Alkilaromatik karışımların hidrodealkilasyonu-hidrokrakingi; katalizör geliştirilmesi
Hydrodealkylation-hydrocracking of alkylaromatic mixture; catalyst development
- Tez No: 131454
- Danışmanlar: PROF. DR. HASİP YENİOVA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2003
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 158
Özet
ÖZET ALKİLAROMATÎK KARIŞIMLARIN HİDRODEAKİLASYONU-HİDROKRAKİNGİ : KATALİZÖR GELİŞTİRİLMESİ Ayten ATEŞ Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Damşman:Prof. Dr. Hasip YENİOVA Bu çalışmada, hidrodealkilasyon tepkimeleriyle alkil benzenlerden benzen, toluen ve kesilen (BTX) üretimi için yüksek seçimlilikte ve uzun süre sabit aktivitede çalışabilen çeşitli katalizörler geliştirilmiştir. Bu amaçla, alkil benzenlerin hidrodealkilasyonunda aktif katalizör olarak bilinen Cr/Al2Oî katalizörü temel olarak alınmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, Krom- alurnina, katalizörü Ni, Mo, V, Zr, Zn, Th, Cs, Mg, Zn, Co ve La metalleriyle desteklenmiş ve atmosferik basınçta ve 500-625 °C aralığında test edilmiştir. Akış hızı 0.4 st olarak seçilmiştir. Meatileninin hidrodealkilasyonu ve n-dekanın bidrokrakingi için hidrojen-hammadde oranı 5'e ayarlanmıştır. Test edilen tüm katalizörlerde, tepkime sıcaklığı 500“C'den 625 °C'e artığında, mezıtüen ve n-dekan dönüşümleri de artmıştır. Tüm katalizörler arasından seçimlilik konusunda, Ni benzen ve kesilenlere seçimliyken, Cs ve La benzen, toluen ve kesilenlere seçimlidir. Diğer yandan Co, V, Mg ve Th kesilenlere seçimlidir. Bunlara ilaveten, V ve s desteklenmiş krom katalizörleri testedilen diğer katalizörlerden yüksek sabit aktivite göstermiştir. İkinci aşamada, kromun A1203 üzerine adsorpsiyon süresinin ve kademeli adsorplanmasının etkisi incelenmiştir. En yüksek seçimlilik ve en uzun sabit aktivite 12 saat adsorpsiyon süreli tek kademeli hazırlanmış katalizörde sağlanmıştır. Sonuçta, % 0.5, 1.0, 2.5 > ve 5.0 Cs ve V içeren tek kademeli 12 saat adsorpsiyon süresinde katalizörler sentezlenmiştir. % 1 V ve % 2.5 Cs içeren katalizörlerde seçimlilik ile birlikte yüksek sabit aktivite gözlenmiştir. Sonuç olarak, % 1 V ve % 2.5 Cs'u birlikte içeren Cr/Al203 katalizörü sentezlenmiş ve ticari hydodeaUrilasyon katalizörü Pyrotol ile kıyaslanmıştır. Bu yeni katalizör aktıvıtesı Pyrotol'e yakın olmasına rağmen Pyrothol'dan yüksek mezilen dönüşümüne sahiptir. Petkim- Etilen üretim tesisinden alınan yan sıvı ürünlerin hidrodealkilasyonu, ticari Pyrotol ve V-Cs-Cr/ y-AlA katalizörleri kullanılarak incelenmiştir. 625 °C sıcaklıkta, 0.4 st”1 akış hızında ve 6 MPa basınçta, her iki katalizör yüzeyinde de hammadde tamamen gaz ürünlere ve koka dönüşmüştür. Bu nedenle, ticari hidrodealkilasyon katalizörü olarak bilinen Pyrotol katalizöründe; dönüşüm üzerine sıcaklık ve akış hızının etkisi incelenmiştir. Sonuçta, 525 °C sıcaklıkta, 1 st'akış hızında ve 6 MPa basınçta, katalizör hidrokraking aktivrtesinin (gaz ürün oluşumunun) minumuma indirgendiği gözlenmiştir. Ancak, yüksek hidrojen basmana rağmen, katalizörün koklaşması engellenememiştir. Katlizörlerin X ışının kırınım deseni incelemesinden, alumina üzerine adsorplanan Cr03'in kalsinasyon sonrasında, Cr203 dönüştüğü, Cr '“'”'dan Cr^'e indirgendiği gözlenmiştir. Aynı koşullarda test edilmiş tüm katalizörlerin DTA-TGA incelemesinden, en düşük kok içeriği Pyrotol ve Cs-V-Al203 katalizörlerinde gözlenmiştir. 2003, 146 sayfa ANAHTAR KELİMELER: Hidrodealkilasyon, alkillbenzenler, BTX, katalizör geliştirme.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Ph.D. Thesis HYDRODEALKYLATION-HYDOCRACKING OF ALK.YLAROMATIC MIXTURES; CATALYST DEVELOPMENT Ayten ATEŞ Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor Prof. Dr. Hasip YENtOVA In this work, several catalysts having high selectivity and long period constant activity for production of benzene, toluene and xylene (BTX) from alkyl benzenes with the hydrodealkylation reactions were developed. For this purpose, 15 % Cr/Al203 catalyst was! taken as a basis which is known to be an active catalyst for alkyl benzene hydrodealkylation reactions. At the first stage of the study, chrome-alumina catalyst was promoted with Ni, Mo, V, Zr, Zn, Th, Cs, Mg, Co, La metals and these catalysts were tested under the atmosphericj pressure in a temperature range between 500-625 °C. The flow rate was chosen to be 0.4 h'1 and, hydrogen to mesitylene ratio was adjusted to 5:l(mole) for the hydrodealkylation of mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene) and hydrocracking of n-decane. Of all the catalysts tested, when reaction temperature was increased from 500 °C to 625 °C, conversions of mestiylene and n- decane were also increased. In terms of selectivity, among all catalysts, it was observed that Cs, and La were selective for benzene, toluene and xylene while Ni was selective for benzene and) xylenes. On the other hand, V, Co, Mg, and Th were selective only for xylenes. Besides this, V| and Cs promoted chrome catalysts showed higher constant activity period than the other catalysts tested. At the second stage, the adsorption time of chrome onto A1203 and staged (3 stage) adsorption which was carried out by adding active metals to the supporter were studied. The highest selectivity and the longest constant activity period was obtained with the prepared catalyst having 12 h adsorption time and a single stage. Finally, chrome catalysts containing 0.3 J 1.0, 2.5 and 5.0 % Cs and V adsorbed 12 h were synthesised. The highest activity together witl selectivity achieved in the 1.0 % V and % 2.5 Cs promoted catalyst As a result, a chrome - alumina catalyst containing both 1.0 % V and 2.5 % Cs was prepared and compared with the commercial Pyrothol. This new catalyst has a higher mesitylene conversion than Pyrothol ever though its activity is close to Pyrothol. Hydrodealkylation of the by-products of ethylene production plant was investigated using the new catalyst, V-Cs-Cr/AkOfc and commercial Pyrothol catalyst These by-products weni enriched with trimethylbenzene and tetramethylbenzene. The reaction was carried out in ai. isothermal fixed bed reactor at 625 °C andöMPa. Feed molar ratio and flow rate was allowed to be the same as stated above. All liquid feed converted to gas products and coke over tht: pyrothol and V-Cs-Cr/Al2Gî catalysts. Reducing the reaction temperature from 625 °C to 525 °C '. and the flow rate from 0.4 h“' to 1 h”' over the PyothoL gasification of raw materials wen: minimized. However, coking of catalyst was not hindered in a short time. The reason of coking might be resulted from raw materials containing heavy products-According to the XRD results, having calcinated, the Crifc turned into Cr^ (Cr6* ->Cr *). When the coke formed by thâ tested catalysts under the same condition was examined, both Pyrothol and V-Cs-Cr/AfcO^ catalyst have almost the same amount of coke. 2003, 146 pages KEY WORDS: Hydrodealkylation, alkylbenzene, BTX,
Benzer Tezler
- Tiofen ve desilmerkaptan bileşiklerinin bütilbenzen ve tetradekan bileşiklerinin proliz kinetikleri üzerindeki etkisi
The Influence of thiophene and decylmercaptane compounds on the pyrolysis kinetics of butylbenzene and tetradecane compounds
ŞEBNEM HANDE ÖZÖREN YAŞAR
Doktora
Türkçe
2002
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALİ GÜRKAYNAK
- Alkil aromatik bileşiklerin sentetik zeolitler üzerinde hidrojenasyonu
Hydrogenation of alkyl aromatic hydrocarbons over synthetic zeolites
EDA ÖZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASİP YENİOVA
- Uzun zincirli bazı alkil aromatik hidrokarbonların yüzey aktif madde olarak kullanım alanlarının incelenmesi
Başlık çevirisi yok
SAADET YAPAR
- Kısa zincirli bazı alkil aromatik hidrokarbonların yüzey aktif madde olarak kullanım alanlarının incelenmesi
Performance of short-chain alkyl aromatic sulphonates in light duty foaming detersents
BİKEM ÖVEZ
- Aromatik bileşiklerin zeolit katalizörler üzerinde transalkilasyonu ve disproporsiyonu
Transalkylation and disproportionation of aromatic compounds over zeolite catalysis
EVRİM ALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. ALİ KARADUMAN