Formacion De Etilbenceno Y Estireno

Formación de etil benceno y estireno por metilación de la cadena lateral de tolueno usando diferentes catalizadores de zeolita

Von der Fakultät für Mathematik, Informatik und

Naturwissenschaften der RWTH Aachen University zur

Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der

Naturwissenschaften genehmigte Dissertation

vorgelegt von

Master - Chem.

Mohamed Hassen Ahmed Abdallah

aus

Aswan - Ägypten

Berichter: Universitätprofessor Dr. Wolfgang F. Hölderich

Universitätprofessor Dr. Wolfgang Stahl

Tag der mündlichen Prüfung: 04.05.2011

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RECONOCIMIENTO

El trabajo que aquí se ha llevado a cabo en la cátedra de Tecnología Química y catalizador heterogéneo, del Instituto de Química de combustible e Ingeniería Química Física de la Facultad de Matemáticas, ciencias de la computación y la ciencia, la RWTH Aachen University bajo la supervisión del Prof. Dr. Wolfgang F. Hölderich entre enero de 2007 y octubre de 2010.

En primer lugar , me gustaría agradecer a mucha gente por ayudarme durante mi trabajo de doctorado .

Las palabras no son una verdadera ayuda para expresar mi gratitud y mi más profundo agradecimiento al Prof. Dr. Wolfgang Hölderich , por su generoso tiempo y compromiso. A lo largo de mi trabajo doctoral que me animó a desarrollar de manera independiente de las habilidades de pensamiento y de investigación. Continuamente estimuló mi pensamiento analítico y me ayudó mucho con la escritura científica.

Muchas gracias por el Prof. Dr. Wolfgang Stahl para sus notas y sugerencias útiles para completar esta tesis succcefully .

Esta tesis no habría sido posible sin el apoyo técnico del equipo analítico. Sra. E. Biener , Sra. H. cantes - Boltz , la señora M. Nägler , la Sra. N. Avraham y el Sr. Vaessen son muy apreciadas por el apoyo competente y agradable ambiente de trabajo .

Estoy muy agradecido por la ayuda y los consejos que recibí del Dr. Michael Valkenberg y el Dr. Bernhard Rusbüldt .

Extiendo muchas gracias a todos mis colegas y amigos , quienes aportaron muy agradable y amable atmósfera y me apoyaron con consejos y acciones.

Extiendo un agradecimiento especial a mi familia que me dio un buen ambiente para estudiar.

Agradezco el Ministerio de Educación Superior, Sector de Misiones egipcios.

Por supuesto , a pesar de toda la ayuda prestada por el Prof. Dr. Hölderich y otros; Sólo yo permanezco responsable del contenido de los siguientes, incluidos los errores u omisiones que pueden quedarse sin intención. Por último , estoy muy agradecido con mis padres , mi esposa e hijos por su amor , comprensión, aliento y apoyo

Mohamed H. Abdallah

Abreviaturas utilizadas:

BET - Brunauer, Emmett y Teller, la superficie y el análisis de la distribución de tamaño de poro

EB - Etil benceno

St - estireno

TMT - tetrametil benceno

TMB - trimetil benceno

Xy - xilenos (o, m y p-xileno)

GC - Cromatografía de Gases

GC-MS - cromatografía de gases con el análisis de espectrometría de masas

TO - Tolueno

ICP-AES - plasma de acoplamiento inductivo de emisión atómica Espectrofotometría

MeOH - Metanol

GHSV - Gas velocidad espacial horaria

DRX - X-Ray análisis de difracción

GRT - Gas Tiempo de residencia

Mol. % Por ciento en moles

Tabla de contenidos

1 . Introduction………………………………………..……………………………………….1

1,1 . Catalysis……………………………………………………………..…………………..1

1.2 . Alquilación de cadena lateral ................................................................................. 2

1.3 . Zeolites……………………………………………………………………………...…...4

1.3.1 . HZSM -5, NaX , NaY así como zeolitas NaBEA .............................................. 5

1.3.2 . Aplicación de zeolitas ............................................................................. 9

1.4 . Sistemas catalíticos reportados para la alquilación de tolueno ........................................ 12

1.5 . El mecanismo de reacción ........................................................................... 15

1.5.1 . La reacción en presencia de catalizador ácido ................................................ 15

1.5.2 . Reacción en presencia de catalizadores básicos .................................................... 16

2 . La alquilación de tolueno con metanol sobre ZSM - 5 catalizadores .................................. 20

2.1 . Acidez y basicidad ............................................................................... 20

2.1.1 . Pure HZSM - 5 .................................................................................... 20

2.1.2 . HZSM - 5 metal diferente intercambiado ........................................................... 21

2.1.2.1 . Piridina FT -IR ........................................................................ 21

2.1.2.2 . NH3- TPD analiza .............................................................................. 23

2.1.2.3 . CO2 - TPD analiza ........................................................................... 24

2.2 . BET analiza ....................................................................................... 25

2.3 . ICP AES analiza ................................................................................. 26

2.4 La alquilación de tolueno con metanol sobre HZSM - 5 catalizadores ............................... 27

2.5 . Influencia del tiempo de reacción en el rendimiento del catalizador .............................. 34

2.6 Efecto de diferentes concentraciones de NaOH en el tratamiento HZSM - 5 ..................... 35

2.7 Efecto de la adición de metal alcalino en HZSM - 5 catalizador ........................................... 38

2.7 . 1 . Método de impregnación ......................................................................... 38

2.7.1.1 . La impregnación con RbCl ...................................................................... 38

2.7.1.2 . La impregnación con CsCl .......................................................................

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