Surface modified zeolite catalysts for the hydrous pyrolysis of heavy oil

Abstract

تم تعديل سطح المحفز الزيوليتي من نوع بيتا زيولايت ( نسبة جزيئات السيلكا إلى الألومنيوم=150) لتحسين سطحه لمقاومة الماء واستقراره باستخدام المركب العضوي السيلاني. تم غرس المركب العضوي ثلاثي فينيل السيلاني على السطح الخارجي من محفزات البيتا من خلال تقنيتين هما الترسب في الحالة البخارية و الترسبب في الحالة السائلة. واستخدمت التقنيات التالية لتوصيف الزيولايت مثل حيود الأشعة السينية، و الإمتصاص الحراري المبرمج، و مقياس مساحة السطوح و حامضية السطوح لتوصيف هذه المحفزات. محفز بيتا المعدل بالمركب العضوي السيلاني احتفظ بالبلورات الأساسية للمحفز بعد التعديل، ومع ذلك، لوحظ انخفاض في نسبة الحموضة في دراسات مقياس حامضية السطوح. وتم تأكيد هذه النتائج عن طريق تحليل البيريدين FT-IR والتي أظهرت انخفاضا في كل من موقع حمض برونستيد ولويس بعد التعديل. تم اختبار محفز بيتا الزيولاتي قبل و بعد إضافة المركب العضوي السيلاني في مفاعل ثابت مستمر و في وجود البخار لمساعدة التكسير التحفيزي. و حيث ظهر جليا، أن المحفز المعدل بالمادة السيلانية أصبح يحمل ميزة مقاومة الماء و بالتالي كانت محفزات بيتا المعدلة أكثر استقرارا في درجة حرارة عالية في بيئة مائية. وقد وجد أن المحفزات بيتا المعدلة سواء من خلال التقنيتن احتفظت بتبلورها و نقاء المادة بعد التفاعل. وعلاوة على ذلك تم تخفيض تكون الفحم بشكل كبير في حال التحسين بالمركب السيلاني. وهذا يدل على زيادة في استقرار المواد الحفازة. علاوة على ذلك، كان ناتج المركبات الهيدروكربونية الخفيفة خلال ساعتين من التفاعل كان أعلى مقارنة مع أربع ساعات من التفاعل. وكان الناتج من الغازات، البنزين (C7-C13) والقازولين (C14-C20) في حال وجود المحفز بيتا المعالج بالسيالين هو كتالي، 11.6 مول٪، 55.7 مول٪ و 3.7 مول٪ على التوالي لمدة ساعتين من التفاعل.