ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΙΘΥΛΕΝΙΟΥ ΜΕ ΚΑΤΑΛΥΤΙΚΗ ΑΤΜΟΠΥΡΟΛΥΣΗ Κ-ΕΞΑΝΙΟΥ

Abstract

IN THIS THESIS IT WAS STUDIED THE PRODUCTION OF ETHYLENE IN THE PRESENCE OF CATALYSTS VIA STEAM CRACKING OF N-HEXANE. VARIOUS TYPES OF CATALYSTS WERE PREPAREDAND TESTED IN AN EXPERIMENTAL PYROLYSIS UNIT. THE CATALYST SAMPLE WITH THE COMPOSITION 12CAO7AL2O3 SHOWED THE HIGHEST SELECTIVITY IN RELATION TO ETHYLENE PRODUCTION. THE EFFECT OF CALCINATION TEMPERATURE IN CATALYST PERFORMANCE WAS ALSOSTUDIED AND IT WAS POINTED OUT THAT TEMPERATURES HIGHER THAN 1100 C ARE ESSENTIAL FOR THE NEGLIGIBLE COKE AND CO, CO2 PRODUCTION. THE EFFECT OF OPERATING VARIABLES WAS STUDIED. IT WAS FOUND THAT THE CATALYTIC ACTION IS DUE TO PEROXIDIC OXYGEN THAT IS PRESENT. IN THE CRYSTAL PHASE OF THE CATALYST. A SIMPLIFIED FIRST ORDER MODEL WAS USED TO DESCRIBE THE OVERALL DECOMPOSITION REACTION OF N-HEXANE. A MECHANISTIC MODEL WAS PROPOSED FOR THE SIMULATION OF N-HEXANE THERMAL ANDCATALYTIC CRACKING. THE REACTION THEME ADOPTED INCLUDES 92 REACTIONS (88 ELEMENTARY AND 4 MOLECULAR). THE MODEL WAS SUCCEEDED IN PREDICTING ALL THE PRODUCT DISTRIBUTION AT VARIOUS OPERATING CONDITIONS.

ΣΤΗΝ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΑΥΤΗ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΙΘΥΛΕΝΙΟΥ ΜΕ ΠΥΡΟΛΥΣΗ ΕΞΑΝΙΟΥ ΠΑΡΟΥΣΙΑ ΚΑΤΑΛΥΤΩΝ. ΑΡΧΙΚΑ ΠΑΡΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΔΕΙΓΜΑΤΑ ΚΑΤΑΛΥΤΩΝ ΜΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΚΑΙ ΔΟΚΙΜΑΣΤΗΚΑΝ ΣΕ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΟΝΑΔΑ ΠΥΡΟΛΥΣΗΣ Κ-ΕΞΑΝΙΟΥ. ΒΡΕΘΗΚΕ ΟΤΙ ΟΚΑΤΑΛΥΤΗΣ ΜΕ ΣΥΣΤΑΣΗ 12CAO7AL2O3 ΕΜΦΑΝΙΖΕΙ ΤΙΣ ΥΨΗΛΩΤΕΡΕΣ ΑΠΟΔΟΣΕΙΣ ΣΕ C2H4 ΚΑΙ C3H6 ΧΩΡΙΣ ΥΨΗΛΑ ΠΟΣΟΣΤΑ ΚΩΚ. ΣΤΗ ΣΥΝΕΧΕΙΑ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΘΗΚΕ Η ΕΡΕΥΝΑ ΣΤΗ ΛΕΠΤΟΜΕΡΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ 12CAO7AL2O3. ΕΙΔΙΚΩΤΕΡΑ ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΠΥΡΩΣΗΣ ΣΤΗΝ ΕΝΕΡΓΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΕΚΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ ΚΑΘΩΣ ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΜΕΤΑΒΛΗΤΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ. Η ΔΡΑΣΗ ΤΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ ΒΡΕΘΗΚΕ ΟΤΙ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΣΤΗΝΥΠΑΡΞΗ ΥΠΕΡΟΞΕΙΔΙΚΟΥ ΟΞΥΓΟΝΟΥ ΣΤΟ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΟ ΠΛΕΓΜΑ ΤΟΥ ΚΑΤΑΛΥΤΗ ΠΟΥ ΕΥΝΟΕΙ ΤΙΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΕΝΑΡΞΗΣ ΤΗΣ ΔΙΑΣΠΑΣΗΣ ΤΟΥ Κ-ΕΞΑΝΙΟΥ. ΜΕΛΕΤΗΘΗΚΕ ΕΠΙΣΗΣ Η ΣΥΝΟΛΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΗΣ ΔΙΑΣΠΑΣΗΣ ΚΑΙ ΒΡΕΘΗΚΕ ΟΤΙ ΑΚΟΛΟΥΘΕΙ ΤΗΝ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΤΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ1ΗΣ ΤΑΞΗΣ. ΤΕΛΟΣ ΑΝΑΠΤΥΧΘΗΚΕ ΕΝΑ ΜΗΧΑΝΙΣΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΜΕ 92 ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΕΙΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΡΙΖΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΟΛΩΝ ΤΩΝ ΠΡΟΙΟΝΤΩΝ ΤΗΣ ΠΥΡΟΛΥΣΗΣ ΤΟΥ Κ- ΕΞΑΝΙΟΥ.