Geri Dön

Aromatik bileşiklerin zeolit katalizörler üzerinde transalkilasyonu ve disproporsiyonu

Transalkylation and disproportionation of aromatic compounds over zeolite catalysis

  1. Tez No: 170066
  2. Yazar: EVRİM ALP
  3. Danışmanlar: Y.DOÇ.DR. ALİ KARADUMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 150

Özet

ÖZET Yüksek Lisans Tezi AROMATÎK BİLEŞİKLERİN ZEOLİT KATALİZÖRLER ÜZERİNDE TRANSALKİLASYONU VE DtSPROPORSİYONU Evrim ALP Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı Danışman: Yrd. Doç. Dr. Ali KARADUMAN Petrokimya sanayisinde nallanın pirolizi sonucu, etilen ve propilen gibi temel maddelerin üretimi sırasında, yan ürün olarak oluşan ağır aromatik atıkların içeriğini genellikle çok miktarda alkil aromatik bileşikler (alkil benzenler, alkil naftalinler, vb.) oluşturmaktadır. Hidrojenasyon prosesleri uygulanarak bu atıklardan sanayide yaygın olarak kullanılabilen ürünler elde etmek mümkündür. Bu çalışmada, çeşitli zeolit taşıyıcılı katalizörlerin sentezlenmesi ve bu katalizörler üzerinde aromatik bileşiklerin transalkilasyonu ve disproporsiyonu yöntemleri ile petrokimya sanayisi için önemli saf aromatik bileşiklerin üretilmesi amaçlanmıştır. Katalizör sentezlenmesi için sentetik zeolitlerin yanı sıra Türkiye' de büyük rezervleri olan doğal zeolitler de taşıyıcı olarak kullanılmıştır. Bu amaçla, doğal zeolitlerden klinoptilolit, Türkiye' de büyük rezervleri olan Sivas' dan temin edilmiştir. Sentetik zeoüt olarak da Amerikan Zeolyst firmasından temin edilmiş olan NHı türündeki ZSM-5 (Si/Al= 50) katalizörünün modifrye edilmiş türleri kullanılmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, Sivas' dan temin edilmiş olan klinoptilolit doğal zeolitinin bronstead (HKL), lewis (DKL) ve % 5 Co adsorplanmış (Co/HKL) türdeki katalizörleri sentezlenmiştir. Sentezlenen bu katalizörler üzerinde mezitilenin toluen ile transalkilasyonu sonucu ksilenlerin üretimi amaçlanmıştır. Bu amaçla, atmosferik basınçta, mezitüen-toluen (50:50 [molanol]) model tepkimesi için, T= 450, 500, 550°C de, boşluk hızı= 0,6 saat'1, 1,0 saat“1, 1,5 saat'1 ve H2:Hammadde (mol oram)= 5:1 iken katalizörler (HKL katalizörü tüm boşluk hızlan için, DKL ve Co/HKL katalizörleri ise yalnızca 1,0 saat”' boşluk hızı için) test edilmiştir. Sonuç olarak, katalizör tipine ve boşluk hızına bağlı olmayarak tepkime sıcaklığının artması ile toluen+mezitilen dönüşümü artmaktadır. Tüm katalizörler üzerinde, her sıcaklıkta mezitilen dönüşümü toluen dönüşümünden genelde yüksektir. 1,0 saat“1 boşluk hızında, tepkime sıcaklığının artması ile her üç katalizör üzerinde ksilenlere göre seçimlilik önemli derecede düşmektedir. Aynı tepkime koşullarında ksilen seçimliliklerine göre katalizörlerin aktiviteleri: CoHKL>HKL>DKL şeklinde sıralanmaktadır. Her üç katalizör üzerinde pseydokflmen+hemimellitene göre seçimlilik ksilenlere göre seçimlilikten çok daha yüksektir. Buna göre, hazırlanan bu üç katalizörün reaksiyonlara göre seçimliliklerinin; izomerizasyon>traıısalkilasyon>disproporsiyon sırasında olduğu görülmüştür. Çalışmanın ikinci aşamasında ise Amerikan Zeolyts firmasından temin edilmiş olan NHı türündeki ZSM-5 (Si/Al= 50) katalizöründen bronstead (HZSM-5), lewis (DZSM-5), % 2 Co ile katyon değişimi yapılmış (CoZSM-5), % 1 Co ve % 1 Zr ile katyon değişimi yapılmış (Co,ZrZSM-S) ve % 1 Co ve % 1 La ile katyon değişimi yapılmış (CoiaZSM-5) katalizörleri sentezlenmiştir. Sentezlenen bu katalizörler üzerinde 1-metilnaftelinin disproporsiyonu sonucu naftalinin ve dimetilnaftalinlerin üretilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla hazırlanan bu katalizörler, atmosferik basınçta, 1-metilnaftalinin girdi olarak kullanıldığı tepkime için, T= 450, 500, 550°C' de, boşluk lua= 0,5 saat”1 ve H2:Hammadde (mol oranı)= 5:1 iken test edilmiştir. Sonuç olarak, incelenen katalizörler üzerinde, tepkime sıcaklığının artması ile 1-metilııaftalmin dönüşümü genel olarak artmaktadır. Tüm katalizörlerde tepkime sıcaklığının artışı ile katalizör üzerindeki naftalinin ve dimetihraftahnlerin seçimliliğinin arttığı, ancak naftalinin seçimliliğinin dimetilnaftalinlerin seçimliliğinden daha yüksek olduğu gözlenmiştir, her üç sıcaklıkta da naftalinin en yüksek seçimliliğine sahip olan katalizör Co,La/3M-5 katalizörüdür. Buna karşılık dimetilnaftalinlerin HZSM-5 ve DZSM-5 katalizörleri üzerindeki seçimlilikleri birbirine yakın ve diğer metal yüklü ZSM-5 katalizörlerine göre daha yüksektir. Hazırlanan katalizörlerin yüzeyinde oluşan kok miktarları araştırılmıştır. Aynı tepkime koşullarında klinoptilolit türü katalizörlerin yüzeyinde oluşan kok miktarı: DKL

Özet (Çeviri)

ABSTRACT Master Thesis TRANSALKYLATION AND DISPROPORTIONATION OF AROMATIC COMPOUNDS OVER ZEOLITE CATALYSTS Evrrm ALP Ankara University Graduate School of Natural and Applied Sciences Department of Chemical Engineering Supervisor Asst. Prof Dr. Ali KARADUMAN In petrochemical industry, the result of naphtha pyrolysis, content of heavy aromatic waste which is proceed as by product during the ethylene and propylene production are generally formed by a lot amount of aromatic compounds (alkyl benzenes, alkyl naphthalenes, etc.). By using hydrogcnalion processes it is possible to gain products from this heavy aromatic waste, that can be used in industry. In this working, the aim is to synthesize catalysts with various zeolites and with transalkylation and disproportionalion methods over these catalysts to produce pure aromatic compounds which are important for petrochemical industry. Synthetic zeolites and natural zeolites which have large reserves at Turkey were used as carrier for catalysts synthesizing. With this purpose, klinoptilolit which has been assured from Sivas has large reserves at Turkey is natural zeolite. ZSM-5 catalysts' modified forms which arc NHj type have been assured from American Zeolyst Company as synthetic zeolite hava Si/AI= 50 have been used At the first stage of the study, klinoptilolit natural zeolte which has been assured from Sivas, bronstead (HKL), lewis (DKL) and % 5 Co adsorbed type catalysts have been synthesised. The aim is the conclusion of transalkylation mezitüene with toluene to produce xylenes over synthesised these catalysts. With this purpose, at the atmospheric pressure, for model reaction of meziüTene-loluene (50:50 [ratio::ratioj) at the T= 450, 500, 550°C and when the space velocity^ 0,6 hour1, 1,0 hour“', 1,5 hour'1 and while H2: raw material mol ratio is 5, catalysts (HKL catalyst for all of the space velocity, DKL and Co/HKL catalysts for simply 1,0 hour'1 space velocity) have been tested. As a result, independent to catalyst type and space velocity toluene+mezitilene conversion increase with reaction temperature increase. Generally, mezitilene conversion is higher than toluen conversion at each temperature over the all catalysts. At 1,0 hour”1 space velocity, with reaction temperature increase according to the xylenes selectivity decrease at important quantity over the every three catalyst At the same reaction condition, according to the xylenes selectivity, catalysts activity sort is Co/HKL>HKL>DKL. According to the pseydokttame+hemimellitene selectivity is many higher than according to the xylenes over the every three catalyst. Therefore, according to reactions, this three catalyst prepared selectivity sort is isomerization>trarjsalkyIation>disproportionation. At the second stage of the study, from the ZSM-5 catalyst (Si/Al= 50) which is NH, type has been assured from American Zeolyst Company, bronstead (HZSM-5), lewis (DZSM-5), with % 2 Co cation change was made (CoZSM-5), with % 1 Co and % 1 Zr cation change were made (Co,ZrZSM~5) and with % 1 Co and % 1 La cation change were made (CoXaZSM-5) catalysts have been synthesised. The aim is the conclution of disproportionation 1-methylnaphthalene to produce naphthalene and dimethylnaphthalenes over synthesised these catalysts. These catalysts which have been prepared with this purpose, at the atmospheric pressure, I-methylnaphthalene used as input for reaction at the T= 450, 500, 550°C and when the space velocity is 0,5 hour"' and H2: raw material mol ratio is 5: 1, have been tested As a result, generally, with reaction temperature increase 1-methylnaphthalene conversion increase over the catalysts wich are examined. At the all catalysts, with reaction temperature increase, naphthalene and dimethylnaphthalenes selectivity increase over the catalyst but to be observed naphthalene selectivity is higher than dimethylnaphthalenes selectivity. At the every three temperature CoiaZSM-5 catalyst has naphthalene's the highest selectivity dimethylnaphthalenes' selectivity near to the each other over the HZSM-5 and the DZSM-5 catalysts and are higher than according to the other metal charge ZSM-5 catalysts. At the surface of the prepared catalysts occured coke amounts were researched At the same reaction condition, coke amount occure at the surface of kliaoptaoliCs species catalysts sort is DKL

Benzer Tezler

  1. Tez No

    133183

    Alkil aromatik bileşiklerin sentetik zeolitler üzerinde hidrojenasyonu

    Hydrogenation of alkyl aromatic hydrocarbons over synthetic zeolites

    EDA ÖZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2003

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASİP YENİOVA

  2. Tez No

    787920

    1,2,4-trimetilbenzen ile n-pentanın Me-ZSM-5/mordenit bizeolit katalizörü üzerinde dealkilsiklizasyonunun ksilen üretimine etkisi

    The effect of dealkhylcyclization on xylene production on Me-ZSM-5/mordenite bizeolite catalyst of 1,2,4-trimethylbenzene and n-pentane

    AYNUR OYA ZENGİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KARADUMAN

  3. Tez No

    216833

    Preparation and characterization of MFI-supported catalysts for the aromatization of methane

    Metanın aromatizasyonu reaksiyonu için MFI destekli katalizörlerin hazırlanması ve karakterizasyonu

    ALPER SARIOĞLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2006

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. AYŞE ERDEM ŞENATALAR

  4. Tez No

    749537

    Termal analiz, optimizasyon ve katalitik hızlı piroliz ile pirinanın enerji potensiyelinin incelenmesi

    Investigation of olive pomace energy potential using thermal analysis, optimization and catalytic fast pyrolysis

    BALKIS YAHYAOUI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Çevre MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN MERDUN

  5. Tez No

    637051

    Biyokütlenin hızlı piroliz parametrelerinin optimizasyonu ve katalizörün ürünlere etkileri

    Optimization of fast pyrolysis parameters of biomass and effects of catalysts on products

    ZAKARI BOUBACAR LAOUGE

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Çevre MühendisliğiAkdeniz Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASAN MERDUN

Geri Dön