsos por diferentes procedimentos de representação e os impactos da desaluminação na atividade e estabilidade da zeólita para transalquilação de tolueno e 1,2,4-trimetilbenzeno (1,2,4-TMB). Em processos comerciais, como unidades BTX, os isômeros TMB são os principais componentes em aromáticos C9 e a divisão de 1,2,4-TMB entre três isômeros é de cerca de 65% [9]. Por esse motivo, tolueno e 1,2,4-TMB foram utilizados como reagentes. O negócio NaY (SK-40) fornecido pela Union Vehicle BideCo., EUA, foi utilizado para o planejamento de impulsos. NH4-Y foi configurado pela troca da partícula de sódio em zeólita Na-Y algumas vezes com solução molar de nitrato de amônio (NH4NO3); cada vez com uma nova resposta por 8h a 70 oC. A zeólita foi então isolada, lavada com água bidestilada até ficar livre do NO3 e depois seca a 110 oC durante a noite. A amostra desaluminada de NH4 (NH4-DY) foi preparada pela extração de algum óxido de alumínio de NH4-Y por refluxo de 20 gm de amostra em 300 cm3 de água bidestilada com 9,6 gm de (NH4) 2H2EDTA por 4h. A amostra tratada foi então separada, lavada e seca conforme mencionado acima. Detalhes sobre o procedimento de desaluminação são fornecidos em contemplações anteriores [10]. Amostras de H-Y e H-DY foram organizadas por calcinação de NH4-Y e NH4-DY a 450 oC por 4h. Esta temperatura foi escolhida para pré-tratamento, pois a 450 oC a desaluminação quente não ocorre em nenhum caso e uma desamonização total pode ser realizada. A quantidade necessária de corrosivo hexacloroplatínico (H2PtCl6 .x H2O), necessária para carregar 0,5% em peso de Pt, foi quebrada em água destilada suficiente para cobrir o material de suporte em um béquer. Uma pequena quantidade de extrato cítrico foi adicionada para melhorar a infiltração das moléculas precursoras do arranjo nos poros do suporte sinérgico [11,12]. Este planejamento foi deixado durante a noite em temperatura ambiente e depois seco a 110 oC durante a noite. O ímpeto foi calcinado no ar por 4h a 450 oC e reduzido a 400 oC em fluxo de H2 de 20 cm3 min î1 em um reator de fluxo por 2 h. A investigação essencial foi realizada pela técnica de fluorescência de feixe X (XRF).O território da superfície e os volumes de poros dos suportes foram resolvidos medindo as isotermas de adsorção-dessorção de nitrogênio a 77 K (técnica BET) usando o analisador de zona de superfície Micromeritics Gimini 2375, enquanto a porosidade foi controlada pelo porizador 9320-V2-08. As estimativas foram realizadas em testes aquecidos a 200 oC por 2 h em um fluxo de nitrogênio não adulterado. Como os tamanhos normais de poros desses exemplos são pequenos, o método de penetração de mercúrio estava ausente no presente estudo. Os espectros infravermelhos (IR) foram registrados em um aparelho ATI Mattson Infinityseries, modelo 960 M0009, para representação de suportes e catalisadores. Os últimos espectros foram obtidos após 64 varreduras com resolução de 2 cmî1. A dessorção de sais aromáticos modificada pela temperatura (NH3-TPD) foi utilizada para descrever a propriedade corrosiva dos exemplos utilizados [14]. Os padrões de difração de pó de feixe X (XRD) foram registrados em um Brucker AXS-D8 Advance (Alemanha) utilizando radiação de cobre separada de níquel (Δ = 1,5405Υ) a 60 kv e 25 mA com velocidade de verificação de 8° em 20 min - 1 sobre a extensão do ponto de difração. A microestrutura e a morfologia dos testes foram examinadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) utilizando lente de aumento JXA-890 (Jed) a 30 KV. A calorimetria diferencial de varredura (DSC) foi utilizada para decidir as mudanças na estrutura, ou seja, o progresso. começando com uma estrutura cristalina e depois para a próxima, utilizando o aparelho DSC-50 Shimatzu. A análise termogravimétrica (TGA) foi realizada com um dispositivo Perkin-Elmer. Todas as execuções de hidroconversão de reagentes foram concluídas sob estágio de fumaça utilizando uma estrutura de fluxo descendente de leito fixo. A estrutura do fluxo compreendia fundamentalmente um reator tubular vertical de sílica-vidro (diâmetro interno de 1,0 cm e comprimento de 30,0 cm). Contendo 1,0 gm de um novo ímpeto, diluído com sólido latente não poroso com uma medição semelhante das partículas de ímpeto, foi imprensado entre conexões de lã de vidro colocadas no meio do reator. O reator foi aquecido em um revestimento de tubo de aço inoxidável mais largo protegido, termostatado a ± 1cº. A temperatura do leito de ímpeto dentro do reator foi estimada e controlada por meio de termopar e controlador eletrônico. A parte inferior do reator foi conectada a um condensador duplo conectado a um frasco plano para coletar os produtos fluidos para exame. O gás hidrogênio foi utilizado como um transportador e simultaneamente como um reagente no estudo de resposta, a uma vazão de 20 cm3min - 1 em todas as execuções. O hidrogênio foi fornecido ao sistema a partir de uma câmara. A alimentação do fluido foi sifonada para o ponto mais alto do reator por métodos de dosagem de sifão. O ímpeto foi diminuído em H2 a 400 oC por 2h. Antes de iniciar as execuções de reatividade, a reação foi concluída em peso ambiental. Tolueno e 1,2,4-TMB foram desconsiderados o impulso em 7h - 1 nas proporções e temperaturas essenciais. Os produtos fluidos foram coletados após um intervalo de 30 min para análise usando cromatógrafo a gás Perkin-Elmer (modelo Clarus 500) fornecido com coluna capilar de 100 m × 0,5 m.25ID para análise de PONA (temperatura inicial 80ºc e última temp. 300ºc). A temperatura do indicador e do injetor era 300ºc e o gás transportador era He com vazão de 30ml/min.

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