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Chimie physique : 2018 Transalkylation et dismutation du 1,2,4 triméthylbenzène sur zéolite faujasite - AAElkahlawy - Le Caire

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 La zéolite faujasite à pores énormes (Pt/HY) et sa structure désaluminée (Pt/H-DY) ont été appliquées à la trans-alkylation du toluène et du 1,2,4-triméthylbenzène (1,2,4-TMB). Les propriétés acides des supports ont été analysées en utilisant la spectroscopie NH3-TPD et FT-IR dans la zone d'extension OH. Les techniques de DRX, SEM, DSC et FT-IR dans la zone système ont été utilisées pour examiner les changements auxiliaires de la zéolite après le processus de désalumination. Il a été observé que l'impulsion désaluminée aura en général une structure progressivement ouverte ; de tels changements auxiliaires sont censés compenser la perte de certains sites corrosifs pour obtenir le mouvement et la solidité améliorés par rapport à la zéolite parente. La structure de la zéolite affecte le changement des aromatiques. Il a été découvert que l'utilisation du 1,2,4-triméthylbenzène (TMB) comme agent d'alkylation donnait le meilleur rendement des xylènes. Une forte concurrence entre la transalkylation, la dismutation et l'isomérisation des hydrocarbures odorants se produit en conjonction avec la netteté de l'impulsion et la température de réaction. Il est à noter que les xylènes (X) sont des matières premières importantes pour les processus mécaniques tels que la création de fibres synthétiques, de plastifiants et de sèves. Les principales sources de ces hydrocarbures odorants, les combustibles de transformation et de pyrolyse, ont également une teneur importante en toluène (T=C7) et en triméthylbenzènes (TMBs=C9). Une approche avantageuse pour transformer les aromatiques C7 et C9 de faible valeur consiste à les convertir en benzène (B) et xylène (X). Dans ce cas particulier, différents procédés tels que : les dismutations du toluène et des triméthylbenzènes, l'alkylation du toluène avec du méthanol, l'hydrodéalkylation du toluène et des alkylbenzènes ou la transalkylation du toluène et des triméthylbenzènes ont été créés [1-3]. Le terme transalkylation fait généralement référence à la réactivité des aromatiques polyalkylés par déplacement des groupes alkyles et développement d'aromatiques alkylés inférieurs. Par exemple, par cette méthode, certains des sous-produits peu appréciés tels que les polyéthyl et polyisopropyl benzènes sont transformés en leurs homologues mono-substitués ayant des niveaux de popularité plus élevés [5]. La transalkylation du toluène avec des TMB formant du xylène est également un procédé important dans ce domaine. Les catalyseurs acides activent cette dernière réaction d'équilibre. Les formes de transalkylation de TñTMB utilisent soit des impulsions à base de silice-alumine, soit des impulsions à base de zéolite, par exemple, du métal noble supporté sur de la mordénite désaluminée [6]. En raison des hydrocarbures aromatiques à gros atomes impliqués dans la réaction de transalkylation, seuls les tamis moléculaires à pores énormes, par exemple, bêta, faujasite-Y et SAPO-5 [7] peuvent catalyser cette réaction. D'après l'aperçu de l'écriture ci-dessus, la taille des pores et l'acidité des zéolites peuvent être les deux éléments d'une bonne impulsion pour la transalkylation [8]. En premier lieu, seules les zéolites à ouverture de cycle à 12 membres ont une taille de pores suffisamment grande pour la transalkylation des aromatiques C9+. Deuxièmement, plus l'acidité des zéolites est élevée,Français plus l'action est bonne. Dans la présente étude, nous avons étudié les activités synergétiques du Pt supporté sur la zéolite H-Y qui a des ouvertures de pores de 12-MR, et de sa forme désaluminée. Nous avons également analysé les propriétés physicochimiques des supports et des impulsions par différentes méthodes de représentation et les impacts de la désalumination sur l'activité et la stabilité de la zéolite pour la transalkylation du toluène et du 1,2,4-triméthylbenzène (1,2,4-TMB). Dans les procédés commerciaux tels que les unités BTX, les isomères TMB sont les principaux composants des aromatiques C9 et la part de 1,2,4-TMB parmi les trois isomères est d'environ 65 % [9]. Pour cette raison, le toluène et le 1,2,4-TMB ont été utilisés comme réactifs. acidité des zéolites, plus l'action est bonne. Dans la présente étude, nous avons étudié les effets synergétiques du Pt supporté sur la zéolite H-Y qui a des ouvertures de pores de 12-MR, et de sa forme désaluminée. Nous avons également examiné les propriétés physicochimiques des supports et des impulsions par différentes procédures de représentation et les effets de la désalumination sur l'activité et la stabilité de la zéolite pour la transalkylation du toluène et du 1,2,4-triméthylbenzène (1,2,4-TMB). Dans les procédés commerciaux tels que les unités BTX, les isomères TMB sont les principaux composants des aromatiques C9 et la répartition du 1,2,4-TMB entre trois isomères est d'environ 65 % [9]. Pour cette raison, le toluène et le 1,2,4-TMB ont été utilisés comme réactifs. La société NaY (SK-40) fournie par Union Vehicle Bide Co., USA, a été utilisée pour la planification des impulsions. Le NH4-Y a été mélangé plusieurs fois avec une solution molaire de nitrate d'ammonium (NH4NO3) et chaque fois avec une solution nouvelle pendant 8 heures à 70 °C. La zéolite a ensuite été isolée, lavée avec de l'eau bidistillée jusqu'à ce qu'elle soit exempte de NO3, puis séchée à 110 °C pendant la nuit. L'échantillon désaluminé de NH4 (NH4-DY) a été préparé par extraction d'un peu d'oxyde d'aluminium du NH4-Y en faisant refluer 20 g d'échantillon dans 300 cm3 d'eau bidistillée avec 9,6 g de (NH4) 2H2 EDTA pendant 4 heures. L'échantillon traité a ensuite été séparé, lavé et séché comme mentionné ci-dessus. Des détails sur la procédure de désalumination sont donnés dans les considérations précédentes [10]. Les échantillons H-Y et H-DY ont été arrangés par calcination du NH4-Y et du NH4-DY à 450 °C pendant 4 h. Cette température a été choisie pour le prétraitement car à 450 °C, la désalumination à chaud ne se produit dans aucun cas et une désammoniation totale peut être réalisée. La quantité nécessaire d'acide hexachloroplatinique (H2PtCl6 .x H2O), nécessaire pour charger 0,5 % en poids de Pt, a été décomposée dans de l'eau bidistillée suffisante pour recouvrir le matériau de support dans un bécher. Une petite quantité d'extrait d'agrumes a été ajoutée pour améliorer l'infiltration des molécules précurseurs de l'arrangement dans les pores du support synergique [11,12]. Cette préparation a été laissée pendant la nuit à température ambiante puis séchée à 110 °C pendant la nuit. L'impetus a été calciné à l'air pendant 4 heures à 450 °C et réduit à 400 °C dans un flux de H2 de 20 cm3 min î1 dans un réacteur à flux pendant 2 heures. L'investigation essentielle a été réalisée par la technique de fluorescence X (XRF).Français Le territoire de surface et les volumes de pores des supports ont été résolus en mesurant les isothermes d'adsorption-désorption d'azote à 77 K (technique BET) en utilisant l'analyseur de zone de surface Micromeritics Gimini 2375, tandis que la porosité a été contrôlée par le poreizer 9320-V2-08. Les estimations ont été effectuées sur des essais chauffés à 200 oC pendant 2 h dans un courant d'azote pur. Étant donné que les tailles de pores normales de ces exemples sont petites, la méthode de pénétration du mercure manquait dans la présente étude. Les spectres infrarouges (IR) ont été enregistrés sur un appareil ATI Mattson Infinityseries, modèle 960 M0009, pour la représentation des supports et des catalyseurs. Les derniers spectres ont été pris après 64 balayages avec une résolution de 2 cm3. La désorption modifiée par la température des sels odorants (NH3-TPD) a été utilisée pour décrire la propriété corrosive des exemples utilisés [14]. Les diagrammes de diffraction de poudre à faisceau X (DRX) ont été enregistrés sur un Brucker AXS-D8 Advance (Allemagne) en utilisant un rayonnement de cuivre séparé au nickel (Î = 1,5405 å) à 60 kV et 25 mA avec une vitesse de contrôle de 8° en 20 min - 1 sur l'étendue du point de diffraction. La microstructure et la morphologie des tests ont été examinées par microscopie électronique à balayage (SEM) en utilisant une loupe JXA-890 (Jed) à 30 KV. La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) a été utilisée pour déterminer les changements de structure, c'est-à-dire la progression. en commençant par une structure cristalline puis en passant à la suivante, en utilisant l'appareil DSC-50 Shimatzu. L'analyse thermogravimétrique (ATG) a été réalisée avec un dispositif Perkin-Elmer. Tous les essais d'hydroconversion des réactifs ont été réalisés sous une étape de fumée en utilisant un système à flux descendant à lit fixe. Le système de flux comprenait essentiellement un réacteur tubulaire vertical en verre de silice (1,0 cm de diamètre interne et 30,0 cm de long). Contenant 1,0 g d'un nouvel impulsion, dilué avec un solide non poreux latent ayant une taille similaire des particules d'impulsion, a été pris en sandwich entre des connexions en fibre de verre placées au centre du réacteur. Le réacteur a été chauffé dans un tube en acier inoxydable plus large protégé thermostaté à ± 1 °C. La température du lit d'impulsion à l'intérieur du réacteur a été estimée et contrôlée au moyen d'un thermocouple et d'un contrôleur électronique. La partie inférieure du réacteur est reliée à un double condenseur relié à un ballon plat pour recueillir les produits fluides à examiner. L'hydrogène gazeux a été utilisé comme transporteur et simultanément comme réactif dans l'étude de réaction, à un débit de 20 cm3min-1 dans toutes les exécutions. L'hydrogène a été fourni au système à partir d'une chambre. L'alimentation en fluide a été siphonnée jusqu'au point le plus élevé du réacteur par des méthodes de dosage par siphon. L'impulsion a été réduite dans H2 à 400 oC pendant 2 h. Avant de commencer les essais de réactivité, la réaction a été terminée à la masse volumique. Le toluène et le 1,2,4-TMB ont été rejetés sous pression à 7 h-1 aux proportions et températures essentielles. Les produits fluides ont été recueillis après une durée intermédiaire de 30 min pour analyse à l'aide d'un chromatographe à gaz Perkin-Elmer (modèle Clarus 500) équipé d'une colonne capillaire de 100 m× 0.25ID pour l'analyse PONA (température initiale 80ºc et dernière température 300ºc). La température de l'indicateur et de l'injecteur était de 300ºc et le gaz transporteur était He avec un débit de 30 ml/min.

Avertissement: Ce résumé a été traduit à l'aide d'outils d'intelligence artificielle et n'a pas encore été examiné ni vérifié