Ni-mordenit-klinoptilolit katalizör üzerine 2-metil naftalinin 1,2,4 trimetilbenzen ile transalkilasyonuna kalsinasyon sıcaklığının etkisi
Effect of calcination temperature on the transalkylation of 2-methylnaphthalene with 1,2,4 trimethylbenzene over Nİ-mordenite-clinoptilolite catalyst
- Tez No: 985895
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KARADUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Kalsinasyon, Katalizörler, Zeolitler, Calcination, Catalysts, Zeolites
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda rafineri ve petrokimya süreçlerinde ağır aromatiklerin payının artması, bu bileşiklerin daha yüksek katma değerli ürünlere dönüştürülmesini önemli hale getirmiştir. Özellikle 1,2,4 trimetilbenzen (1,2,4 TMB) ve metilnaftalinler gibi düşük değerli aromatiklerin değerlendirilmesinde transalkilasyon reaksiyonları öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, 2-metilnaftalin (2-MN) ile 1,2,4 TMB arasındaki transalkilasyon reaksiyonu mordenit–klinoptilolit esaslı zeolit katalizörler üzerinde incelenmiştir. Katalizörler farklı kalsinasyon programlarında hazırlanmış, nikel yükleme oranları %0, %1 ve %10 olarak belirlenmiştir. Reaksiyonlar 400–500 °C sıcaklık aralığında ve farklı boşluk hızlarında (WHSV1–WHSV3) sabit yataklı reaktörde gerçekleştirilmiş, ürünler GC-MS ile analiz edilmiştir. Ayrıca katalizörlerin yapısal, morfolojik ve kararlılık özellikleri XRF, BET, FTIR, SEM-EDS ve kok tayini ile değerlendirilmiştir. Yapılan deneyler, dönüşümün sıcaklık arttıkça yükseldiğini; akış hızı (WHSV) büyüdüğünde ise ikincil reaksiyonların belirginleşmesiyle hedef ürün seçiciliğinin azaldığını göstermiştir. Yüksek nikel yüklemesi, özellikle 500 °C çevresinde seçicilik kayıplarını artırmıştır. %1 Ni içeren Mordenit–Klinoptilolit (5:1) katalizör, 450 °C ve orta akış hızı (WHSV-2) koşullarında dönüşüm–seçililik–verim açısından dengeli ve tekrarlanabilir sonuçlar vermiştir. Program-2 (550 °C) kalsinasyonu, metal/asit dağılımını düzenleyip gözenek dokusunu koruduğu için kok oluşumunu azaltmış ve katalitik kararlılığı yükseltmiştir. Bu bulgular, ağır aromatiklerin ksilenlere dönüştürüldüğü süreçlerde akış hızı–sıcaklık–kalsinasyon birlikteliğinin dikkatle ayarlanması hâlinde Ni destekli Mordenit–Klinoptilolit katalizörlerin güvenilir bir performans aralığı sunduğunu ve ölçek büyütmeye elverişli olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In recent years, the increasing share of heavy aromatics in refinery and petrochemical processes has highlighted the importance of converting these fractions into higher value-added products. Among these, transalkylation reactions have emerged as a promising route for upgrading low-value aromatics such as 1,2,4 trimethylbenzene (1,2,4 TMB) and methylnaphthalenes. In this study, the transalkylation of 2-methylnaphthalene (2-MN) with 1,2,4 TMB was investigated over mordenite–clinoptilolite-based zeolite catalysts, both with and without nickel loading. Catalysts were prepared under different calcination programs, with nickel loadings of 0%, 1%, and 10%. The reactions were carried out in a fixed-bed continuous-flow reactor at temperatures between 400–500 °C and various weight hourly space velocities (WHSV1–WHSV3). Product distributions were analyzed by GC-MS, while catalyst properties were characterized by XRF, BET, FTIR, SEM-EDS, and coke determination methods. The experiments showed that conversion increased with temperature, whereas raising the flow rate (WHSV) intensified secondary reactions and reduced selectivity toward the target products. Higher Ni loading, especially near 500 °C, further promoted selectivity losses. The mordenite–clinoptilolite (5:1) catalyst containing 1 wt% Ni delivered balanced and reproducible conversion–selectivity–yield at 450 °C and an intermediate flow rate (WHSV-2). Calcination under Program-2 (550 °C) mitigated coking and enhanced catalytic stability by regulating the metal/acid distribution and preserving the pore texture. Overall, careful coordination of flow rate, temperature, and calcination schedule demonstrates that Ni-modified mordenite–clinoptilolite catalysts provide a reliable performance window for upgrading heavy aromatics to xylenes and are amenable to scale-up.
Benzer Tezler
- Petrographic features and chemical analysis of tertiary Ceylan and Mezardere formation along Yenimuhacir measured stratigraphy section in southern thrace basin
Güney Trakya bölgesinde yenimuhcir ölçülü stratigrafi kesiti boyunca gözlenen Ceylan ve Mezardere kormasyonlarının petrografik özellikleri ve kimyasal analizleri
SERAP İÇÖZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1997
Jeoloji MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ASUMAN TÜRKMENOĞLU
- Kelkit Vadisi kuzeyi (Reşadiye-Yaıcık-Bereketli) bentonit yataklarının mineralojik petrografik ve jeokimyasal incelemesi
Başlık çevirisi yok
GÜLŞEN GÜMÜŞER
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Jeoloji MühendisliğiCumhuriyet ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN YALÇIN
- Liquid phase citral hydrogenation over zeolite supported monometallic (Ni,Pt) and biematillic (Ni-Sn, Pt-Sn) catalysts
Zeolit destekli monometalik (Ni, Pt) ve bimetalik (Ni-Sn, Pt-Sn) katalizörlerle sıvı faz sitral faz hidrojenasyonu
HİLAL GÜLEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. SELAHATTİN YILMAZ
PROF.DR. LEVENT ARTOK
- Benzenin izopropanol ile alkilasyonuna metal yüklü mordenit ve zsm-5 katalizörlerinin etkisi
The effect of metal loaded mordenite and zsm-5 catalysts on the alkylation of benzene with isopropanol
AYSİMA YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KARADUMAN
- 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
2017
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KARADUMAN