مقدمه
الفین‌های سبک عناصر کلیدی در صنایع پتروشیمی هستند که به طور معمول به روش‌های کراکینگ گرمایی با بخار و کراکینگ کاتالیستی سیال و به عنوان فراورده جانبی تولید می‌شوند. روند رو به رشد اولفین‌ها به ویژه پروپیلن، نبودن توازن در میزان تولید فعلی اولفین‌ها با میزان مصرف آن و پیدایش ذخایر عظیم گازی ما را به سمت فرایندهای نوینی رهنمون می‌کنند که از گاز طبیعی به عنوان خوراک به طور مستقیم یا غیر مستقیم استفاده شود. از جمله فرایندهای نوین در تولید اولفین‌ها، فرایند تبدیل متانول به اولفین‌های سبک و فرایند تبدیل متانول به پروپیلن بر روی کاتالیست‌های زئولیتی می‌باشد. در این فرایندها، اتانول با از دست دادن یک مولکول آب به مخلوط تعادلی متانول، آب و دی متیل اتر تبدیل شده و در مرحله بعد به اولفین‌های سبک‌تر تبدیل میشود.
مواد و روش آزمایش
در این پژوهش برای سنتز زئولیت ZSM-5 از دولاکس (محلول 30 درصد سیلیکا در آب) به عنوان منبع سیلیسیم، آلومینیوم نیترات به عنوان منبع آلومینیوم، تترا پروپیل آمونیوم برمید به عنوان قالب آلی، سدیم هیدروکسید و آب استفاده میشود. برای سنتز کاتالیست از نسبت مولی مشخص استفاده شد و ابتدا قالب آلی در آب حل و و محلول سود به آن اضافه شد. در مرحله بعد منبع آلومینیوم به محلول اضافه شد و هم زده شد. در مرحله بعد منبع سیلیسیوم اضافه شد و به مدت یک ساعت در دمای محیط مخلوط شد. در نهایت مخلوط حاصل به اتوکلاو منتقل شده و به مدت 40 ساعت در دمای 190 درجه داخل آون قرار داده شد. بعد از این زمان، ماده صاف شده و در دمای 105 خشک میشود. سپس به مدت 10 ساعت در دمای 550 درجه کلسینه میشود. برای اطمینان از سنتز ماده، آنالیز XRD گرفته شد. که در شکل 1 نشان داده شده است.
برای بررسی خاصیت کاتالیزوری از دستگاه آزمون راکتوری که در شکل2 نشان داده شده است، استفاده شد. فراورده‌های این فرایند شامل بازه وسیعی از هیدروکربن‌ها، آب و ترکیبات اکسیژن‌دار محلول در آب می‌باشد.
نتایج
در این پژوهش برای سنتز کاتالیست ZSM-5 با نسبت بالای سیلیسیوم به آلومینیوم برابر 800 برای فرایند تبدیل متانول به پروپیلن از قالب آلی تتراپروپیل آمونیوم برمید استفاده شد که نسبت به تترا پروپیل آمونیوم هیدروکسید که به طور معمول برای قالب آلی استفاده میشود، به مراتب ارزان تر است. نتیجه‌های آزمون راکتوری این کاتالیست در مقایسه با یک کاتالیست همانند تجاری نشان دهنده درصد تبدیل بالای متانول، پایداری و طول عمر بالای کاتالیست و گزینش پذیری بالای کاتالیست نسبت به پروپیلن و اولفین‌های سبک می‌باشد.
