Nghiên cứu chế tạo xúc tác cho quá trình Isome hoá n-Hexan

Nghiên cứu chế tạo xúc tác cho quá trình Isome hoá n-Hexan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hiền

Phản biện 2: GS.TSKH Mai Tuyên

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước, họp tại hội trường Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, vào hồi giờ, ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia và Thư viện Trường Đại học Bách khoa Hà Nội

1 Nguyễn Hàn Long, Nguyễn Thị Minh Hiền, Lê Văn Hiếu (2005),

Nghiên cứu tổng hợp Mordenit, Tạp chí Hoá học và ứng dụng, số

7, tr.38

2 Nguyễn Hàn Long, Nguyễn Thị Minh Hiền, Lê Văn Hiếu (2005),

Nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác của Pt/Hmordenit, Tạp chí Hoá

học và ứng dụng, số 9, tr.20

3 Nguyễn Hàn Long, Trần Công Khanh, Nguyễn Thị Minh Hiền,

Nguyễn Văn Duy (2007), Nghiên cứu phản ứng isome hóa

Xúc tác, Hấp phụ toàn quốc lần IV, tr.363

4 Nguyễn Hàn Long Trần Công Khanh, Nguyễn Thị Minh Hiền,

Nguyễn Văn Duy (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng pha liên kết đến đặc trưng của vật liệu xúc tác (Hmordenit + γ-

tr.301

5 Nguyen Han Long, Tran Vinh Hoang, Pham Thanh Huyen (2007),

Study on peptizability of boehmit and its application for the

T.45(ĐB), tr.158

GIỚI THIỆU LUẬN ÁN

1 Tính cấp thiết của luận án

Ô nhiễm môi trường hiện là một trong những vẫn đề bức xúc mang tính toàn cầu, tác động tiêu cực từ sự ô nhiễm môi trường đến điều kiện tự nhiên và xã hội ngày càng tăng Khí thải động cơ là một trong những nguyên nhân chính gây ra ô nhiễm môi trường, do đó việc nghiên cứu phát triển các công nghệ sản xuất nhiên liệu sạch hơn là vấn đề đã và đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm nhằm giảm thiểu ô nhiễm môi trường Một trong những xu hướng mà các nhà nghiên cứu, sản xuất quan tâm phát triển đó là quá trình isome hoá n-parafin nhẹ nhằm tạo ra xăng sạch có trị số octan cao góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Trong đó, vấn đề xúc tác được quan tâm đặc biệt bởi chính nó là chìa khóa thành công của quá trình này Ở Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp xúc tác cho quá trình isome hóa n-parafin nhẹ; tuy nhiên vẫn còn nhiều hạn chế, đặc biệt chưa có công trình nào tiếp tục nghiên cứu đến công đoạn tạo hạt nhằm hướng tới việc sản

xuất và ứng dụng chúng trong công nghiệp

Chính vì vậy, mục tiêu của luận án là: Nghiên cứu và hoàn thiện qui trình công nghệ chế tạo vật liệu xúc tác compozit Pt/[H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt có độ bền cơ, hoạt

tính và độ chọn lọc cao (là những tính chất quan trọng để có thể ứng dụng trong công nghiệp) cho quá trình isome hóa parafin nhẹ từ nguồn nguyên liệu Việt Nam

2 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

và hoạt tính của xúc tác này đối với phản ứng isome hóa n-hexan

2.2 Đối tượng nghiên cứu

- Qui trình tổng hợp boehmit và γ-Al2O3 có bề mặt riêng lớn, phù hợp để chế tạo xúc tác isome hóa

- Qui trình tổng hợp mordenit tỉ số Si/Al cao, phù hợp để chế tạo xúc tác isome hóa

- Nghiên cứu chế tạo pha liên kết γ-Al2O3 có độ bền cơ cao và bề mặt riêng lớn bằng

phương pháp pepti hóa boehmit

- Qui trình chế tạo vật liệu xúc tác [H-mordenit + γ-Al2O3] bằng phương pháp ứng dụng

boehmit đã pepti hoá làm pha kết dính tạo hạt

- Nghiên cứu hoạt tính của xúc tác Pt/[H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt đối với phản ứng

isome hóa n-hexan

- Tìm ra qui trình chế tạo xúc tác [H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt bằng phương pháp ứng dụng boehmit đã pepti hoá làm pha kết dính tạo hạt

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố như: Nhiệt độ phản ứng, tỉ lệ H2/n-hexan, tỉ lệ xúc tác/ n-hexan, độ phân tán Pt, tỉ lệ các hợp phần xúc tác đến độ ổn định hoạt tính xúc tác

và sự phân bố sản phẩm đối với quá trình phản ứng isome hóa của n-hexan trên hệ xúc tác Pt/[H-mordenit + γ-Al2O3]

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Đã nghiên cứu chế tạo được một hệ xúc tác mới Pt/[H-mordenit +

γ-Al2O3] dạng hạt có hoạt tính, độ chọn lọc và độ bền cơ cao cho quá trình isome hóa

n-hexan Các kết quả nghiên cứu của luận án góp phần làm sáng tỏ những hiểu biết về phương pháp chế tạo xúc tác trên cơ sở pha liên kết oxit là nhôm bằng pepti hóa Luận

án đã nghiên cứu và xác định ảnh hưởng của yếu tố liên quan đến quá trình chế tạo xúc tác Pt/[H-mordenit + γ-Al2O3], đồng thời nghiên cứu đánh giá hoạt tính cho phản ứng isome hóa n-hexan

- Ý nghĩa thực tiễn: Đã nghiên cứu thiết lập được phương pháp và qui trình chế tạo xúc

tác dạng hạt, dạng xúc tác được sử dụng phổ biến trong công nghiệp Việc nghiên cứu chế tạo thành công xúc tác Pt/[H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt có hoạt tính, độ bền cơ

cao cho quá trình isome hóa n-hexan sẽ góp phần thúc đẩy việc nghiên cứu chế tạo và sản xuất xúc tác công nghiệp tại Việt Nam phục vụ cho ngành Công nghiệp Lọc hóa dầu

nói riêng và Công nghiệp tổng hợp hóa chất nói chung

5 Cấu trúc của luận án

Toàn bộ nội dung của luận án được trình bày trong 117 trang (gồm - 3 trang, tổng quan - 21 trang, thực nghiệm - 20 trang, kết quả và thảo luận - 71 trang, kết luận - 2 trang),

143 tài liệu tham khảo và 71 phụ lục Phần lớn các kết quả của luận án được công bố trong 5 công trình khoa học trên các tạp chí và hội nghị khoa học chuyên ngành

NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN

Chương 1 TỔNG QUAN

Trong chương này trình bày tổng quát quá trình isome hóa parafin nhẹ, các phản ứng chính xảy ra trong quá trình isome hóa, cơ chế phản ứng, nhiệt động của quá trình, xúc tác, các hợp phần và phương pháp tạo hạt xúc tác

Hiện nay, các quá trình isome hóa trong công nghiệp đang sử dụng chủ yếu hai loại xúc tác đó là Pt/γ-Al2O3 clo hóa và Pt/H-mordenit Ưu điểm của hai hệ xúc tác này là có độ chuyển hóa và độ chọn lọc cao đối với quá trình isome hóa parafin nhẹ Tuy nhiên, nhược điểm của xúc tác Pt/γ-Al2O3(Cl) là bị phân huỷ trong điều kiện phản ứng tạo ra HCl gây ăn mòn thiết bị và ô nhiễm môi trường, dễ bị ngộ độc bởi S, H2O; còn nhược điểm của Pt/H-mordenit là dễ bị mất hoạt tính bởi cốc Mặc dù đã có rất nhiều công trình nghiên cứu với mục đích tìm ra xúc tác mới có tính năng ưu việt hơn để thay thế chúng nhưng cho đến nay vẫn chưa có sản phẩm nào được đưa vào ứng dụng trong thực tế

Mặc dù hoạt tính xúc tác của γ-Al2O3 đối với phản ứng isome hóa parafin nhẹ là không cao nhưng với hệ thống mao quản trung bình của mình xúc tác này có thể tạo nên

sự thông thoáng thuận lợi cho quá trình khuếch tán của nguyên liệu và sản phẩm, đồng thời hạn chế bớt ảnh hưởng của sự cốc hóa làm giảm hoạt tính của xúc tác Kết quả nghiên cứu của Grau và cộng sự cũng cho thấy rằng, hoạt tính xúc tác của hỗn hợp trộn cơ học Pt/γ-

Al2O3 và H-mordenit (có đồng thời cả mao quản trung bình và nhỏ) đối với phản ứng

“hydroisomerization-cracking” lớn hơn rất nhiều so với từng hợp phần riêng lẻ (chỉ có mao quản lớn hoặc mao quản nhỏ) Qua đó chúng tôi rút ra nhận định rằng nếu nghiên cứu chế tạo ra được hệ xúc tác compozit Pt/[H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt thì có thể sẽ phát huy

được những đặc tính ưu việt, đồng thời hạn chế được nhược điểm của từng hợp phần đơn lẻ

nhờ hiệu ứng hiệp trợ xúc tác giữa chúng Ngoài ra, vai trò của γ-Al2O3 trong sự kết hợp này không đơn thuần chỉ là một hợp phần xúc tác mà còn là pha liên kết để tạo hạt, tăng độ bền

cơ của khối hạt và tăng độ phân tán Pt trên xúc tác Như vậy, xúc tác mới được tạo ra sẽ không chỉ tích hợp được những đặc tính ưu việt, đồng thời hạn chế các nhược điểm của từng hợp phần riêng rẽ mà còn là dạng hạt, dạng xúc tác sử dụng phổ biến trong công nghiệp

2.1.1.2 Biến tính mordenit từ dạng Na-mordenit thành H-mordenit

Quá trình biến tính chuyển mordenit từ dạng Na-mordenit sang dạng H-mordenit được thực hiện bằng phương pháp trao đổi ion với dung dịch NH4Cl Hỗn hợp Na-mordenit

và dung dịch NH4Cl 1M trộn theo tỷ lệ 1g/10ml, khuấy trộn liên tục hỗn hợp trong 3h ở nhiệt độ 80oC Lọc rửa đến khi hết ion Cl- (thử bằng dung dịch AgNO3) Sản phẩm được sấy

ở 120oC trong 5h, nung ở 500oC trong 3h Quá trình được lặp lại 3 lần và thu được sản phẩm bột mịn, mầu trắng

Kết tinh thủy nhiệt trong autoclavơ ở 1700C, với thời gian 30h

Lọc rửa, sấy ở 120oC trong 5h, nung ở 500oC trong 4h

Làm già gel trong 24h

Hình 2.1 Sơ đồ quá trình tổng hợp mordenit

Al(OH) 3 Tân Bình

Dung dịch polyacrylamit Kết tủa boehmit ở điều kiện 70 o C, pH=8,5

NaOH

H 2 O 2

Hòa tan polyacrylamit

Polyacrylamit Aluminat hóa

Lọc tách tạp chất Lọc tách tạp chất Dung dịch Aluminat

H 2 O

Đập nghiền Al 2 (SO 4 ) 3 Hòa tan Al 2 (SO 4 ) 3 Lọc tách tạp chất Dung dịch Al 2 (SO 4 ) 3

Già hóa kết tủa ở 70oC trong 2h

Lọc rửa, thu sản phẩm, sấy ở 120oC trong 5h, sau đó nâng lên

230oC trong 3h và cuối cùng nung ở 500oC trong 3h

H 2 O

Quá trình tổng hợp boehmit được tiến hành theo công nghệ liên tục và tự động hóa hoàn toàn Trong quá trình tổng hợp boehmit, polyacrylamit được sử dụng với mục đích xúc tiến cho quá trình keo tụ các tiểu phân hydroxit nhôm; đồng thời cô lập và hạn chế sự tiếp xúc có thể dẫn đến quá trình polyme hóa của các tiểu phân này Các polyacrylamit được sử dụng trong nghiên cứu này gồm 2 loại: anion mạnh A118 (TLPT = 12x106) và không ion N208 (TLPT = 13x106)

Hydroxyt nhôm sau khi tổng hợp được sấy ở 120oC trong 5h sau đó tiến hành khuấy trộn với các tác nhân pepti hóa để pepti hóa một phần tạo ra sản phẩm dạng bột nhão, dẻo (pha liên kết) Sản phẩm này có thể sử dụng để tạo hạt thành vật liệu xúc tác γ-Al2O3 hoặc kết hợp với H-mordenit tạo ra vật liệu xúc tác [H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt Tiếp tục sấy khô hạt xúc tác ở 120oC trong 5h, 230oC trong 3h nung ở 500oC trong 3h thu được vật liệu xúc tác dạng hạt

Xúc tác Pt/[H-mordenit +γ-Al2O3] được điều chế bằng phương pháp ngâm tẩm, quá trình tẩm đưa kim loại lên chất mang, xúc tác được tiến hành qua 4 giai đoạn chính sau:

i Sấy khô chất mang ở 120 0C trong 5h

ii Đưa chất mang vào bình tam giác chứa dung dịch H2PtCl6 (dd có màu đỏ da cam) với hàm lượng Pt vừa đủ và lắc đều cho đến khi dung dịch trong suốt không màu iii Để xúc tác ổn định trong dung dịch khoảng 30 phút sau đó lọc, sấy ở 120 0C trong 5h, nung 500 0C trong 3h

iv Khử bằng H2 trong 3h ở nhiệt độ 350 0C với tốc độ dòng 5ml/phút để tạo ra xúc tác

Xúc tác

Hình 2.3 Qui trình chế tạo vật liệu xúc tác [γ-Al2O3 + H-mordenit]

Đã sử dụng các phương pháp phân tích hóa lý phổ biến như nhiễu xạ tia X, hiển vi điện tử quét, hồng ngoại, phân tích nhiệt vi sai, hấp phụ vật lý, hấp phụ hóa học để nghiên cứu các đặc trưng xúc tác

2.3 Phương pháp nghiên cứu hoạt tính xúc tác

Đã khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của xúc tác như: nhiệt độ, tỉ lệ

H2/nguyên liệu, tỉ lệ về khối lượng xúc tác/n-hexan, sự thay đổi của các hợp phần xúc tác và thời gian phản ứng trong dòng

2.3.1 Tiến hành phản ứng trên hệ MAT 5000

hydro của hãng Domnic Hunter, Anh

Xúc tác được đặt trong ống phản ứng bằng thép đường kính φ = 20mm Trước tiên xúc tác được xử lý bằng N2, sau đó nâng nhiệt độ lên 3500C và hoạt hóa bằng H2 với lưu lượng 5ml/phút trong khoảng thời gian 3 giờ Tiếp đến hạ nhiệt độ xuống đến nhiệt độ phản ứng

và đưa hỗn hợp khí H2, nguyên liệu n-hexan vào để tiến hành phản ứng Sản phẩm phản ứng được ngưng tụ ở nhiệt độ -12oC để phân tách lỏng khí Phần sản phẩm khí không ngưng tụ liên tục được đưa vào thiết bị lấy mẫu khí tự động nối trực tuyến với máy sắc ký khí RGA

2.3.2 Phân tích thành phần sản phẩm và tính toán độ chuyển hóa, độ chọn lọc, hiệu suất của phản ứng

Các điều kiện phân tích sản phẩm của phản ứng isome hóa n-hexan như sau:

Máy sắc ký khí DHA (ASTMD 5134)

Cột Petrocol DH 50.2, 50x0.02 ID

Máy sắc ký khí RGA MAT 5000 Method Nhiệt độ injector: 2000C, split 200:1 Van Oven: 100 0C

Nhiệt độ cột 350C Nhiệt độ cột 50 0C (10ph) → 1000C (44ph), 50 0C/ ph Nhiệt độ detector (FID): 250 0C Nhiệt độ detector (TCD): 250 0C

Khí mang: Heli (20ml/ph) Áp suất khí mang: 500kPa

H2: 30ml/ph, O2: 250ml/ph Nhiệt độ Block: 200 0C

Make – up Gas: N2 (30ml/ph) Make – up Gas: Heli (10ml/ph)

Hoạt tính xúc tác được đánh giá qua kết quả phân tích thành phần nguyên liệu và sản phẩm phản ứng Phương pháp tính toán độ chuyển hóa (C), độ chọn lọc (S) và hiệu suất (η) của phản ứng như sau:

Trong đó: - Lượng sản phẩm isome hóa của hexan được tính bằng tổng lượng sản phẩm 2,2- và

2,3-dimetylbutan; 2-metylpentan ; 3-metylpentan

- Lượng sản phẩm cracking của hexan được tính bằng tổng lượng các sản phẩm

3.1.1 Khảo sát các điều kiện tối ưu để tổng hợp mordenit có tỉ số Si/Al cao

Mordenit là hợp phần chủ đạo trong xúc tác Pt/[H-mordenit +γ-Al2O3] do đó tính chất của sản phẩm này có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác Theo các tài liệu đã công bố thì xúc tác Pt/H-mordenit có hoạt tính cao đối với phản ứng isome hóa parafin nhẹ khi tỉ số Si/Al của mordenit nằm trong khoảng từ 10 ÷ 20

Đã tiến hành nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp để tạo ra mordenit có tỉ số Si/Al phù hợp, từ đó đã thiết lập được qui trình tổng hợp với các điều kiện

cụ thể như sau: Tỉ lệ mol của Si/Al trong gel= 70; tỉ lệ H 2 O/Si =40; pH = 13; thời gian già

hợp mordenit từ các điều kiện nêu trên có tỉ số Si/Al ≥ 17, bề mặt riêng đạt 507m2/g, số lượng tương ứng của các tâm Lewis và Bronsted trong H-mordnit là 0,1644.1020 và 1,4796.1020 tâm/g

γ-Al2O3 là một trong những thành phần quan trọng của xúc tác do đó chất lượng của boehmit cũng như sản phẩm này có ảnh hưởng rất nhiều đến các đặc tính của xúc tác được tạo ra Đã tiến hành khảo sát các điều kiện tối ưu cho quá trình tổng hợp γ-Al2O3 vàthu được kết quả như sau: pH = 8,5; nhiệt độ phản ứng = 70oC; thời gian già hoá = 2h; tác nhân tạo mầm = 0,2%; sấy boehmit 110oC (5h) →180oC (3h) →230oC (3h); nung boehmit 500oC trong khoảng 3h; phụ gia polyacrylamit N208 nồng độ 4ppm Sản phẩm γ-Al2O3 tổng hợp

từ các điều kiện tối ưu nêu trên có bề mặt riêng > 378 m2/g Ngoài ra, phương pháp ứng dụng phụ gia polyacrylamit và mầm kết tinh cho quá trình tổng hợp boehmit đã cải thiện đáng kể hiệu quả của quá trình (hiệu suất sản phẩm boehmit tăng hơn 17%, không xảy ra hiện tượng tạo keo do đó tiết kiệm được thời gian và chi phí sản xuất) Qui trình tổng hợp này đã được triển khai sản xuất thử nghiệm thành công trên qui mô pilot

3.2 NGHIÊN CỨU TẠO HẠT XÚC TÁC

3.2.1 Tạo hạt pha liên kết ( γ-Al 2 O 3 )

Để chế tạo được xúc tác có độ bền cơ cao thì vấn đề đầu tiên là phải tìm ra pha liên kết

có khả năng kết dính và có độ bền cơ cao Do đó, để nghiên cứu tạo ra vật liệu xúc tác compozit [H-mordenit + γ-Al2O3] dạng hạt bằng phương pháp pepti hóa; trước tiên chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu tạo ra pha liên kết γ-Al2O3 dạng hạt có độ bền cơ cao mà vẫn giữ được đa phần các đặc trưng xúc tác của hợp phần này bằng phương pháp pepti hoá một phần boehmit với các tác nhân A, N, C, S

3.2.1.1 Ảnh hưởng của chủng loại tác nhân pepti hóa và hàm lượng đến độ bền cơ của

γ-Al 2 O 3

Đã tiến hành nghiên cứu quá trình pepti hoá với 4 loại tác nhân pepti hoá khác nhau

là axit oxalic (A), axit nitric (N), axit clohydric (C), axit sunphuric (S) Để nghiên cứu ảnh hưởng của tác nhân pepti hoá đến các đặc trưng của pha liên kết (γ-Al2O3 dạng hạt),, chúng tôi đã tiến hành chế tạo các mẫu nghiên cứu theo qui trình chỉ ra trên hình 3.25 và đo độ bền

cơ của sản phẩm này để đánh giá ảnh hưởng của tác nhân pepti hoá đến độ bền cơ của pha liên kết Kết quả đo độ bền cơ của các mẫu được đưa ra trong các bảng 3.5

Hydroxyt

nhôm

Tác nhân pepti hoá

γ-Al 2 O 3 dạng hạt Sấy

Bảng 3.4 Kết quả đo độ bền cơ của các mẫu sử dụng

tác nhân pepti hoá A, C, N, S

⇒ Qua thực nghiệm và kết quả đo độ bền cơ

chỉ ra trong bảng 3.4 cho thấy: Tác dụng

của tác nhân pepti hoá đối với việc tăng độ bền cơ của pha liên kết (γ-Al2O3) được sắp xếp theo trình tự sau C>N>S>A Việc sử dụng tác nhân pepti hoá trong quá trình tạo hạt đã tạo ra các hạt γ-Al2O3 có độ bền cơ cao; tuy nhiên mỗi một loại tác nhân pepti hóa đều có một khoảng giới hạn nhất định

về hàm lượng để tạo ra sản phẩm có độ bền

cơ cực đại, nếu nằm ngoài khoảng này sẽ dẫn đến độ bền cơ chưa cao hoặc bị nứt vỡ

do ứng suất co ngót trong quá trình sấy nung

Đã sử dụng phương pháp đo hấp phụ vật lý để xác định bề mặt riêng và phân bố thể tích xốp kích

thước mao quản của mẫu chế tạo được nhằm làm rõ hơn ảnh hưởng của tác nhân pepti hoá đến bề mặt

riêng và cấu trúc xốp của sản phẩm Kết quả phân tích của các mẫu được chỉ ra trong các bảng 3.5÷3.8

Từ kết quả bảng 3.5 có thể thấy rằng quá trình pepti hoá với tác nhân A đã làm giảm diện

tích bề mặt riêng cũng như đường kính mao quản và thể tích lỗ xốp Nhìn chung, bề mặt riêng của

các mẫu sau khi tạo hạt giảm xuống khoảng 10% so với mẫu γ-Al2O3 dạng bột, đường kính mao

quản tập trung chủ yếu trong khoảng từ 35÷ 40Å

Với tác nhân C (bảng 3.6), ban đầu khi hàm lượng tác nhân pepti hóa thấp (0,5%) bề mặt

riêng của hạt γ-Al2O3 giảm nhiều (28%) nhưng khi tăng hàm lượng tác nhân pepti hóa thì giá trị này

cũng tăng lên và mức độ giảm bề mặt riêng của sản phẩm chỉ còn khoảng 13% đối với mẫu sử

dụng 1,5 % tác nhân C Đặc biệt, khi hàm lượng tác nhân pepti hóa tăng đến 2,5% thì bề mặt riêng

của sản phẩm tăng hơn 40% so với mẫu bột; tuy nhiên khi đó sản phẩm đã bắt đầu xảy ra hiện

tượng nứt, vỡ Ngoài ra, kết quả xác định phân bố kích thước mao quản của các mẫu C cho thấy có

sự xuất hiện hai píc tương ứng là 35Å và 50Å Như vậy sự tăng bề mặt riêng của mẫu C2.5 có thể

chủ yếu do sự phân cắt của các mao quản lớn thành các mao quản nhỏ hơn bởi tác nhân pepti hóa

Bảng 3.5 Kết quả đo hấp phụ vật lý của các

mẫu sử dụng tác nhân pepti hoá A

Bảng 3.6 Kết quả đo hấp phụ vật lý của các

mẫu sử dụng tác nhân pepti hoá C Mẫu % tác nhân

pepti hoá Sr (BET), m2/g cmVmq3/g , dmq, Å

Mặt khác, hàm lượng tác nhân pepti hóa quá nhiều cũng tạo ra quá nhiều tâm liên kết làm tăng ứng

suất co ngót của khối hạt trong quá trình sấy, nung dẫn đến hiện tượng nứt vỡ

Bảng 3.7 Kết quả đo hấp phụ vật lý của các

mẫu sử dụng tác nhân pepti hoá N

Bảng 3.8 Kết quả đo hấp phụ vật lý của các

mẫu sử dụng tác nhân pepti hoá S Mẫu % tác nhân

pepti hoá Sr m(BET), 2/g cmVmq3/g, dÅ mq,

Kết quả nhận được từ bảng 3.7 cho thấy sự thay đổi về cấu trúc của vật liệu khi tạo

hạt với tác nhân pepti hóa N cũng có qui luật tương tự với A Ngoài ra, mẫu N2.0 cũng có

hiện tượng tương tự mẫu C2.5 Trong bốn tác nhân pepti hóa được sử dụng để nghiên cứu thì

S là phân tử mang lại hiệu quả thấp nhất đối với mục đích tăng độ bền cơ và ổn định cấu

trúc xốp Trong quá trình pepti hóa với tác nhân S thường tạo ra sản phẩm dạng gel, có thể

do axit này quá mạnh đã phá vỡ một phần các tinh thể boehmit thành dạng vô định hình nên

bề mặt riêng của sản phẩm γ-Al2O3 dạng hạt bị giảm nhiều

Từ các kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các tác nhân pepti hoá cho thấy việc sử

dụng các tác nhân này đã tạo ra pha liên kết có độ bền cơ cao (> 394 kG/cm2) trong khi bề

mặt riêng có giảm nhưng không nhiều, chỉ khoảng 10 ÷ 20% đối với các mẫu có độ bền cơ

cao nhất; mức độ giảm bề mặt riêng của pha liên kết bởi các tác nhân pepti hóa được sắp

xếp theo thứ tự S>C>N>A Độ bền cơ của pha liên kết (γ-Al2O3) sử dụng các tác nhân pepti

hoá trên để tạo hạt được sắp xếp theo trật tự sau: C>N>S>A Qua kết quả khảo sát ở trên

cho thấy các mẫu A2.0, C1.5, N1.5 đều tạo ra sản phẩm có độ bền cơ và bề mặt riêng cao, có

thể sử dụng làm pha liên kết trong chế tạo xúc tác [H-mordenit +γ-Al2O3] dạng hạt

Đã sử dụng các mẫu boehmit đã pepti hóa là A2.0, C1.5, N1.5 làm pha liên kết trong chế

tạo vật liệu xúc tác [H-mordenit+ γ-Al2O3] dạng hạt với các sản phẩm tương ứng là TA, TC,

TN Qui trình tạo hạt được chỉ ra trên hình 3.31

Boehmit

Tác nhân pepti hoá

H-mordenit

Nu g