Synthesis and characterization of H-ZSM-5 catalyst and its application for dehydration of methanol to dimethyl ether

كاتاليست هاي زئوليتي H-ZSM-5 با نسبت هاي مختلفي از Si/Al - در محدوده 25- 250 به روش هيدروترمال ساخته شدند.تاثير نسبت هاي مختلف Si/Al جهت تعيين بهترين نمونه كاتاليست مورد ارزيابي قرار گرفت. واكنش آبگيري از متانول در يك راكتور بستر ثابت تحت شرايط عملياتي (دماي C 300° ، فشار barg 16 و سرعت فضاييLHSV=26/5 hr-1 ) مورد مطالعه قرار گرفت. تعيين مشخصات كاتاليست ها با آزمون هاي SEM و BET, XRD, NH3-TPD, ICP, TGA/DTA, TPH انجام شد. با توجه به نتاج آزمايشات فعاليت كاتاليست و مساحت سطح آن با افزايش Si/Al تا نسبت مولي 125افزايش و سپس كاهش مي يابد. كاتاليست ( 125) H-ZSM-5 با نسبت 125 =Si/Al بهترين ميزان تبديل و بالاترين فعاليت را در آبگيري از متانول به دي متيل اتر نشان داد.

A series of highly crystalline H-ZSM-5 zeolites with different SiO2/Al2O3 mole ratios ranging from 25 to 250 have been synthesized using hydrothermal crystallization method. The effects of Si/Al various ratios have been investigated on purpose to determine an optimum one. Dehydration of methanol to dimethyl ether on H-ZSM-5 catalysts was studied in fixed-bed flow reactor at a temperature of 573 K, pressure of 16 bar, and a LHSV of 26.5 h-1. The catalysts have been characterized using BET, XRD, NH3-TPD, ICP, TGA/DTA, TPH and SEM. According to the experimental results, catalytic activity and surface acidity was increased with an increase in silica/alumina ratio up to mole ratio of 125, and after decrease. The sample with SiO2/Al2O3 mole ratio of 125 [H-ZSM-5(125)] has exhibited the best conversion and highest activity at methanol dehydration to DME.