فرمول‌بندی پایه زئولیتی ترکیبی و تعیین فاز فعال کاتالیست هیدروکراکینگ برای تولید فرآورده میان‌تقطیر

محورهای موضوعی : شیمی تجزیه

مینا هادی ¹ ( دانشجوی دکترای مهندسی شیمی، پژوهشکده کاتالیست، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )
حمیدرضا آقابزرگ ² ( استاد شیمی، پژوهشکده کاتالیست، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )
حمیدرضا بزرگ زاده ³ ( دانشیار شیمی، پژوهشکده نانوفناوری، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران )
محمدرضا قاسمی ⁴ ( استادیار مهندسی شیمی، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی تهران، ایران )

تاریخ دریافت : 1398/02/20 تاریخ پذیرش : 1398/05/20 تاریخ انتشار : 1398/09/01

کلید واژه: هیدروکراکینگ, زئولیت Y, فراورده میان‌تقطیر, طراحی آزمایش فاکتوریل-کامل, زئولیت β,

چکیده مقاله :

در این پژوهش، زئولیت β و سیلیکا-آلومینای بیشکل برای به‌کارگیری در پایه کاتالیست هیدروکراکینگ سنتز شدند. برای ساخت پایه کاتالیست افزون بر ترکیب‌های سنتز شده، زئولیت Y نیز به‌کارگرفته شد. نیکل-مولیبدن و نیکل-تنگستن به روش تلقیح بر پایه‌های شکل‌دهی‌شده نشانده شد تا کاتالیست نهایی به‌دست آید. ویژگی‌های فیزیکی کاتالیستها با به‌کارگیری روش BET و قدرت اسیدی آن‌ها با روش NH3-TPD سنجیده و ویژگی‌های کاتالیستی نمونه‌های تهیه‌شده در فرایند هیدروکراکینگ بررسی شد. درصد وزنی مناسب زئولیت‌ها برای تهیه پایه و نیز نوع اجزای فعال کاتالیست، همچنین دمای مناسب فرایند برای تولید فراورده میان‌تقطیر در هیدروکراکینگ گازوئیل خلأ در راکتور بستر ثابت پیوسته با طراحی آزمایش فاکتوریل-کامل به دست آمد. نتایج به دست آمده نشان داد که کاتالیست تشکیل‌شده از 10 درصد وزنی زئولیت β و 30 درصد وزنی زئولیت Y در پایه و 5 درصد وزنی نیکل به همراه 15 درصد وزنی مولیبدن، بالاترین قطر حفره و قدرت اسیدی را داشت. این کاتالیست در دمای C° 400 و فشار عملیاتی 55 بار در مقایسه با کاتالیست‌های تهیه‌شده دیگر، گزینش‌پذیری بیشتری نسبت به فراورده میان‌تقطیر داشت.

منابع و مأخذ:

[1] Martinez-Grimaldo, H.; Ortiz-Moreno, H.; Sanzhez-Minero, F.; Ramireza, J.; Cuevas-Garcia, R.; Ancheyta-Juarez, J.; Catalysis Today 220-222, 295-300, 2014.
[2] Sadighi, S.; Ahmad, A.; Rashidzadeh, M.; Korean Journal of Chemical Engineering 27(4), 1099-1108, 2010.
[3] Becker, P.J.; Serrand, N.; Celse, B.; Guillaume, D.; Dulot, H.; Fuel 165, 306-315, 2016.
[4] Ferraz, S.G.A.; Zotin, F.M.Z.; Araujo, L.R.R.; Zotin, J.L.; Applied Catalysis A: General 384, 51–57, 2010.
[5] Liu, X.; Zhang, Y.; Wang, Zh.; Zhang, B.; Yao, Zh.; Wang, Zh.; Li, X.; Wang, H.; Hu, M.; Chemical Engineering Journal 346, 600-605, 2018.
[6] Jiang, J.; Yang, C.; Sun, J.; Li, T.; Cao, F.; Advanced Chemical Engineering Research 2, 73-78, 2013.
[7] Kazakov, M.O.; Nadeina, K.A.; Danilova, I.G.; Dik, P.P.; Klimov, O.V.; Pereyma, V.Yu.; Gerasimov, E.Yu.; Dobryakova, I.V.; Knyazeva, E.E; Ivanova, I.I.; Noskova .A.S.; Catalysis Today 305, 117-125, 2018.
[8] Ding, L.; Zheng, Y.; Zhang, Z.; Ring, Z.; Chen, J.; Applied Catalysis A 319, 25-37, 2007.
[9] Choi, W-S.; Lee, K-H.; Choi, K.; Ha, B-H.; In Surface Science and Catalysis 127, 243 250, 1999.
[10] Ali, M.A.; Tatsumi, T.; Masuda, T.; Applied Catalysis A: General 233, 77–90, 2002.
[11] Pereyma, V.Yu.; Dik, P.P.; Klimov, O.V.; Budukva, S.V.; Leonova, K.A.; Noskov, A.S.; Russian Journal of Applied Chemistry 88, 1969-1975, 2015.
[12] Dik, P.P.; Klimov, O.V.; Budukva, S.V.; Leonova, K.A.; Pereyma, V.Y.; Gerasimov, E.Y.; Danilova, I.G.; Noskov, A.S.; Catalysis in Industry6, 231-238, 2014.
[13] Scherzer, J.; Gruia, A.; Hydrocracking Science and Technology, Chemical Industries, CRC Press, 1996
[14] Cui, G.; Wang, J.; Fan, H.; Sun, X.; Jiang, Y.; Wang, Sh.; Liu, D.; Gui, J.; Fuel Processing Technology 92 , 2320-2327, 2011.
[15] Montgomery, D.C.; "Design and Analysis of Experiments", John Wiley, New York, 2012.
[16] Khuri, A.I.; Cornel, J.A.; Response Surfaces Designs and Analyses; Second Edition, Marcel Dekker Inc., 1996.
[17] Ding, L.; Zheng, Y.; Zhang, Z.; Ring, Z.; Chen, J.; Journal of Catalysis 241,433, 2006.
[18] Ward, J.W.; Hydrocracking processes and catalysts, Fuel Processing Technology 35, 55, 1993.
[19] Subsadsana, M.; Kham-or, P.; Sangdara, P.; Suwannasom, P.; Ruangviriyachai, Ch.; Journal of Fuel Chemistry and Technology 45, 805-816, 2017.
[20] Ishihara, A.; Fukui, N.; Nasu, H.; Hashimoto, T.; Fuel 134, 611-617, 2014.
[21] Chen, H.; Wang, Q.; Zhang, X.; Wang, L.; Fuel 159, 430-435, 2015.
[22] Ahmed, Sh.; Hassan, A.; Alam, K.; Al-Shalabi, M.A.; Inui, T.; Pakistan Journal of Applied Science 2, 1034-1038, 2002.