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Química Física: 2018 Transalquilación y desproporción de 1,2,4 trimetilbenceno sobre zeolita faujasita - AAElkahlawy- Cairo

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 La zeolita faujasita de poro grande (Pt/HY) y su estructura desaluminada (Pt/H-DY) se aplicaron para la transalquilación de tolueno y 1,2,4-trimetilbenceno (1,2,4-TMB). Las propiedades ácidas de los soportes se analizaron utilizando NH3-TPD y espectroscopia FT-IR en el área de extensión de OH. Se utilizaron estrategias de XRD, SEM, DSC y FT-IR en el área del sistema para examinar los cambios auxiliares de la zeolita después del proceso de desaluminación. Se observará que la impulsión desaluminada tiende a tener una estructura más abierta; se cree que tales cambios auxiliares compensan la pérdida de algunos sitios corrosivos para lograr el movimiento y la solidez mejorada sobre la zeolita original. La estructura de la zeolita afecta el cambio de aromáticos. Se descubrió que el uso de 1,2,4-trimetilbenceno (TMB) como agente de alquilación proporcionó el mejor rendimiento de xilenos. Una sólida rivalidad entre la transalquilación, la desproporción y la isomerización de los hidrocarburos aromáticos ocurre coincidiendo con la intensidad del impulso y la temperatura de respuesta. Como es de destacar, los xilenos (Xs) son importantes materias primas para los procesos mecánicos como la creación de cadenas sintéticas, plastificantes y savias. Las principales fuentes de estos hidrocarburos aromáticos, los combustibles de transformación y pirólisis, también tienen una proporción considerable de tolueno (T=C7) y trimetilbencenos (TMBs=C9). Una forma ventajosa de reparar los aromáticos C7 y C9 de bajo valor incluye su transformación en benceno (B) y xileno (X). En esta situación específica, se han creado diferentes procesos como: las desproporcionaciones de tolueno y trimetilbencenos, la alquilación de tolueno con metanol, la hidrodesalquilación de tolueno y alquilbencenos o la transalquilación de tolueno y trimetilbencenos [1-3]. El término transalquilación generalmente se refiere a la reactividad de los aromáticos polialquilados por movimiento de grupos alquilo y desarrollo de aromáticos alquilados inferiores. Por ejemplo, por este método, algunos de los subproductos de bajo valor como los polietil y poliisopropilbencenos se transforman en sus homólogos monosustituidos que tienen mayores niveles de popularidad [5]. La transalquilación de tolueno con TMB formando xilenos es también un proceso significativo en este campo. Los catalizadores ácidos activan esta última reacción de equilibrio. Las formas de transalquilación de TñTMBs utilizan impulsores comerciales basados ??en sílice ñ alúmina o zeolita ñ, por ejemplo, metal noble soportado sobre mordenita desaluminizada [6]. Debido a los grandes hidrocarburos aromáticos de átomos involucrados en la reacción de transalquilación, solo los tamices moleculares con poros grandes, por ejemplo, beta, faujasita-Y y SAPO-5 [7] pueden catalizar esta reacción. De la descripción general de la escritura anterior,el tamaño de poro y la acidez de las zeolitas pueden ser los dos elementos de un impulso decente para la transalquilación [8]. En primer lugar, solo las zeolitas con apertura de anillo de 12 miembros tienen un tamaño de poro lo suficientemente grande para la transalquilación de aromáticos C9+. En segundo lugar, cuanto mayor sea la acidez de las zeolitas,Cuanto mejor sea la acción. En el presente estudio, investigamos las actividades sinérgicas de Pt soportado sobre zeolita HY que tiene aberturas de poro 12-MR, y de su forma desaluminada. Además, analizamos las propiedades fisicoquímicas de los soportes y los impulsos mediante diferentes métodos de representación y los efectos de la desaluminación sobre la actividad y estabilidad de la zeolita para la transalquilación de tolueno y 1,2,4-trimetilbenceno (1,2,4 -TMB). En procesos comerciales como las unidades BTX, los isómeros TMB son los componentes principales en los aromáticos C9 y la proporción de 1,2,4-TMB entre los tres isómeros es de aproximadamente el 65% [9]. Por esta razón, se utilizaron tolueno y 1,2,4-TMB como reactivos. Cuanto mayor sea la acidez de las zeolitas, mejor será el efecto. En el presente estudio, investigamos las actividades sinérgicas de Pt soportado sobre zeolita HY que tiene aberturas de poro 12-MR, y de su forma desaluminada. Además, examinamos las propiedades fisicoquímicas de los soportes y los impulsores mediante diferentes procedimientos de representación y los efectos de la desaluminación sobre la actividad y estabilidad de la zeolita para la transalquilación de tolueno y 1,2,4-trimetilbenceno (1,2,4). ). ). ). -TMB). En procesos comerciales como las unidades BTX, los isómeros TMB son los componentes principales en los aromáticos C9 y la división de 1,2,4-TMB entre tres isómeros es de aproximadamente el 65% [9]. Por esta razón, se utilizaron tolueno y 1,2,4-TMB como reactivos. Se utilizó NaY (SK-40) de la empresa BydeCo., EE.UU. UU., para la preparación de impulsos. El NH4-Y se preparó mediante el intercambio de partículas de sodio en zeolita Na-Y varias veces con una solución molar de nitrato de amonio (NH4NO3); cada vez con una nueva solución durante 8 ha 70 °C. A continuación, se aisló la zeolita, se lavó con agua bidestilada hasta que estuvo libre de NO3 y después se secó a 110 °C durante la noche. La muestra desaluminada con NH4 (NH4-DY) se preparó mediante la extracción de algo de óxido de aluminio del NH4-Y mediante el reflujo de 20 g de muestra en 300 cm3 de agua bidestilada con 9,6 g de (NH4) 2H2EDTA durante 4h. A continuación, la muestra tratada se separó, se lavó y secó como se mencionó anteriormente. Los detalles sobre el procedimiento de desaluminación se dan en contemplaciones anteriores [10]. Las muestras de HY y H-DY se prepararon mediante calcinación de NH4-Y y NH4-DY a 450 °C durante 4 h. Esta temperatura se elige para el pretratamiento ya que a 450 °C no se produce desaluminación en caliente en ningún caso y se puede lograr una desamonización total.La cantidad necesaria de corrosivo hexacloroplatínico (H2PtCl6 .x H2O), necesaria para cargar 0,5 % en peso de Pt, se descompuso en agua bidestilada suficiente para cubrir el material de soporte en un vaso de precipitados. Se agregó una pequeña cantidad de extracto de cítricos para mejorar la infiltración de las moléculas precursoras de la disposición en los poros del soporte sinérgico [11,12]. Esta preparación se dejó reposar a temperatura ambiente durante la noche y luego secó a 110 °C durante la noche. El ímpetu se calcinó en aire durante 4 ha 450 °C y se redujo a 400 °C en una corriente de H2 de 20 cm3 min î1 en un reactor de corriente durante 2 h. La investigación esencial se realizó mediante la técnica de fluorescencia de haz X (XRF). El territorio superficial y los volúmenes de poros de los soportes se resolvieron midiendo las isotermas de adsorción-desorción de nitrógeno a 77 K (técnica BET) utilizando el analizador de zona superficial Micromeritics Gimini 2375, mientras que la porosidad se controló con el poresizador 9320- V2-08. Las estimaciones se realizaron en pruebas calentadas a 200 °C durante 2 h en una corriente de nitrógeno puro. Dado que los tamaños de poro normales de estos ejemplos son pequeños, el método de penetración de mercurio no se utilizó en el presente estudio. Los espectros infrarrojos (IR) se registraron en un aparato ATI Mattson Infinityseries, modelo 960 M0009, para la representación de los soportes y catalizadores. Los espectros finales se tomaron después de 64 barridos con una resolución de 2 cmî1. La desorción modificada por temperatura de ventas aromáticas (NH3-TPD) se utiliza para describir la propiedad corrosiva de los ejemplos utilizados [14]. Los patrones de difracción de polvo de haz X (DRX) se registraron en un Brucker AXS-D8 Advance (Alemania) utilizando radiación de cobre separado con níquel (β = 1,5405 μ) a 60 kV y 25 mA con una velocidad de verificación de 8° en 20 min - 1 sobre la extensión del punto de difracción. La microestructura y la morfología de las pruebas se examinaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) utilizando una lente de aumento JXA-890 (Jed) a 30 KV. Se utilizó calorimetría diferencial de barrido (DSC) para determinar los cambios en la estructura, es decir, el progreso, comenzando con una estructura cristalina y luego con la siguiente, utilizando el aparato DSC-50 Shimatzu. El análisis termogravimétrico (TGA) se realizó con un dispositivo Perkin-Elmer. Todas las corridas de hidroconversión de reactivos se completan en la etapa de humos utilizando un sistema de flujo descendente de lecho fijo. El sistema de flujo se componía principalmente de un reactor tubular vertical de vidrio de sílice (1,0 cm de diámetro interno y 30,0 cm de largo). Conteniendo 1,0 g de un nuevo impulso, diluido con un sólido no poroso latente que tiene un tamaño similar al de las partículas de impulso, se intercaló entre conexiones de vellón de vidrio en el centro del reactor.El reactor se calentó en una capa de tubo de acero inoxidable más ancha protegida termostatizada a ± 1 °C. La temperatura del lecho de impulsión dentro del reactor se estimó y controló por medio de un termopar y un controlador electrónico. La parte inferior del reactor se conectó a un condensador doble conectado a un matraz plano para recoger los productos líquidos para el análisis. Se utiliza gas hidrógeno como transportador y simultáneamente como reactivo en el estudio de reacción, a un caudal de 20 cm3 min - 1 en todas las ejecuciones. El sistema se suministra con hidrógeno desde una cámara. La alimentación de fluido se sifonó hasta el punto más alto del reactor mediante métodos de sifón dosificador. La impulsión se reduce en H2 a 400 oC durante 2 h. Antes de comenzar las ejecuciones de reactividad, la reacción se horneó a peso ambiental. El tolueno y el 1,2,4-TMB se dejaron sin reaccionar a las 7 h - 1 en las proporciones y temperaturas requeridas. Los productos líquidos se recolectaron después de un intervalo de 30 min para su análisis utilizando un cromatógrafo de gases Perkin-Elmer (modelo Clarus 500) equipado con una columna capilar de 100 m× 0.25ID para análisis de PONA (temperatura inicial 80 °C y temperatura final 300°C). La temperatura del indicador y del inyector fue de 300 °C y el transportador de gas fue He con un caudal de 30 ml/min.