Conversion of methanol and ethanol into hydrocarbons over zeolites with different pore structure and acid properties

• Zilacleide da Silva Barros Sousa ^[1] ; Cristiane Assumpção Henriques ^[1]
  1. [1] Universidade do Estado do Rio de Janeiro

     Universidade do Estado do Rio de Janeiro

     Brasil

     
• Localización: Cuadernos de Educación y Desarrollo, ISSN-e 1989-4155, Vol. 15, Nº. 12, 2023, págs. 15106-15116
• Idioma: inglés
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    Methanol and ethanol are converted into hydrocarbons over zeolites with different pore structures and acid properties. It is an alternative technology for generating petrochemical feedstocks, particularly ethene and propene. Thus, the search for catalysts with physicochemical properties that maximize activity and selectivity to products of interest in the reaction has increased. In this study, ZSM-5 and MCM-22 zeolites in their acid form (HZSM-5 and HMCM-22), as well as ITQ-2, the delaminated form of MCM-22, were investigated as catalysts for methanol (MeOH) and ethanol (EtOH) conversion. All samples were characterized by X-ray diffractometry (XRD), X-ray fluorescence spectrometry (XRF), 27Al magic angle spinning nuclear magnetic resonance spectrometry (27Al MAS/NMR), N2 physisorption and temperature programmed desorption of ammonia (TPD of NH3). A comparison of the catalytic performance at 500 °C and atmospheric pressure showed that the product distribution and catalyst stability were significantly influenced by the studied alcohol, suggesting that these results reflected the differences in the mechanism for the formation of hydrocarbons.

  • português

    Metanol e etanol são convertidos em hidrocarbonetos sobre zeólitos com diferentes estruturas de poros e propriedades ácidas. É uma tecnologia alternativa para a geração de matérias-primas petroquímicas, principalmente eteno e propeno. Assim, aumentou a busca por catalisadores com propriedades físico-químicas que maximizem a atividade e a seletividade a produtos de interesse na reação. Neste estudo, os zeólitos ZSM-5 e MCM-22 em sua forma ácida (HZSM-5 e HMCM-22), bem como o ITQ-2, a forma delaminada do MCM-22, foram investigados como catalisadores para a conversão de metanol (MeOH) e etanol (EtOH). Todas as amostras foram caracterizadas por difratometria de raios X (XRD), espectrometria de fluorescência de raios X (XRF), espectrometria de ressonância magnética nuclear giratória de ângulo mágico 27Al (27Al MAS/NMR), fisisorção N2 e dessorção programada de amônia (TPD de NH3). A comparação do desempenho catalítico a 500 °C e da pressão atmosférica mostrou que adistribuição do produto e a estabilidade do catalisador foram significativamente influenciadas pelo álcool estudado, sugerindo que esses resultados refletiam as diferenças no mecanismo de formação de hidrocarbonetos.