Temirga asoslangan molekulyar kalit zeolit katalizatorining kislotaliligini modulyatsiya qilish orqali reaktsiya hosildorligini yaxshilaydi
Turli xil atrof-muhit stimullariga javoban o'zgaruvchan molekulyar kalit yoki molekula heterojen katalizda metanoldan paraksilol unumini yaxshilash uchun zeolit katalizatorining kislotaliligini muvaffaqiyatli o'zgartirdi yoki katalizator yoki kimyoviy reaktsiyani osonlashtiradigan molekula reaktsiyasi. , va reaktivlar suyuq va qattiq kabi turli fazalarda bo'ladi.
Yaqinda o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, molekulyar kalitlar katalizator faolligini, mahsulot selektivligini va reaktsiya rentabelligini yaxshilash uchun o'rtacha kislotali reaktsiya katalizatorlarining oksidlanish-qaytarilish holatini yoki zaryadini muvaffaqiyatli o'zgartirishi mumkin.
Kimyoviy muhandislar guruhi yaqinda ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil-5) heterojen kislotaliligini o'zgartirish uchun mo'ljallangan temirga asoslangan molekulyar redoks kalitini qo'llash orqali metanoldan paraksilol (PX) hosildorligini taxminan 3-6 baravar oshirdi. katalizator. Ushbu reaktsiyada tadqiqotchilar zeolit asosidagi katalizatorning kislotaliligini sozlash, yon reaktsiyalarni kamaytirish va umumiy reaktsiya hosildorligini yaxshilash uchun temirga asoslangan redoks kalitini o'z ichiga olgan holda metanoldan aromatik moddalarga (MTA) jarayon orqali PX yaratdilar.
Jamoa o'z tadqiqoti natijalarini Carbon Future jurnalida e'lon qildi .
"Metanoldan paraksilolning yuqori hosilini olish uchun [o'rtacha] kislotali zeolit asosidagi katalizator muhim ahamiyatga ega", dedi Weizhong Qian, tadqiqotning bosh tadqiqotchisi va Tsinghua kimyo muhandisligi kafedrasi professori. Pekindagi universitet, Xitoy va Ichki Mo'g'ulistondagi Ordos laboratoriyasi.
"Ammo reaksiyaning sof qisqarishi (metanoldan aromatik moddalarga) katalizatorning kislotaliligi [asta-sekinlik bilan kamayishi] va paraksilol unumining pasayishiga olib keldi. [R]edox kalitlari kislotalilikni tiklash uchun zarur ", dedi Qian.
Qian jamoasi zeolit asosidagi katalizatorning kislotaliligini aniq sozlash uchun temir oksidi oksidlanish-qaytarilish molekulasini tanladi, ularning reaktsiya sharoitlarini osonlik bilan o'zgartirish qobiliyatiga asoslandi : pasaytirish shartlari, masalan, metanolni PX ga aylantirish, oksidlanish sharoitlari esa reaksiya katalizatorini qayta tiklaydi. Temir kalitining oksidlanish-qaytarilish holati uglevodorodlar yoki H 2 reaktsiya holatida mavjud bo'lgan va oksidlanish sharoitlarini yaratish uchun reaktsiyaga havo qo'shilishi bilan nazorat qilingan.
Jamoa molekulyar kalitning barqarorligini va reaksiya samaradorligini aniqlash uchun jami 16 ta reaksiya-katalizatorni qayta tiklash tsiklini amalga oshirdi. Har bir reaksiyaning mahsuloti reaksiya davomida turli nuqtalarda gaz xromatografiyasi yordamida aniqlandi.
Oxir oqibat, temirga asoslangan redoks kaliti 80 soat davomida 16 regeneratsiya tsikli orqali barqarorlikni namoyish etdi. Katalizatorning kislotaliligini sozlash uchun molekulyar kalitdan foydalanish umumiy hosildorlikni ilgari xabar qilingan MTA reaktsiyalariga qaraganda 3-6 baravar va nafta reaktsiyalarining katalitik reformatsiyasiga qaraganda 5-10 baravar yuqori bo'ldi, bu bugungi kunda PX ishlab chiqarishning asosiy vositasi hisoblanadi.
“Paraksilen [s]... mato ishlab chiqarish uchun sintetik tolalarni tayyorlashda eng muhim aromatik [aralashma] [masalan, PET, har yili 60 million tonnadan ortiq ishlab chiqariladi]. Lekin uni tayyorlash Bu odatda past samaradorlikka ega, bu katta energiya iste'molini [va] uzoq zanjirli reaktsiya va ajratish yo'llarini [bu] uglerod neytralligi davrida juda istalmagan ", dedi Qian.
Molekulyar kalitlar kompyuter fanlari va molekulyar biologiya kabi boshqa sohalarda tez-tez ishlatilgan bo'lsa-da, ular kimyoviy muhandislikda katalizatorlarni qayta tiklash uchun kamroq qo'llaniladi. Ushbu tadqiqot boshqa kimyoviy reaktsiyalarning samaradorligini oshirish uchun redoks kalitlaridan foydalanishni rivojlantirishi mumkin.
Keyingi qadam sifatida jamoa reaksiya katalizatorining barqarorligini yaxshilashni xohlaydi. Umuman olganda, tadqiqot guruhi vaqt, energiya va iqtisodiy tejamkor vositalarda PX ishlab chiqarishga intiladi. “Yakuniy maqsad metanoldan yuqori toza va yuqori rentabelli paraksilolni to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish bo'ladi, bu aromatik kompleksni talab qilmasdan, paraksilen ishlab chiqarish uchun naftani katalitik isloh qilish [jarayonida] eng ko'p energiya sarflaydigan birlikdir. - dedi Qian.
Yaqinda o'tkazilgan tadqiqot shuni ko'rsatdiki, molekulyar kalitlar katalizator faolligini, mahsulot selektivligini va reaktsiya rentabelligini yaxshilash uchun o'rtacha kislotali reaktsiya katalizatorlarining oksidlanish-qaytarilish holatini yoki zaryadini muvaffaqiyatli o'zgartirishi mumkin.
Kimyoviy muhandislar guruhi yaqinda ZSM-5 (Zeolite Socony Mobil-5) heterojen kislotaliligini o'zgartirish uchun mo'ljallangan temirga asoslangan molekulyar redoks kalitini qo'llash orqali metanoldan paraksilol (PX) hosildorligini taxminan 3-6 baravar oshirdi. katalizator. Ushbu reaktsiyada tadqiqotchilar zeolit asosidagi katalizatorning kislotaliligini sozlash, yon reaktsiyalarni kamaytirish va umumiy reaktsiya hosildorligini yaxshilash uchun temirga asoslangan redoks kalitini o'z ichiga olgan holda metanoldan aromatik moddalarga (MTA) jarayon orqali PX yaratdilar.
Jamoa o'z tadqiqoti natijalarini Carbon Future jurnalida e'lon qildi .
"Metanoldan paraksilolning yuqori hosilini olish uchun [o'rtacha] kislotali zeolit asosidagi katalizator muhim ahamiyatga ega", dedi Weizhong Qian, tadqiqotning bosh tadqiqotchisi va Tsinghua kimyo muhandisligi kafedrasi professori. Pekindagi universitet, Xitoy va Ichki Mo'g'ulistondagi Ordos laboratoriyasi.
"Ammo reaksiyaning sof qisqarishi (metanoldan aromatik moddalarga) katalizatorning kislotaliligi [asta-sekinlik bilan kamayishi] va paraksilol unumining pasayishiga olib keldi. [R]edox kalitlari kislotalilikni tiklash uchun zarur ", dedi Qian.
Qian jamoasi zeolit asosidagi katalizatorning kislotaliligini aniq sozlash uchun temir oksidi oksidlanish-qaytarilish molekulasini tanladi, ularning reaktsiya sharoitlarini osonlik bilan o'zgartirish qobiliyatiga asoslandi : pasaytirish shartlari, masalan, metanolni PX ga aylantirish, oksidlanish sharoitlari esa reaksiya katalizatorini qayta tiklaydi. Temir kalitining oksidlanish-qaytarilish holati uglevodorodlar yoki H 2 reaktsiya holatida mavjud bo'lgan va oksidlanish sharoitlarini yaratish uchun reaktsiyaga havo qo'shilishi bilan nazorat qilingan.
Jamoa molekulyar kalitning barqarorligini va reaksiya samaradorligini aniqlash uchun jami 16 ta reaksiya-katalizatorni qayta tiklash tsiklini amalga oshirdi. Har bir reaksiyaning mahsuloti reaksiya davomida turli nuqtalarda gaz xromatografiyasi yordamida aniqlandi.
Oxir oqibat, temirga asoslangan redoks kaliti 80 soat davomida 16 regeneratsiya tsikli orqali barqarorlikni namoyish etdi. Katalizatorning kislotaliligini sozlash uchun molekulyar kalitdan foydalanish umumiy hosildorlikni ilgari xabar qilingan MTA reaktsiyalariga qaraganda 3-6 baravar va nafta reaktsiyalarining katalitik reformatsiyasiga qaraganda 5-10 baravar yuqori bo'ldi, bu bugungi kunda PX ishlab chiqarishning asosiy vositasi hisoblanadi.
“Paraksilen [s]... mato ishlab chiqarish uchun sintetik tolalarni tayyorlashda eng muhim aromatik [aralashma] [masalan, PET, har yili 60 million tonnadan ortiq ishlab chiqariladi]. Lekin uni tayyorlash Bu odatda past samaradorlikka ega, bu katta energiya iste'molini [va] uzoq zanjirli reaktsiya va ajratish yo'llarini [bu] uglerod neytralligi davrida juda istalmagan ", dedi Qian.
Molekulyar kalitlar kompyuter fanlari va molekulyar biologiya kabi boshqa sohalarda tez-tez ishlatilgan bo'lsa-da, ular kimyoviy muhandislikda katalizatorlarni qayta tiklash uchun kamroq qo'llaniladi. Ushbu tadqiqot boshqa kimyoviy reaktsiyalarning samaradorligini oshirish uchun redoks kalitlaridan foydalanishni rivojlantirishi mumkin.
Keyingi qadam sifatida jamoa reaksiya katalizatorining barqarorligini yaxshilashni xohlaydi. Umuman olganda, tadqiqot guruhi vaqt, energiya va iqtisodiy tejamkor vositalarda PX ishlab chiqarishga intiladi. “Yakuniy maqsad metanoldan yuqori toza va yuqori rentabelli paraksilolni to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish bo'ladi, bu aromatik kompleksni talab qilmasdan, paraksilen ishlab chiqarish uchun naftani katalitik isloh qilish [jarayonida] eng ko'p energiya sarflaydigan birlikdir. - dedi Qian.
O'zbekiston Respublikasi, Toshkent viloyati, Chirchiq shahri, V.Qodirov, 10-A
info@ucatco.uz
+998 55 900 51 11