Konversi Gula Ketal Menjadi Hidrokarbon Hijau oleh Zeolit ​​​​Faujasite dalam Proses Perengkahan Katalitik yang Khas (3)

Konversi Gula Ketal Menjadi Hidrokarbon Hijau oleh Zeolit ​​​​Faujasite dalam Proses Perengkahan Katalitik yang Khas (3)

Co-konversi 10% DX dalam n-Heksana di Reaktor Bed Tetap

Neraca bahan uji unggun tetap, yang diberikan oleh jumlah fraksi gas, cair, dan kokas lebih tinggi dari 94% (seperti yang disajikan pada Tabel S1). Distribusi hasil produk kemudian dinormalisasi (setiap produk dibagi dengan jumlah semua bobot) seperti yang disajikan pada Tabel 4.

N-heksana murni menunjukkan konversi tertinggi dengan adanya katalis USY, konversi menurun untuk katalis yang tersisa. Penurunan ini konsisten dengan fitur katalis seperti yang dibahas sebelumnya. Dengan adanya 10 wt.% DX, konversi n-heksana menurun sama di USY dan USY-D500, sebesar ~ 10%. Namun penurunan yang lebih tinggi diamati untuk katalis USY-D500-Silica ~20%. Sebaliknya, DX hampir sepenuhnya dikonversi di semua pengujian, sehingga konversinya tidak sensitif terhadap modifikasi di properti USY. n-Heksana menuntut situs katalitik yang sangat aktif (Haag et al., 1984; Narbeser et al., 1995), dan keberadaan DX dapat menurunkan jumlah situs yang tersedia untuk n-heksana, sehingga menunjukkan bahwa persaingan antara n-heksana dan DX menempatkan n-heksana pada posisi yang kurang menguntungkan.

Hasil gas n-heksana murni mengikuti perilaku konversi n-heksana, yaitu, hasil gas lebih tinggi dengan adanya katalis USY dan menurun ke nilai yang sama untuk katalis yang tersisa. Untuk perengkahan 10% DX dalam n-heksana, hasil produk gas sedikit menurun dibandingkan dengan perengkahan n-heksana murni. Dengan adanya semua katalis, penurunan hasil gas berkorelasi dengan penurunan konversi n-heksana. Jumlah CO dan CO2 yang dihasilkan dari DX mencapai sekitar 20 % berat.

Kokas dalam katalis bekas diproduksi oleh beberapa reaksi berturut-turut (Cerqueira et al., 2000, 2005; Bayraktar dan Kugler, 2002; Occelli, 2002; Reyniers et al., 2002), jumlah kokas dalam% berat total produk berkurang sebagai aktivitas katalis berkurang, seperti dengan perlakuan termal. Katalis silika USY-D500 menghasilkan lebih sedikit kokas. Kokas meningkat kira-kira 2% berat dengan mengubah 10% berat DX dalam n-heksana dengan adanya semua katalis, sehingga penonaktifan tidak mempengaruhi konversi DX menjadi kokas dalam reaktor unggun tetap.

Namun, menarik untuk menunjukkan bahwa dalam hasil MAS-NMR dan XPS menunjukkan bahwa USY-D500Silica mengandung spesies silika yang mungkin menutupi beberapa EFAL. Dengan situs Lewis yang kurang dapat diakses, pembentukan kokas dapat dikurangi dibandingkan dengan katalis USY-D500 karena situs Lewis dapat meningkatkan pembentukan kokas (Humphries et al., 1993).

Percobaan n-heksana dan DX dilakukan dengan adanya 0,5 g katalis dan rasio n-heksana/katalis mendekati 3,6, karena kami bertujuan untuk memverifikasi kinerja katalis dalam konversi DX penuh.

Hidrogen dan metana diproduksi dalam jumlah kecil saat mengubah n-heksana murni. Dengan penambahan DX, konversi n-heksana menurun, produksi hidrogen juga menurun dan sebaliknya metana meningkat. Hidrogen dan metana dihasilkan dari protolisis C-H dan C-C dan ikatan, masing-masing seperti yang disajikan pada Gambar 4, sehingga menghasilkan ion karbenium yang memulai siklus katalitik (Louis et al., 2010). Penting untuk menunjukkan bahwa DX lebih aktif daripada n-heksana, karena dalam semua pengujian DX sepenuhnya dikonversi. Karena metana tidak mengikuti penurunan konversi n-heksana, DX dapat berkontribusi pada metana, seperti misalnya melalui reaksi protolitik gugus isopropilidena.

Deoksigenat DX menghasilkan CO dan CO2, juga karbon dioksida hampir dua kali lipat dari karbon monoksida dalam semua pengujian. Konsentrasi CO2 yang lebih tinggi dibandingkan dengan CO menunjukkan bahwa lebih sedikit karbon (dari DX) yang terlepas selama proses dekarbonisasi dan dekarboksilasi. Produk-produk ini meningkat dari USY menjadi katalis yang kurang aktif. Perilaku ini terkait dengan konversi n-heksana yang lebih rendah, sehingga konsentrasi relatif CO dan CO2 meningkat.

Produk utama n-heksana adalah olefin ringan dan hidrokarbon jenuh. Yang pertama lebih reaktif daripada n-heksana dan dapat menjalani reaksi berurutan seperti reaksi transfer hidrogen, alkilasi, siklisasi, menghasilkan jenis produk yang luas. Misalnya, aromatik diproduksi dengan adanya katalis dalam jumlah tinggi dan tidak ada dalam perengkahan n-heksana dalam konversi diferensial. Dengan demikian, rasio propilena/propana menurun 3 kali lipat dalam percobaan ini dibandingkan dengan yang dilakukan dalam kondisi diferensial. 

Pada kondisi uji DX dan n-heksana rasio propilena/propana untuk n-heksana murni adalah 0,3, karena propilena dikonsumsi dalam reaksi berurutan, rasio ini sedikit meningkat menjadi 0,47 dengan adanya USY-D500. Katalis yang kurang aktif menurunkan reaksi transfer hidrogen, karena lebih sedikit situs asam yang tersedia untuk reaksi berurutan. Rasio propilena/propana dan olefin/total hidrokarbon jenuh meningkat untuk campuran DX dan n-heksana dibandingkan dengan n-heksana murni untuk USY dan USY-D500 (Tabel 5). Peningkatan lebih lanjut diamati dengan adanya USY-D500-Silica dibandingkan dengan USY-D500.

Peningkatan selektivitas olefin ringan dengan adanya katalis kurang aktif dan khususnya dengan adanya DX dibahas mengingat bahwa produk ini terkait secara eksklusif dengan n-heksana kemudian termasuk kontribusi DX. Rasio olefin/parafin dan konversi n-heksana menunjukkan kecenderungan yang berlawanan dan karena konversi n-heksana juga menurun dengan adanya DX mencegah analisis yang lebih konklusif. 

Namun, efek dalam pembentukan olefin dengan mempertimbangkan bahwa DX hadir dalam jumlah kecil dapat dikaitkan dengan beberapa kontribusi DX pada produk ini atau interaksi timbal balik antara DX dan n-heksana. Terkait dengan proposisi terakhir, rasio olefin/parafin dapat dipengaruhi oleh penurunan konsumsi olefin (misalnya oleh kompetisi dengan situs asam dengan senyawa teroksigenasi), atau dengan meningkatkan produksi olefin karena reaksi transfer hidrogen (antara hidrokarbon dan turunan teroksigenasi) .

Hasil cair dipengaruhi oleh dua fitur utama, n-heksana yang tidak bereaksi dan jumlah aromatik. Hasil cair menurun dengan konversi n-heksana. Itu terendah untuk USY, karena ini adalah katalis yang lebih aktif, dan tertinggi dalam konversi DX dalam n-heksana di atas USY-D500-Silica, Gambar 5.

Fraksi cair dianalisis secara kualitatif untuk memverifikasi senyawa oksigenat (GCMS) dan kuantitatif untuk hidrokarbon (GCFID). Seperti yang dijelaskan pada bagian percobaan, produk reaksi dikelompokkan berdasarkan kelas dan fokus di sini adalah untuk menunjukkan bahwa DX terutama ditransformasikan menjadi aromatik (Tabel 6). N-heksana murni yang diubah dengan adanya USY menghasilkan terutama hidrokarbon jenuh (dalam fraksi cair, hidrokarbon ringan dilarutkan dan parafin dan olefin hingga tujuh karbon diamati) diikuti oleh sejumlah besar aromatik. 

Campuran 10 wt.% DX yang dikonversi dengan adanya USY lebih dari dua kali lipat produk cair aromatik/total dibandingkan dengan n-heksana murni. Peningkatan yang mencolok dalam aromatik ketika DX dalam n-heksana digunakan sebagai pengganti n-heksana murni diamati untuk semua zeolit ​​lainnya. Hal ini menunjukkan kecenderungan kuat dalam menghasilkan aromatik dari DX.

Ketika mengkonversi DX dan n-heksana dengan adanya katalis USY-D500, produk cair aromatik/total menurun sekitar 30% dibandingkan dengan USY. Aromatik adalah produk sekunder n-heksana dan dihasilkan dari siklisasi, transfer hidrogen dan konversi ulang olefin ringan. Jadi, lebih sedikit aromatik yang dihasilkan dengan adanya katalis yang kurang aktif. Penjelasan serupa dapat diterapkan untuk penurunan aromatik dari USY ke USY-D500Silica yang diamati pada konversi campuran DX dan n-heksana.

Namun dari hasil XPS dan MAS-NMR: efek memblokir beberapa situs EFAL dan mengurangi difusivitas karena silikat dapat meningkatkan reaksi bimolekuler sehingga meningkatkan produksi aromatik USY D500-Silica dibandingkan dengan USY-D500.

Hasil dari masing-masing senyawa aromatik disajikan pada Gambar 6. n-Heksana diproduksi terutama, toluena dan xilena terlepas dari katalis. Secara umum distribusi aromatik serupa diamati untuk USY dan USY-D500 sementara USY-D500-Silika meningkatkan benzena dan tiga-metil-benzena. Selanjutnya, distribusi aromatik sangat mirip dengan campuran n-heksana dan DX n-heksana.

Modifikasi USY dengan perlakuan termal yang dikombinasikan dengan silikat menyebabkan perubahan signifikan dalam sifat katalis dibandingkan dengan katalis baru yang menghasilkan peningkatan hasil aromatik hijau (lebih tinggi dari 2 kali lipat). Namun, pembentukan kokas dari DX tampaknya kurang dipengaruhi oleh jenis katalis, setidaknya dengan mengubah 10 wt.% DX dalam n-heksana dalam uji unggun tetap.

Singkatnya, zeolit ​​Y mengubah DX secara efisien, senyawa model bio-mentah, terutama menjadi produk cair khususnya aromatik. Juga, sebagian DX tersisa sebagai gas ringan, CO, CO2, dan kokas. Gas dan kokas menurun sedangkan produk cair aromatik meningkat ketika aktivitas USY berkurang. Untuk mengeksplorasi hasil ini dalam selektivitas untuk aplikasi, kami harus mengurangi aktivitas USY secara lebih drastis dan meningkatkan rasio katalis terhadap umpan. Nanti untuk memastikan penghapusan maksimum dari kelompok oksigen. Oleh karena itu, kami menggunakan reaktor unggun terfluidisasi dan katalis FCC komersial nyata yang mengandung zeolit ​​USY. Pengujian katalis FCC yang diolah secara hidrotermal dalam unggun terfluidisasi memang membawa kita ke rezim yang mendekati kondisi di FCC dalam praktik industri.

LAYANAN ADY WATER

Jual zeolit untuk filter air jenis Batu, Pasir, dan Tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram. Sudah suplai zeolit ke industri Food and Beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Ready Stock, kemampuan suplai hingga puluhan ton rutin per bulan

Nomor WA Sales Yang Mudah Dihubungi

Senang dapat membantu Anda, Semoga kami dapat segera menyelesaikan masalah air yang sedang Anda hadapi. Terimakasih

1. Ghani 0821 2742 4060

2. Yanuar 0812 2165 4304

3. Rusmana 0821 2742 3050

4. Fajri 0821 4000 2080

5. Kartiko 0812 2445 1004

6. Andri 0812 1121 7411

Alamat kantor/gudang Ady Water yang bisa dikunjungi langsung. 

Silahkan Bapak/Ibu mengunjungi alamat kantor/gudang kami. Kami akan melayani Anda dengan senang hati dan semoga dapat membantu masalah air yang sedang Anda hadapi. 

1. Alamat Bandung:

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

2. Alamat Jakarta Timur

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

3. Alamat Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

Katalog Ady Water

http://bit.ly/KatalogAdyWater