Liquid phase citral hydrogenation over zeolite supported monometallic (Ni,Pt) and biematillic (Ni-Sn, Pt-Sn) catalysts

Abstract

Adı-Soyadı: Hilal GÜLEÇOkul: zmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüAnabilim Dalı: Kimya Mühendisli iProgramı: Kimya Mühendisli i (Yüksek Lisans)Tez Ba lı ı: Zeolit Destekli Monometalik(Ni, Pt) ve Bimetalik (Ni-Sn, Pt-Sn)Katalizörler Üzerinde Sıvı Fazda Sitral HidrojenasyonuÖZETBu projede zeolit destekli monometalik ve bimetalik Ni ve Pt katalizörlerüzerinde sıvı fazda sitral hidrojenasyonu çalı ılmı tır. Kullanılan destek malzemeleriNa-Y, Na- , Na-Mordenit, MCM-41 ve Klinoptilolittir. mpregnasyon (emdirme) veko-impregnasyon teknikleriyle hazırlanan 0.25'er g'lık katalizörler, yarı kesikli,karı tırmalı reaktörde 80ºC sıcaklık, 6 bar basınç, 600 rpm karı tırma hızıyla sitralhidrojenasyonu reaksiyonunda test edilmi tir.Karakterizasyon çalı maları destek malzemelerinin yapılarının metal yüklemei lemleri sırasında bozulmadı ını göstermi tir. Katalizörlerin Ni ve Pt miktarlarınınsırasıyla % 8.5 ve % 5 oldu u bulunmu tur. Sn miktarı ise % 0.46 ve 4.10 arasındade i mektedir.Katalizörlerin aktifli i ve ürün da ılımı aktif metal ve destek malzemesinegöre de i iklik göstermi tir. Monometalik ve bimetalik katalizörlerle elde edilen anaürün sitronellaldir. Doymamı alkollere ve sitronellale en yüksek verimi (% 93) ve enyüksek sitral dönü ümünü (>% 99) Ni/Na-Y katalizörü sa lamı tır. En seçicimonometalik Pt katalizör ise % 40 verim ile Pt/MCM-41 katalizörüdür.Katalizörlere Sn eklenmesi, doymamı alkol olu umunu arttırırken asetalolu umunu azaltmı tır. Ni katalizörlerin aktivitesi genellikle azalırken Ptkatalizörlerin aktifli i artmı tır.Bimetalik Ni katalizörlerde doymamı alkollerin miktarı Sn/Sn+Ni oranı iledo ru orantılı olarak artmı tır. De erli ürünlere en yüksek verimi sa layanmonometalik katalizör Ni/Na-Y (% 93) iken bimetalik katalizör % 80 verim ile Ni-Sn/MCM-41 katalizörü olmu tur.

Name: Hilal GüleçSchool: zmir Institute of TechnologyDepartment: Chemical EngineeringMajor: Chemical Engineering (Master)Title of Thesis: Liquid Phase Hydrogenation of Citral On Zeolite SupportedMonometallic (Ni, Pt) and Bimetallic (Ni-Sn, Pt-Sn) CatalystsABSTRACTIn this study the liquid phase citral hydrogenation reaction over zeolitesupported monometallic and bimetallic Ni and Pt catalysts was studied. The zeolitesupport materials were Na-Y, Na- , Na-Mordenite, MCM-41, and Clinoptilolite. Thecatalysts were prepared by impregnation and co-impregnation techniques. Catalyticactivity and selectivity tests were performed in a semi-batch reactor at 80ºCtemperature, 6 bar pressure and 600 rpm stirring speed with 0.25 g catalyst.The characterization studies showed that the structures of support materialswere preserved during impregnation and co-impregnation. The Ni and Pt contents ofthe catalysts was around 8.5 % and 5 %, respectively while the Sn content changedbetween 0.46 and 4.10 %.The activity of the catalysts and product distribution were affected by type ofactive metal and type of support. The major product over monometallic andbimetallic catalysts was citronellal. The Ni/Na-Y catalyst gave the maximum yield ofdesired products, unsaturated alcohols and citronellal, (93 %) and citral conversion(>99 %) among the monometallic catalysts. The most selective monometallic Ptcatalyst to desired products was Pt /MCM-41 with a yield of 40 %.Addition of Sn increased the unsaturated alcohol formation and decreased theacetal formation. The activity of the Ni catalyst was generally decreased while theactivity of the Pt catalyst was improved.The amount of unsaturated alcohols increased with Sn/Sn+Ni ratio forbimetallic Ni catalysts. The highest yield of desired products was obtained withNi/Na-Y (93 %) and with Ni-Sn/MCM (80 %) among monometallic and bimetalliccatalysts.