Estudiante de VII Semestre de Ingeniería Química,

UNIVERSIDAD DE CARTAGENA[pic 1][pic 2]

PROGRAMA DE INGENIERÍA QUÍMICA

PROCESOS CATALÍTICOS

Gamarra Rodríguez María*, Guerrero Nieto Hermes*, Martínez Saravia José*,

Colina Marquéz José**.

*Estudiante de VII Semestre de Ingeniería Química, **Docente de la Universidad de Cartagena.

ZEOLITAS DE 10 ANILLOS: ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, AND ZSM48

Las zeolitas estudiadas en este artículo fueron ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, y ZSM-48. Las zeolitas ZSM-35 y ZSM-48 son relativamente menos estudiadas como catalizadores de reacciones de hidroisomerización, aunque se espera que presenten propiedades interesantes de selección de forma. Pequeñas diferencias en el sistema de canales influyen notablemente en la distribución de producto de hidroisomerización en zeolitas de 10 anillos. La combinación de la evidencia de la no ausencia de productos multilaterales y la longitud de la cadena molecular de hexadecano implica que se lleva a cabo un mecanismo de reacción en la boca del poro.

El hidrocraqueo y la hidroisomerización de los n-alcanos de cadena larga han jugado un papel importante en la industria del petróleo, en la cual el destilado pesado y los residuos se convierten en productos de valor agregado como gasolina, combustible para aviones, otros destilados medios y aceites lubricantes. El aceite base de parafina preparado por hidrocraqueo y la hidroisomerización de cera disminuye el coste del producto y aumenta la calidad del aceite base en comparación con el aceite sintético derivado de la polimerización de α-olefinas y el desparafinado con disolvente. La ramificación de los n-alcanos a través de la hidroisomerización es una estrategia para mejorar el octanaje de gasolina y mejorar el rendimiento del diesel o aceites lubricantes a baja temperatura. Las propiedades como punto de congelación, punto de congelación, viscosidad e índice de viscosidad se mejoran significativamente al introducir cadenas laterales a lo largo de las cadenas de carbono lineales.

CARACTERIZACIONES

• DIFRACCIÓN DE RAYOS X

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Figura 1. Patrones de Difracción de rayos x para ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 y ZSM-48

El análisis de difracción de rayos X (XRD) de las muestras se llevó a cabo utilizando un difractómetro Rigaku D / MaxRB con fuente de radiación monocromatizada operado a 40 kV y 100 mA. Las isotermas de adsorción-desorción de nitrógeno se midieron con el analizador de adsorción de gas automatizado Quantachrome autosorb iQ. Antes de las mediciones, todas las muestras calcinadas se desgasificaron a 300 ° C durante 3 h. El área de superficie fue calculada por BET (Brunauer-Emmett-Teller). Los volúmenes de poros se calcularon a partir del volumen de nitrógeno líquido en p / p0 = 0,99. La distribución del tamaño de poro se calculó a partir de la rama de absorción de la isoterma N2 según el método de la teoría funcional de densidad no local (NLDFT).

La muestra fue finalmente se evacuó a 450 ° C durante 1 h y luego se enfrió a temperatura ambiente para grabar los espectros de fondo. Los espectros infrarrojos eran medido a una resolución de 4 cm-1. Después de eso, la muestra fue saturado con piridina y evacuado a 150 ° C durante 20 min.

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Tabla 1. Propiedades de las Zeolitas

El área superficial y el volumen de poro de las zeolitas ZSM-22, ZSM-23, ZSM35 y ZSM-48 se determinaron mediante adsorción de N2. Los resultados se resumen en la Tabla 1. Las mediciones del área de superficie revelaron que ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 y ZSM-48, la zeolita poseía un área superficial de 209, 307, 404 y 219 m2 / g, respectivamente. El área de superficie de zeolita ZSM-23 fue mayor que en la literatura, 29 pero el área de superficie de la zeolita ZSM-48 fue menor que en la literatura.29 Las mediciones de volumen de poro revelaron que ZSM-22, ZSM-23, La zeolita ZSM-35 y ZSM-48 tenían volúmenes de poro de 0.21, 0.64, 0.37 y 0.25 cm3 / g, respectivamente

• MICROSCOPIO ELECTRONICO DE TRANSMISIÓN: TEM[pic 5]

Figura 2. Imágenes TEM de Pt / ZSM-22, Pt / ZSM-23, Pt / ZSM-35 y Pt / ZSM-48

La Figura 2 muestra algunas imágenes TEM representativas de Pt / ZSM-22, Pt / ZSM-23, Pt / ZSM-35 y Pt / ZSM-48. El estudio TEM muestra la distribución de partículas de Pt en la superficie externa de las cuatro zeolitas. Las imágenes TEM de cuatro catalizadores muestran un tamaño más uniforme de las partículas de Pt a aproximadamente 10 nm y estas partículas de Pt están bien distribuidas sobre las cuatro zeolitas. Las cargas de Pt determinadas por ICP-AES para ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 y ZSM-48 fueron 0,90, 0,91, 0,95 y 0,93% en peso, respectivamente. Teniendo en cuenta la carga de Pt y la distribución de tamaños, puede despreciarse la afección del metal Pt. En otras palabras, la diferencia de los partidarios lleva a las distinciones en el rendimiento catalítico.

• MICROSCOPIO ELECTRONICO DE BARRIDO: SEM

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Figure 3. Imágenes del SEM correspondientes a las zeolitas ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 y ZSM-48

Las imágenes del SEM de ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35 y ZSM-48 se muestran en la figura 3. La zeolita ZSM-22 muestra cristales en forma de agujas, y dichos cristales son de aproximadamente 2 um en longitud. La zeolita ZSM-23 muestra cristales en forma de agujas muy delgadas de menos de 1 um en longitud. La morfología de la ZSM-22 y ZSM-23 concuerda con la reportada en la literatura. La zeolita ZSM-35 muestra formas de fragmentos, y los cristales son de menos de 1 um en longitud. La zeolita ZSM-48 muetrsa formas cilíndricas no uniformes, cuya longitud es de aproximadamente 2 um.

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