Ethylation of benzene with ethanol to ethylbenzene using synthesized HZSM-5 catalysts: effect of synthesis conditions

Sawat Jaroonpipatkul

DSpace Home
→
Faculty and Institute
→
Petroleum and Petrochemical College - Petro
→
Petro - Theses
→
View Item

dc.contributor.advisor	Thirasak Rirksomboon
dc.contributor.advisor	Siriporn Jongpatiwut
dc.contributor.author	Sawat Jaroonpipatkul
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
dc.date.accessioned	2021-08-26T07:15:56Z
dc.date.available	2021-08-26T07:15:56Z
dc.date.issued	2013
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/75172
dc.description	Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2013	en_US
dc.description.abstract	Ethylbenzene (EB) is an important raw material in the petrochemical industry for the production of styrene by the catalytic dehydrogenation. The commercial processes to produce EB is the alkylation of benzene with ethylene. However, the direct use of ethanol as an alkylating agent has also become a suitable substitute for ethylene. Ethanol has gained more attention because it provided a longer catalyst life and higher production efficiency when it was used for the ethylation of benzene accompanied by a HZSM-5 catalyst. In this work studied the ethylation of benzene with ethanol to ethylbenzene (EB) over synthesized HZSM-5 catalysts with SiO₂/Al₂O₃ molar ratios of 157 to 195. The catalysts were characterized by various techniques and tested using a fixed-bed reactor at different reaction temperatures (400 - 500ºC), B/E ratio (2:1, 4:1 and 6:1), and WHSV (15 and 20 h¯¹). The results showed that the HZ5-195(3) catalyst with SiO₂/Al₂O₃, molar ratio of 169 was the most suitable catalyst in terms of benzene conversion and EB selectivity. Moreover, it was observed that the reaction condition; T=500ºC, B/E=4, and WHSV = 20 h¯¹ would be optimal for ethlylation of benzene with ethanol to EB over such a catalyst
dc.description.abstractalternative	เอธิลเบนซีนเป็นสารที่สำคัญในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีสำหรับกระบวนการผลิตสไตรีนโดยปฏิกิริยาดีไฮ โดรจีเนชั่นโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา กระบวนการผลิตเอธิลเบนซีนในเชิงพาณิชย์คือ ปฏิกิริยาแอลคิลีชั่นของเบนซีนและเอทีลีน แต่อย่างไรก็ตามการนำเอธานอลมาใช้ในปฏิกิริยาแอลคิลีชั่นโดยตรงกลายเป็นสิ่งที่ได้รับความสนใจมากกว่าการใช้เอทีลีน เนื่องจากเอธานอลสามารถยืดอายุของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตและให้ประสิทธิภาพในการผลิตที่สูงกว่า เมื่อผลิตผ่านปฏิกิริยาแอลคิลีชั่นของเบนซีน ควบคู่ไปกับการใช้ HZSM-5 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาปฏิกิริยาเอธิลเลชันของเบนซีนกับเอธานอลเพื่อผลิตเอธิลเบนซีนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 ที่สังเคราะห์ได้เองที่อัตราส่วนของซิลิกาต่ออะลูมินาตั้งแต่ 157 ถึง 195 อัตราการเกิดปฏิกิริยาผ่านตัวเร่งปฏิกิริยาได้ถูกทดสอบโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง ภายใต้การศึกษาผลกระทบจากตัวแปรต่าง ๆ ได้แก่ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา (400-500 องศาเซลเซียส) อัตราส่วนของเบนซีนต่อเอธานอล (2:1, 4:1 และ 6:1) และ Weight Hourly Space Velocity (15 และ 20 ต่อชั่วโมง) ผลของปฏิกิริยาแสดงให้เห็นว่า ลักษณะทางสัณฐานและความเป็นกรดของตัวเร่งปฏิกิริยาส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา จากการทดลองพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา HZ5-195(3) ที่อัตราส่วนของซิลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 169 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของเบนซีนและการเลือกเกิดของเอลธิลเบนซีนที่พอเหมาะ นอกจากนี้ ยังพบว่าสภาวะของปฏิกิริยาที่ อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส อัตราส่วนของเบนซีนต่อเอธานอล 4:1 และ WHSV ที่ 20 ต่อชั่วโมง เป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับปฏิกิริยาเอธิลเลชั่นของเบนซีนกับเอธานอลเพื่อผลิตเอธิลเบนซีนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา HZ5-195(3)
dc.language.iso	en	en_US
dc.publisher	Chulalongkorn University	en_US
dc.relation.uri	http://doi.org/10.14457/CU.the.2013.2000
dc.rights	Chulalongkorn University	en_US
dc.subject	Ethylbenzene -- Production
dc.subject	Catalysts
dc.subject	เอทิลเบนซิน -- การผลิต
dc.subject	ตัวเร่งปฏิกิริยา
dc.title	Ethylation of benzene with ethanol to ethylbenzene using synthesized HZSM-5 catalysts: effect of synthesis conditions	en_US
dc.title.alternative	ปฏิกิริยาเอธิลเลชั่นของเบนซีนกับเอธานอลเพื่อผลิตเอธิลเบนซีน โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา HZSM-5 ที่สังเคราะห์ได้เอง : ผลกระทบของตัวแปรต่าง ๆ ในการสังเคราะห์	en_US
dc.type	Thesis	en_US
dc.degree.name	Master of Science	en_US
dc.degree.level	Master's Degree	en_US
dc.degree.discipline	Petrochemical Technology	en_US
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University	en_US
dc.email.advisor	Thirasak.R@Chula.ac.th
dc.email.advisor	Siriporn.J@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI	10.14457/CU.the.2013.2000