شماره راهنما :
1121 دكتري
پديد آورنده :
تنگستاني فرد، مريم
عنوان :
تهيه كاتاليزورهاي بنتونيت سولفونه شده AS-BEN و بتا- زئوليت سولفونه شده AS-BEA براي واكنش هاي استري شدن / و استفاده از بتا-زئوليت اصلاح نشده در واكنش متيلاسيون تولوئن با متانول در شرايط زير و فوق بحراني
گرايش تحصيلي :
شيمي تجزيه
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده شيمي
صفحه شمار :
دوازده، [115]ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حسن قاضي عسكر
استاد مشاور :
مهران غياثي
توصيفگر ها :
بنتونيت بنزيلي سولفونه شده , استيك اسيد , گليسرول , دي استين , تري استين , اتيلن گليكول , اتيلن گليكول دي استات , بتا-زئوليت بنزيلي سولفونه شده , عامل آزئوتروپ دهند , زايلين , آلكيل بنزن , پارازايلين , كلسينه كردن , سيال فوق بحراني
استاد داور :
عبدالرضا حاجي پور، محمدتقي جعفري، حسين فقيهيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/11/07
كد ايرانداك :
ID1121 دكتري
چكيده فارسي :
21 چكيده در اين رساله توليد كاتاليزورهاي بنزيلي سولفونهشده جهت استري كردن گليسرول و همچنين اتيلنگليكول با استيك اسيد و توليد تركيبات باارزش افزوده شامل استاتهاي گليسرول و استاتهاي اتيلنگليكول مورد مطالعه قرار گرفت در اين تحقيق همچنين تبديل متانول و تولوئن در شرايط نزديك و فوقبحراني به تركيباتي ارزشمند با قابليت استفاده بهعنوان افزودني به سوخت و همچنين بهعنوان پيش ماده درصنعت مورد بررسي قرار گرفت در بخش اول اين رساله كاتاليزور بنتونيت بنزيلي سولفونهدار ساخته شد و فعاليت آن در واكنش استري شدن گليسرول با استيك اسيد در سيستم ناپيوسته با استفاده از عامل آزئوتروپدهنده تولوئن مورد سنجش قرار گرفت واكنش استري شدن گليسرول در دماي تشكيل آزئوتروپ آب تولوئن 111 49 درجه سانتيگراد نسبت مولي 7 به 1 استيك اسيد به گليسرول و مقدار 7 درصد وزني كاتاليزور نسبت به وزن گليسرول انجام گرفت و تاثير كاتاليزورساخته شده بر درصد تبديل گليسرول و گزينشپذيري ترياستين مورد بررسي قرار گرفت بعد از 3 ساعت از انجام واكنش درصد تبديل 111 براي گليسرول و گزينشپذيري بهترتيب برابر 62 و 47 درصد براي دياستين و تري استين حاصل شد همچنين پايداري كاتاليزوراز طريق انجام 5 آزمايش تكراري در زمانهاي 3 ساعت مورد بررسي قرار گرفت در ادامه كارايي بنتونيت بنزيلي سولفونهدار با كاتاليزورهاي سولفونهدار ديگر شامل آمبرليست 51 53 و63 در واكنش استري شدن گليسرول مقايسه شد نتايج تجربي بدست آمده نشان داد كه كاتاليزور بنتونيت بنزيلي سولفونهدار نسبت به آمبرليستها پايداري بسيار خوب در محيط واكنش و كارايي بااليي براي توليد ترياستين از خود نشان ميدهد بهمنظور مطالعه خصوصيات كاتاليزور ساخته شده و همچنين تغييرات صورت گرفته در حين ساخت كاتاليزور نمونههاي جامد در مراحل مختلف ساخت بهوسيله روشهاي FT IR TG XRD FE SEM و BET مورد مطالعه قرار گرفتند همچنين ميزان ظرفيت اسيدي كاتاليزور ساخته شده بهوسيله تيتراسيون معكوس تعيين شد در بخش دوم فعاليت كاتاليزور بنتونيت بنزيلي سولفونهشده در واكنش استري شدن اتيلنگليكول با استيك اسيد در سيستم ناپيوسته با استفاده از عامل آزئوتروپدهنده تولوئن مورد ارزيابي قرار گرفت تأثير متغيرهايي مثل مقدار كاتاليزور نسبت مولي استيك اسيد به گليسرول و مدت زمان واكنش براي استري شدن اتيلنگليكول با استيك اسيد بررسي شد براساس بررسيهاي انجام شده بهترين نتايج براي توليد اتيلنگليكول دياستات در شرايط واكنش 5 درصد وزني كاتاليزور نسبت مولي 4 به 1 استيك اسيد به اتيلنگليكول و مدت زمان 2 ساعت حاصل شد واكنش استري شدن اتيلنگليكول در شرايط بهينه باعث حصول درصد تبديل و گزينشپذيري بهترتيب برابر 111 و 98 درصد براي اتيلنگليكول و اتيلنگليكول دياستات شد مطالعه پايداري كاتاليزور در چهار واكنش تكراري هر كدام به مدت 2 ساعت نشان داد كه تغيير خيلي جزئي در فعاليت كاتاليزور بعد از اين مدت صورت گرفتهاست در مقايسهاي كه بين كاتاليزور ساخته شده و آمبرليستها براي واكنش استري شدن اتيلنگليكول با استيك اسيد انجام شد كاتاليزور بنزيلي سولفونه شده كارايي بيشتري براي توليد اتيلنگليكول دياستات نشان ميداد در بخش سوم كاتاليزوربتا زئوليت بنزيلي سولفونهشده ساخته شد و فعاليت آن در واكنش استري شدن گليسرول با استيك اسيد در سيستم ناپيوسته با استفاده از عامل آزئوتروپدهنده تولوئن مورد ارزيابي قرار گرفت واكنش استري شدن گليسرول با كاتاليزور ساخته شده در شرايط بهينه نسبت مولي 7 به 1 استيك اسيد و 7 درصد وزني كاتاليزور در مدت زمان 3 ساعت باعث حصول درصد تبديل111 براي گليسرول و گزينشپذيري بهترتيب برابر 13 و 96 درصد براي دياستين و ترياستين شد ساختار كاتاليزور و همچنين تغييرات ايجاد شده در كاتاليزور قبل و بعد از واكنش با روشهاي FE SFM TG XRD BET و FT IR و همچنين سنجش ميزان اسيديته سطح مورد ارزيابي قرار گرفت در قسمت آخر اين رساله واكنش تبديل متانول و تولوئن به ايزومرهاي زايلين و ديگر محصوالت آلكيل بنزن مناسب بهعنوان افزودنيهاي سوختي در سامانه پيوسته تولوئن زير و فوقبحراني با استفاده از كاتاليزور بتا زئوليت كلسينه شده انجام شد اثر متغيرهاي تأثيرگذار بر واكنش تبديل تولوئن و متانول توسط كاتاليزور بتا زئوليت مثل تركيب درصد تولوئن به متانول دما فشار شدت جريان ماده اوليه مورد بررسي قرار گرفت بهترين شرايط براي توليد ايزومرهاي زايلين و به خصوص پارازايلين در دماي 153 درجه سانتيگراد فشار 55 بار و شدت جريان 1 ميليليتر بر دقيقه از ماده اوليه و نسبت 4 به 1 تولوئن به متانول حاصل شد بهطوري كه گزينشپذيري پارازايلين در اين شرايط به حدود 55 درصد رسيد بررسي فعاليت كاتاليزور براي مدت زمان12 ساعت واكنش پيوسته حاكي از آن بود كه كاتاليزور در مدت 12 ساعت واكنش هنوز فعال
چكيده انگليسي :
132 Preparation of Sulfonated Bentonite AS BEN and Sulfonated Zeolite AS BEA Catalysts for Esterification and Using of Unmodified Zeolite in Methylation of Toluene in Sub supercritical Conditions Maryam Tangestanifard M Tangestanifard@ch iut ac ir September 2017 Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranSupervisor Prof Hassan S Ghaziaskar ghazi@cc iut ac irAdvisor Prof Mehran Ghiaci Department Graduate Program Coordinator Ali Reza Najafi Department of Chemistry Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranAbstractThis thesis contains four sections In the first section arenesulfonic acid functionalized bentonite AS BEN wassynthesized by grafting benzyl alcohol to bentonite and used as catalyst for esterification of glycerol by aceticacid in toluene medium used as solvent and a water removing agent Under the optimum conditions aceticacid glycerol toluene molar ratio of 7 1 1 4 100 C and 7 wt of catalyst 100 glycerol conversion and themaximum selectivity of 74 was achieved for triacetin within 3h from the reaction In the second section thereversible liquid phase esterification of ethylene glycol with acetic acid using the acidic AS BEN as catalyst wasinvestigated The AS BEN presented unique catalytic performance achieving complete ethylene glycolconversion with corresponding selectivity 69 toward ethylene glycol diacetate Over 5 wt of this catalyst thereaction conditions were optimized to reaction temperature of 90 94 C molar ratio of ethylene glycol to aceticacid of 1 4 and reaction time of 2 h The third section introduced arenesulfonic acid functionalized Zeolite AS BEA as catalyst for esterification of glycerol by acetic acid The main reaction product for this reaction wastriacetin with 69 selectivity and complete glycerol conversion For production of AS BEA Zeolite wasfunctionalized by excessive amount of benzyl alcohol and then sulfonated with chlorosulfonic acid The stabilityof the catalysts were examined via reusability test through five and four consecutive batch runs In the final section production of xylene isomers and other alkyl benzene products in normal near andsupercritical toluene using unmodified beta zeolite catalyst and methanol were investigated The selectivity of47 was achieved for p xylene production conversion of methanol and toluene were 100 and 65 and theproduction yield and liquid selectivity of xylenes were 72 and 97 respectively at optimum conditions temperature of 350 C pressure of 55 bar and flow rate of 0 2 mL min 1using 1 g beta zeolite as catalyst withSi Al 38 The mentioned catalysts were characterized by XRD TGA FT IR BET FE SEM methods and thesurface acidity was determined by back titration Keywords Benzylsulfonic acid functionalized bentonite Zeolite Acetin Ethylene glycol acetate Alkylbenzene xylene 1 IntroductionAs an alternative to fossil fuel the usage of biodiesel causes the protection against emission ofaddition amounts of CO2 However biodiesel is produced via the catalytic transesterificationof vegetable oils shows some drawbacks like poor oxidation stability and high boiling point
استاد راهنما :
حسن قاضي عسكر
استاد مشاور :
مهران غياثي
استاد داور :
عبدالرضا حاجي پور، محمدتقي جعفري، حسين فقيهيان
