Geri Dön

2-metilnaftalinin metillenmesine metal yüklü zeolit katalizörlerin etkisi

Effect of metal doped zeolite catalyst on methylation of 2-methylnaphthalene

  1. Tez No: 450365
  2. Yazar: ÜMİT SERDAR EROL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KARADUMAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  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: 171

Özet

Polietilen naftalat (PEN), polietilen teraftalat (PET) yerine kullanılabilen ve PET'ten çok daha iyi özellikleri olan yeni bir polimerdir. PEN çok iyi özelliklere sahip olmasına rağmen monomerlerinden bir olan 2,6-Naftalindikarboksilat (2,6-NDC) üretiminde kullanılan 2,6-Dimetilnaftalin (2,6-DMN)'in üretiminin pahalı olmasından dolayı ticari boyutta PET ile rekabet edememektedir. PEN'in yaygın kullanımı için 2,6-DMN'in daha ekonomik üretimi üzerine çalışmalar yapılmaktadır. Bu tez kapsamında, 2,6-DMN'i yüksek seçimlilikte üretmek amacıyla, 2-MN (2-Metilnaftalin)'in metanol ile metilasyonu çalışılmıştır. Metilasyon tepkimelerinde katalizör olarak Fe, Ni ve Pd yüklenmiş MCM-41, ZSM-5 ve Beta zeolitler kullanılmıştır. Deneyler atmosfer basıncında sürekli işletilen bir sabit yatak reaktör sisteminde üç farklı boşluk hızı (WHSV, 1 st-1, 2 st-1 ve 3 st-1) ve üç farklı sıcaklık (350oC, 400oC ve 450oC)'ta gerçekleştirilmiştir. Tepkime sonucunda elde edilen sıvı ürünler GC-MS ile analiz edilmiştir ve 2-MN dönüşümü, 2,6-DMN verimi, 2,6-DMN/2,7-DMN oranı ve 2,6-DMN seçimliliği hesaplanmıştır. Hazırlanan katalizörler SEM ile analiz edilmiştir. Sonuçlar hazırlanan bütün katalizörler için 2-MN dönüşümünün WHSV'nin artmasıyla azalırken sıcaklığın artmasıyla arttığını göstermiştir. 2-MN dönüşümü MCM-41 kullanılarak hazırlanan katalizörlerde % 17-58, ZSM-5 kullanılarak hazırlanan katalizörlerde % 15-61 ve Beta zeolit kullanılarak hazırlanan katalizörlerde ise % 16-59 arasındadır. Zeolit katalizörlere metal yüklenmesiyle 2-MN dönüşümü artmıştır. % 2,6-DMN verimi MCM-41 ile hazırlanan katalizörlerde ortalama % 0.66, ZSM-5 ile hazırlanan katalizörlerde ortalama % 0.87 ve Beta zeolit kullanılarak hazırlanan katalizörlerde ise ortalama % 0.82'dir. 2,6-DMN/2,7-DMN oranları 1.0 ve üzerinde bulunmuştur. % 2,6-DMN seçimliliği MCM-41 destekli katalizörlerde % 3-9 arasında, ZSM-5 destekli katalizörde % 3-12 arasında ve Beta zeolit destekli katalizörlerde ise % 3-11 arasında bulunmuştur.

Özet (Çeviri)

Polyethylenenaphthalate (PEN) is a new polymer which can replace polyethyleneterephthalate (PET) and has superior qualities than PET. Despite having superior qualities PEN can not compete with PET due to the high costs of production of 2,6-Dimethlynaphthalene (2,6-DMN) which is used in the production of one of it's monomers 2,6-Naphtalenedicarboxylate (2,6-NDC). For common usage of PEN studies have been made upon more economical production of 2,6-DMN. In this thesis, for the purpose of producing 2,6-DMN in high selectivity, methylation of 2-MN (2-Methylnaphthalene) with methanol was studied. In the methylation reactions Fe, Ni and Pd doped MCM-41, ZSM-5 and Beta zeolites were used as catalysts. Experiments were performed in a continously operated fixed bed reactor system under atmospheric pressure at three different weight hourly space velocities (WHSV, 1 h-1, 2 h-1 and 3 h-1) and three different temperatures (350oC, 400oC and 450oC). Liquid products which were obtained after the experiments were analyzed with GC-MS and converison of 2-MN, 2,6-DMN yield, ratio of 2,6-DMN/2,7-DMN and selectivity of 2,6-DMN were calculated. Prepared catalysts were analyzed with SEM. Results showed that for all the prepared catalysts conversion of 2-MN increased with the increase of temperature while it decreased with the increase of WHSV. Conversion of 2-MN is between 17-58% in the catalysts prepared by using MCM-41, 15-61% in the catalysts prepared by using ZSM-5 and 16-59% in the catalysts prepared by using Beta zeolite. Conversion of 2-MN increased with impregnation of metal to the zeolite catalysts. 2,6-DMN% yield is average 0.66% in the catalysts prepared with MCM-41, 0.87% in the catalysts prepared with ZSM-5 and 0.82% in the catalysts prepared by using Beta zeolite. Ratio of 2,6-DMN/2,7-DMN was found 1.0 and higher. Selectivity of 2,6-DMN% is found approximately 3-9% in the MCM-41 supported catalysts, 3-12% in the ZSM-5 supported catalysts and 3-11% in the Beta zeolite supported catalysts.

Benzer Tezler

  1. Aromatik bileşiklerin zeolit katalizörler üzerinde transalkilasyonu ve disproporsiyonu

    Transalkylation and disproportionation of aromatic compounds over zeolite catalysis

    EVRİM ALP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. ALİ KARADUMAN

  2. Vitamin K3 (2-metil-1,4-naftokinon)'ün katalitik sentezi

    Catalytic synthesis of vitamin K3 (2-methyl-1,4-naphthoquinone)

    SERHAN URUŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    Eczacılık ve FarmakolojiÇukurova Üniversitesi

    Kimya Bölümü

    PROF. DR. OSMAN SERİNDAĞ

  3. Metal yüklü MCM-41 ve beta zeolit katalizörler kullanılarak 2-metilnaftalinden dimetilnaftalinlerin sentezlenmesi

    Synthesis of dimethynaphthaneles from 2-methylnaphthalene using metal loaded MCM-41 and beta zeolite catalysts

    FATİH GÜLEÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KARADUMAN

  4. Kömür katranı naftalin yağı fraksiyonunun meilasyonuna metal-beta ve metal-mordenit katalizörlerinin etkisi

    Effect of metal-beta and metal-mordenitr catalysts on methylation of coal tar naphtalene oil fraction

    AYSUN ÖZEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KARADUMAN

  5. ZSM-5 katkılı beta zeolit katalizöründe 1-metilnaftalin ile tolüenin transalkilasyonuna metal yüklemenin etkisi

    Effect of metal loading on the transalkylation of 1-methylnaphthalene and toluene on ZSM-5 doped beta zeolite catalyst

    ABDUL AZIZ ABDULLAH

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ KARADUMAN