سنتز زئوليت مزو حفره Y با استفاده از پيروفيلايت به عنوان منبع Si و Al به منظور استفاده در فرآيند توليد بنزين و ديزل از روغن سنگين

Synthesis of mesoporous Y zeolite from pyrophyllite as Si and Al source used in gasoline and gasoil production from heavy oil

زئوليتY بدون حضور ماده الگوساز و با استفاده از پيروفيليت ذوب قليايي شده به عنوان منبع Si و Al با موفقيت سنتز شده است. سورفكتنت (CTAB) جهت ايجاد حفرات مزو در زئوليت Y سنتزي مورد استفاده قرار گرفت. خواص فيزيكي-شيميايي نمونه‌ها با استفاده از آناليزهاي XRD، FESEM، BET، FTIR،NH3-TPD ، EDX بررسي شده است. خواص و عملكرد كاتاليستي زئوليت‌هاي سنتز شده با استفاده پيروفيليت با زئوليت Y تجاري مقايسه شده است. نتايج آناليز XRD سنتز زئوليت Y با خلوص بالا با استفاده از پيروفيليت ذوب قليايي شده در حضور CTAB را تأييد مي‌كند. همچنين، با استفاده از CTAB خواص بافتي و اسيديته نمونه سنتزي بهبود يافت. فعاليت كاتاليستي زئوليت‌هاي سنتز شده در راكتور بستر ثابت مطالعه شده است. نمونه سنتز شده با استفاده از CTAB جهت تبديل روغن سنگين به سوخت‌هاي سبك ميزان تبديلي بالاتر از 60% نشان داد. همچنين، انتخاب‌پذيري بالاتري نسبت به سوخت‌هاي سبك از قبيل بنزين و ديزل و نيز توليد گاز بيشتري براي زئوليت سنتز شده با استفاده از CTAB نسبت به نمونه‌هاي ديگر مشاهده شد. به علت وجود حفرات مزو و دسترسي مناسب‌تر مولكول‌هاي خوراك به مكان‌هاي فعال كاتاليستي، نمونه سنتز شده با CTAB ميزان فعاليت و گاز توليدي بالاتري را نشان داد.

Zeolite Y was successfully synthesized using alkali-fused pyrophyllite as the source of Si and Al without using template. Surfactant (CTAB) was used in order to create the mesopores in the synthesized Y zeolite. Physicochemical properties of the synthesized samples were investigated using XRD, FESEM, BET, FTIR, NH3-TPD, EDX and TGA characterizations. The properties and catalytic performance of the synthesized zeolites using pyrophyllite were compared with commercial Y zeolite. The results of XRD analysis showed that a pure Y zeolite has been synthesized using alkali-fused pyrophyllite in the presence of CTAB. Furthermore, the use of CTAB resulted in improving the textural and acidity properties of the synthesized sample. Moreover, the catalytic activity of the synthesized zeolites was tested in a fixed bed reactor. The synthesized sample with CTAB, for the case of heavy oil conversion to light fuels showed a conversion of up to ca. 60%. It was observed that the light fuels selectivity such as gasoline and gasoil as well as gaseous production over modified zeolite with CTAB was higher than the other samples. Due to the presence of mesopores and better accessibility of the feed molecules to the catalytic active sites, the CTAB-synthesized sample showed higher catalytic activity as well as gaseous products formation.