Beta Zeoliti İle Mtbe Sentezi

Abstract

Bu çalışmada, MTBE sentezinde Beta zeolit katalizörünün kullanımı incelenmiş, reaksiyonun hız ifadesi araştırılmıştır. Bu amaçla; kullanılacak Beta zeoliti, XRD ,SEM ve yaş analizler gibi yöntemlerle karakterize edilmiş ve gaz fazda metanol ve saf izobüten arasındaki MTBE sentez reaksiyonunda denenmiştir. Reaksiyon hızının reaktan konsantrasyonlarına ve sıcaklığa bağlılığı incelenmiş ve reaksiyon kinetiği aydınlatılmaya çalışılmıştır. Reaksiyon testleri gaz fazda, atmosferik basınçta ve 333 K, 338 K ve 343 K sıcaklıklarda yürütülmüştür. Deneyler sırasında reaktanlardan birinin kısmi basıncı değiştirilirken diğeri sabit tutulmuş, toplam basınç N2 inert gaz akımı yardımıyla sabit olarak ayarlanmıştır. Çalışılan kısmi basınç aralığı 6.06-26.34 kPa’ dır. Reaksiyon testleri sonucu ele geçen hız verileri değerlendirildiğinde çalışılan her üç sıcaklık için de aynı reaktan kısmi basıncı-hız ilişkileri saptanmıştır. Buna göre; reaksiyon hızının izobütenin kısmi basıncı ile arttığı ve metanolün kısmi basıncı ile azaldığı tespit edilmiştir. Reaksiyonun 333 K’ deki görünür hız ifadesi üstel bir ilişki formunda şu şekilde bulunmuştur.

The objective of this project is to study MTBE synthesis on a Beta type zeolite catalyst in order to gain information on the kinetics and mechanism of the reaction. For this purpose, initially, the catalyst is characterized by techniques such as XRD SEM and wet analyse then tested in the gas phase reaction between isobutylene and methanol. The dependence of the reaction rate on reactant concentrations and temperature is investigated and the reaction kinetics is searched. Reaction tests were carried out in the gas phase, at atmospheric pressure and 333 K, 338 K and 343 K. Partial pressures of the reactants were changed between 6.06-26.34 kPa. After evaluation of reaction rate data, the relationship between partial pressure of each reactant and reaction rate was determined. It was observed that reaction rate increased with the partial pressure of isobutylene and it decreased with the partial pressure of methanol. Apparent rate equation of the reaction at 333 K was found in the following power law form: