بررسي اثر ارتقاء دهنده La و Ni بر كاتاليست SAPO-34 در تبديل DME به الفين‌هاي سبك

Investigating the Effect of La and Ni Promoters On SAPO-34 Catalyst in Converting DME to Light Olefins

در اين تحقيق اثر افزودن ارتقاء دهنده‌هاي La و Ni بر كاتاليست SAPO-34 در فرآيند تبديل DME به الفين هاي سبك بررسي گرديد. كاتاليست ها به روش هيدروترمال سنتز گرديدند و خصوصيات آن‌ها با آناليزهاي XRD، SEM-EDX، FTIR و NH3-TPD تعيين شدند. الگوهاي XRD و تصاوير SEM بيانگر اثر ارتقاء دهنده‌ها روي شكل و سايز ذرات بودند. حضور عناصر سازنده و توزيع يكنواخت آن‌ها در نتايج آناليز EDX مشاهده گرديد. حضور گروه‌هاي عاملي ساختار چابازيت در نمونه‌هاي سنتز شده، توسط آناليز FTIR تأييد شد. قرارگيري La در ساختار SAPO-34 باعث كاهش اسيديته و افزايش طول عمر آن شد. نتايج حاصل از تستهاي عملكردي كاتاليست ها در فرآيند تبديل DME به الفين هاي سبك در نسبت Si/Al=20 در فشار اتمسفر و دماي °C 250-450 و h-1 GHSV=1 نشان داد كه با افزايش ارتقاء دهنده La طول عمر كاتاليست افزايش‌يافته و بالاترين انتخاب پذيري در توليد اتيلن در كاتاليست با Ni حدود 50% ديده شد. از طرفي با افزايش اسيديته كاتاليست حاوي La انتخاب پذيري در توليد پروپيلن حدود 40% مشاهده شد.

In this study, the effect of adding La and Ni promoters on SAPO-34 catalyst in the process of converting DME to light olefins was investigated. Catalysts were synthesized by hydrothermal method and characterized by XRD, SEM-EDX, FTIR and NH3-TPD analyses. XRD patterns and SEM images showed the effect of promoters on the shape and size of particles. The presence of constituent elements and their uniform distribution were observed by EDX. The functional groups of chabazite structure in the synthesized samples was confirmed by FTIR. Adding La in the structure of SAPO-34 decreased its acidity and increased its life time. The results of study of catalysts in the process of converting DME to light olefins in the ratio of Si/Al=20 at atmospheric pressure and temperature of 250-450 °C and GHSV=1 h-1 showed that with adding La promoter, the life time of the catalyst increased and the highest selectivity in ethylene production was seen with about 50% Ni. On the other hand, by increasing the acidity of the catalyst with La promoter, the selectivity of propylene was observed to about 40%.