BÁO cáo THÍ NGHIỆM xúc tác bài 1 PHẢN ỨNG CRACKING ALKANE BẰNG xúc tác ACID rắn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC BỘ MƠN: KỸ THUẬT HỐ LÝ – PHÂN TÍCH o0o BÁO CÁO THÍ NGHIỆM XÚC TÁC NHÓM Cao Thùy Linh 1611795 Nguyễn Thị Linh 1611816 Phan Thị Thu Hiền 1611083 Nguyễn Thị Mỹ Linh 1611818 GVHD: Nguyễn Quang Long TPHCM, Tháng 12/2019 BÀI 1: PHẢN ỨNG CRACKING ALKANE BẰNG XÚC TÁC ACID RẮN Ngày thí nghiệm: 14/11/2019 I     II Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ phòng: 270C Nhiệt độ phản ứng: 4480C Xúc tác H-ZSM 5: m = 0.1g Lưu lượng dịng khí N2: v = l/h Bảng kết thí nghiệm: Đo mẫu nguyên liệu: t = 1’268”  SC7 = 99.67% t (phút) SC7- (%) SC7 (%) SC7+ (%) 7’00” 49.56 49.18 0.93 12’38” 54.35 44.82 0.50 17’43” 52.68 46.61 0.38 22’42” 51.08 48.22 0.37 27’57” 46.65 52.63 0.39 32’10” 48.78 50.51 0.38 36’50” 50.37 48.94 0.36 42’10” 45.00 54.29 0.38 47’05” 49.52 49.74 0.41 52’00” 46.06 53.22 0.39  Độ chuyển hóa: x = SC7(đầu) – SC7(cuối)  Độ chọn lọc: sC7- = 𝑆𝐶7− 𝑆𝐶7(đầ𝑢) − 𝑆𝐶7(𝑐𝑢ố𝑖) ∗ 100% (%) sC7+ = 100% - sC7- (%) Độ chuyển hóa Độ chọn lọc Độ chọn lọc SC7 (%) SC7- (%) SC7+ (%) 7’00” 50.49 98.16 1.84 12’38” 54.85 99.09 0.91 17’43” 53.06 99.28 0.72 22’42” 51.45 99.28 0.72 27’57” 47.04 99.17 0.83 32’10” 49.16 99.23 0.77 36’50” 50.73 99.29 0.71 42’10” 45.38 99.16 0.84 47’05” 49.93 99.18 0.82 52’00” 46.45 99.16 0.84 t (phút) Độ chuyển hóa SC7 (%) theo thời gian t (phút) 60 54.85 50.49 53.06 51.45 47.04 50 49.16 50.73 49.93 46.45 45.38 x (%) 40 30 20 10 7’00” 12’38” 17’43” 22’42” 27’57” 32’10” 36’50” 42’10” 47’05” 52’00” t (phút) Đồ thị biểu diễn độ chuyển hóa x(%) theo thời gian t(phút) III Nhận xét:  Dựa theo đồ thị chuyển hóa theo thời gian, ta thấy đồ thị chuyển hóa phản ứng thay đổi khơng đáng kể (dao động khoảng gần 50%) điều kiện khơng đổi nồng độ n-heptane lưu lượng dịng khí N2 (2l/h) Độ chọn lọc sản phẩm có khuynh hướng tương tự bảng kết  Điều cho thấy hoạt tính xúc tác vật liệu Zeolite H-ZSM phản ứng cracking n-heptane điều kiện nhiệt độ phản ứng ~4500C, xúc tác có độ ổn định tốt khoảng thời gian khảo sát Mặt khác, xúc tác giúp phản ứng xảy nhanh tạo lượng sản phẩm mong muốn với độ chọn lọc cao (phản ứng xảy phút đầu mà phản ứng chuyển hóa 50.49% tạo sản phẩm với độ chọn lọc 98.16%)  Ngồi ra, lưu lượng dịng khí nồng độ n-heptane ảnh hưởng đến phản ứng Cracking Độ chuyển hóa tăng nồng độ n-heptane tăng, tăng tốc độ dịng khí, làm cho thời gian lưu tác chất vùng xúc tác thiết bị phản ứng giảm xuống, độ chuyển hóa tác chất giảm Tuy nhiên, thí nghiệm này, ta giữ cố định lưu lượng dịng khí nồng độ n-heptane, khảo sát thay đổi độ chuyển hóa theo thời gian  Trong phản ứng Cracking, n-heptane bị proton hóa tâm acid bronsted xúc tác để tạo thành dạng ion carbonium, ion carbonium nayfsex phân hủy cho hydro ion n-heptane carbenium Với độ chọn lọc cao (> 99%), phản ứng Cracking n-heptane xúc tác H-ZSM tạo nhiều sản phẩm ngắn mạch C7 , ngồi cịn sản phẩm phụ (