जिओलाइट उत्प्रेरकांचे अनुप्रयोग काय आहेत

जिओलाइट उत्प्रेरकांचे अनुप्रयोग काय आहेत?

जिओलाइट उत्प्रेरक आम्ल उत्प्रेरक, आकार-निवडक उत्प्रेरक आणि ऑक्सिडेशन उत्प्रेरक मध्ये उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन प्रदर्शित करतात, बहुविध औद्योगिक प्रक्रियांच्या हिरवळ आणि कार्यक्षमतेस प्रोत्साहन देतात. वेगवेगळ्या उद्योगांमध्ये झिओलाइट उत्प्रेरकांच्या विशिष्ट अनुप्रयोगांचे अन्वेषण करूया.

उत्प्रेरक म्हणून झिओलाइट्सची वैशिष्ट्ये

• संरचनात्मक वैशिष्ट्ये: जिओलाइट्स TO चे बनलेले आहेत₄टेट्राहेड्रा, 1 नॅनोमीटरपेक्षा कमी छिद्र व्यासासह नियमित छिद्र तयार करते. त्यांच्या विविध टोपोलॉजीज (उदा., FAU, MFI, इ.) उत्प्रेरक प्रतिक्रियांसाठी अद्वितीय मार्ग प्रदान करतात. उदाहरणार्थ, FAU-संरचित Y-प्रकार झिओलाइट आण्विक चाळणी, त्याच्या तीन-आयामी, बारा-रिंग छिद्रांसह, मॅक्रोमोलेक्युलर क्रॅकिंगसाठी योग्य आहे आणि पेट्रोलियम शुद्धीकरणातील मुख्य सामग्री आहे.
• कार्यात्मक फायदे: झिओलाइट्समध्ये समायोज्य आम्लता असते, त्यांच्या सिलिका ॲल्युमिना गुणोत्तरामुळे आम्ल शक्तीवर परिणाम होतो, वेगवेगळ्या उत्प्रेरक गरजांना अनुकूल करते. आणि उच्च थर्मल स्थिरता देखील आहे आणि उच्च तापमानात स्थिरपणे कार्य करू शकते. जिओलाइट्स मजबूत आकार-निवडक उत्प्रेरक गुणधर्म प्रदर्शित करतात. उदाहरणार्थ, ZSM-5 झिओलाइटचे दहा-सदस्यीय रिंग पोर्स रिॲक्टंट रेणूंच्या प्रवेशावर आणि बाहेर पडण्याचे अचूकपणे नियंत्रण करतात, उत्पादन निवडकता सुधारतात.

पेट्रोलियम शुद्धीकरणात जिओलाइट उत्प्रेरक

• Y-प्रकार झिओलाइट (FAU संरचना) आण्विक चाळणी हा FCC उत्प्रेरकांचा गाभा आहे. त्याचे त्रिमितीय बारा-सदस्यीय रिंग चॅनेल हेवी ऑइल क्रॅकिंगसाठी योग्य आहेत आणि उच्च क्रियाकलाप देतात. रेअर अर्थ आयन एक्सचेंज आणि डील्युमिनाइज्ड अल्ट्रा-स्टेबल Y (यूएसवाय) सारख्या बदल तंत्रज्ञानामुळे त्याची स्थिरता आणि निवडकता आणखी वाढते आणि जगभरातील FCC प्लांटमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.
• उत्प्रेरक घटक म्हणून, Y-प्रकार झिओलाइट आण्विक चाळणी, त्यांच्या उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाच्या क्षेत्रासह आणि आम्लयुक्त साइट्स, जड तेल आणि अवशिष्ट तेल प्रक्रियेत हायड्रोक्रॅकिंगसाठी कार्यक्षम उत्प्रेरक साइट प्रदान करतात. उदाहरणार्थ, जड तेल हायड्रोक्रॅकिंग युनिटमध्ये, Y-प्रकारचे झिओलाइट आण्विक चाळणी 80% पेक्षा जास्त तेल रूपांतरण दर मिळवू शकतात, ज्यामुळे हलके तेल उत्पादन वाढते.
• ZSM-5 झिओलाइट (MFI संरचना) आण्विक चाळणीचा वापर FCC मधील ओलेफिन कमी करण्यासाठी आणि प्रोपीलीन उत्पादन वाढवण्यासाठी एक जोड म्हणून केला जातो. त्याची दहा-सदस्यीय रिंग छिद्र प्रतिक्रिया मार्गावर अचूकपणे नियंत्रण ठेवतात. 10% ZSM-5 जोडल्याने प्रोपीलीन उत्पादन 9% पेक्षा जास्त वाढू शकते, रिफायनरी अर्थशास्त्रात लक्षणीय सुधारणा होऊ शकते आणि आधुनिक FCC प्रक्रियांमध्ये ती एक मौल्यवान जोड आहे.

पेट्रोलियम केमिकलमध्ये जिओलाइट उत्प्रेरक

• पॅरा-जायलीन संश्लेषण: आकार-झेडएसएमचे निवडक उत्प्रेरक-5 झिओलाइट आण्विक चाळणी पॅरा-जाईलीन निवडकता 90% पेक्षा जास्त सक्षम करते, जसे की मोबिलच्या PxMaxSM प्रक्रियेद्वारे उदाहरण दिले जाते, ज्यात उच्च उत्पादन कार्यक्षमता आहे. मॉर्डेनाइट आणि ZSM-5 चे संयोजन, जसे की XyMaxTM ड्युअल-बेड प्रक्रिया, पॅरा-जाइलीन उत्पादन वाढवते आणि ऊर्जा वापर कमी करते.
• इथाइलबेंझिन आणि क्यूमिन उत्पादन: ZSM-5 झिओलाइट आण्विक चाळणी (गॅस फेज प्रक्रिया) आणि झिओलाइट आण्विक चाळणी (द्रव चरण प्रक्रिया) सह पारंपारिक द्रव आम्ल बदलणे पर्यावरणास अनुकूल आणि कार्यक्षम आहेत. उदाहरणार्थ, डायल्युट इथिलीन-ते-इथिलबेंझिन उत्पादन तंत्रज्ञान नॅनो एमएफआय आण्विक चाळणीचा वापर करते, ज्यामुळे उद्योग अपग्रेड होतात.
• उत्प्रेरक ऑक्सिडेशन: उत्प्रेरक म्हणून, TS-1 टायटॅनियम सिलिकालाइट आण्विक चाळणीचा वापर प्रोपीलीन ऑक्साईड (HPPO) निर्मितीसाठी केला जातो. आणि कॅप्रोलॅक्टमच्या उत्पादनात, TS-1 आण्विक चाळणी सायक्लोहेक्सॅनोनचे ऑक्सिमेशन उत्प्रेरित करते, तर सिलिकलाइट-1 आण्विक चाळणी बेकमन पुनर्रचना उत्प्रेरित करते.

ललित रसायनातील जिओलाइट उत्प्रेरक

• पायरीडाइन बेस संश्लेषण: मल्टीस्टेज पोअर झिओलाइट आण्विक चाळणी उत्प्रेरक वस्तुमान हस्तांतरण कार्यक्षमता सुधारतात, प्रतिक्रिया तापमान कमी करतात आणि साइड रिॲक्शन कमी करतात, ज्यामुळे उत्पादनाची गुणवत्ता आणि उत्पन्न लक्षणीयरीत्या वाढते.
• डायथेनोलामाइन संश्लेषण: ZSM-5 जिओलाइट आण्विक चाळणी निवडकपणे ट्रायथेनोलामाइन निर्मिती प्रतिबंधित करते, उत्पादनाची शुद्धता आणि निवडकता सुधारते, ऊर्जा आणि सामग्रीचा वापर कमी करते, जे सूक्ष्म रसायनांच्या हिरव्या आणि कार्यक्षम विकासाच्या प्रवृत्तीशी संरेखित होते.
• हायड्रोक्विनोन संश्लेषण: टीएस-1/एच₂O₂एक-एक पाऊल पद्धत (EniChem प्रक्रिया) 30% चा फिनॉल रूपांतरण दर आणि 90% पेक्षा जास्त निवडकता प्राप्त करते, ज्यामुळे पारंपारिक प्रक्रियांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या अनेक प्रतिक्रिया चरण आणि मोठ्या प्रमाणात सॉल्व्हेंट काढून टाकले जातात.

कोळसा केमिकलमध्ये जिओलाइट उत्प्रेरक

• मिथेनॉल ते olefins (MTO): SAPO-34 zeolite (CHA संरचना, 0.4nm octahedral pores) आण्विक चाळणी DMTO तंत्रज्ञानामध्ये वापरली जाते, S-MTO तंत्रज्ञान नॅनो-शीट SAPO-34 चा वापर करते, कोळसा उद्योगाच्या विकासाला प्रोत्साहन देते.
• मिथेनॉल ते पेट्रोल (MTG): ZSM-5 आण्विक चाळणी (मोबिल तंत्रज्ञान) कार्यक्षमतेने मिथेनॉलचे गॅसोलीनमध्ये रूपांतर करते, रूपांतरण दर 90% पेक्षा जास्त आहे. त्याची उच्च गॅसोलीन निवडकता कोळसा-आधारित द्रव इंधनाच्या उत्पादनासाठी महत्त्वपूर्ण तांत्रिक समर्थन प्रदान करते.
• ऑलेफिनसाठी सिंगास: ऑक्साईड/एसएपीओ-३४ संमिश्र उत्प्रेरक फिशरच्या निवडक मर्यादा तोडतो-ट्रॉप्सचे संश्लेषण, C2 प्राप्त करून-C4 ओलेफिनचे उत्पादन ८०% पेक्षा जास्त होते, जे उच्च-मूल्य असलेल्या रासायनिक उत्पादनांच्या निर्मितीसाठी नवीन मार्ग उघडते.

पर्यावरणीय रसायनातील जिओलाइट उत्प्रेरक

• NH₃-SCR डिनिट्रिफिकेशन: Cu-SSZ-13 आण्विक चाळणी (CHA संरचना) पारंपारिक उत्प्रेरकांची जागा घेते, विस्तृत तापमान विंडो आणि उच्च हायड्रोथर्मल स्थिरता देते. डिझेल एक्झॉस्ट ट्रीटमेंटवर लागू केल्यावर, ते NO संबोधित करून उच्च डिनिट्रिफिकेशन कार्यक्षमता प्रदान करते_xप्रदूषण
• VOCs उपचार: MCM-41 आण्विक चाळणी adsorbent चा वापर volatile organic compound (VOC) उपचारांसाठी केला जातो. त्याची मॅक्रोपोरस रचना आणि उच्च विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्र शक्तिशाली शोषण क्षमता प्रदान करते, 90% पेक्षा जास्त VOC काढण्याचा दर सक्षम करते, प्रभावीपणे वायू प्रदूषण कमी करते.
• पाणी प्रक्रिया: सांडपाण्यात हेवी मेटल आयन शोषण्यासाठी ZSM-5 आण्विक चाळणी लावली जाते. त्याची छिद्र रचना विशिष्ट आयन (जसे की तांबे आणि शिसे इ.) च्या निवडक शोषणास परवानगी देते, जल प्रदूषण नियंत्रणासाठी एक नवीन दृष्टीकोन प्रदान करते.