Investigasi Katalitik Material 2D Vs. 3D: Proses Industri
Zeolit alam adalah media filter alami baru dan sangat baik yang tersedia untuk penyaringan air. Ini menawarkan kinerja yang unggul untuk filter pasir dan karbon, memberikan air yang lebih murni dan tingkat throughput yang lebih tinggi dengan lebih sedikit perawatan yang diperlukan.
Ini memiliki banyak keunggulan dibandingkan pasir dan dapat digunakan untuk langsung menggantikan pasir di saringan pasir biasa. Ada tiga kegunaan utama zeolit dalam industri: katalisis, pemisahan gas dan pertukaran ion.
Zeolit Industri
Zeolit mendominasi pasar global katalis dunia karena penggunaannya yang sangat besar dalam penyulingan minyak dan petrokimia dengan meningkatnya aplikasi dalam sintesis kimia halus dan katalisis lingkungan. Fluid catalytic cracking (FCC) dan hydrocracking adalah proses terpenting menggunakan zeolit, khususnya USY (zeolit Y ultra stabil, topologi FAU).
Katalis FCC telah dikembangkan menggunakan zeolit USY hierarki, distabilkan oleh pertukaran ion dengan elemen Tanah Jarang, menunjukkan peningkatan stabilitas hidrotermal, peningkatan kapasitas konversi dasar dan selektivitas produk yang lebih baik dibandingkan dengan katalis komersial berbasis USY konvensional.
Penambahan zeolit MFI penting untuk meningkatkan “ketajaman” katalis sehingga menghasilkan propilena lebih banyak. Terlepas dari pengetahuan yang diperoleh pada perengkahan bahan baku berbasis minyak, perengkahan katalitik bahan baku besar lainnya tetap diselidiki secara luas terutama pada zeolit hierarkis.
Dengan demikian, telah diterapkan pada berbagai bahan baku seperti vakum gas-minyak, minyak nabati dan poliolefin, sebagai komponen utama dari limbah plastik.
Zeolit pertama kali digunakan dalam aplikasi skala besar pada tahun 1960 untuk retak, yang diikuti oleh penemuan terobosan zeolit silika tinggi termasuk ZSM-5 (topologi MFI) yang paling penting. Ini memungkinkan menghubungkan perilaku katalitik dari berbagai jenis struktural zeolit dengan topologi yang berbeda dan memahami secara rinci hubungan struktur-aktivitas-selektivitas.
Saat ini terdapat sekitar 130 proses industri yang menggunakan katalis zeolit dari sekitar 850 total proses. Kombinasi fungsi asam, pori mikro seragam yang memberikan selektivitas bentuk dan regenerasi yang mudah memungkinkan zeolit merevolusi industri kimia melalui penggantian katalis berbahaya seperti H2SO4, HF, dan AlCl3 di awal 1960-an.
Perlu dicatat bahwa ekspansi lebih lanjut zeolit sebagai katalis industri telah dikaitkan dengan keberhasilan substitusi isomorf Si untuk Ti oleh para peneliti Eni.280 Mereka berhasil mensintesis zeolit TS-1 (morfologi MFI) tanpa kehadiran aluminium.
Rasio molar Si/Ti terendah mendekati 30 dan zeolit ini saat ini digunakan dalam aplikasi skala besar untuk hidroksilasi fenol. Selain titanium, zeolit yang mengandung Sn (Sn-Beta, BEA) juga saat ini digunakan untuk oksidasi Baeyer-Villiger dari beberapa keton siklik menjadi lakton menggunakan hidrogen peroksida sebagai agen oksidasi.
Last but not least, SAPO-34 (CHA) dengan sistem saluran 8-cincin digunakan untuk reaksi methanol-to-olefin (MTO), memberikan selektivitas yang jauh lebih tinggi terhadap etilen dan khususnya propilena bila dibandingkan dengan zeolit MFI.
Zeolit Hierarkis Dalam Proses Yang Relevan Secara Industri
Seperti dalam kasus perengkahan (vide supra), peningkatan aktivitas katalitik yang luar biasa pada zeolit hierarkis diamati pada sebagian besar reaksi bila dibandingkan dengan sampel zeolit konvensional. Hal ini disebabkan oleh peningkatan aksesibilitas dan transportasi massal pada zeolit hierarkis berkat porositas sekundernya.
Namun, gambarnya tidak begitu jelas dalam hal selektivitas. Pada prinsipnya, permukaan mesopori zeolit hierarkis tidak memiliki selektivitas bentuk, yang merupakan karakteristik dari mikropori. Dengan demikian, penurunan selektivitas terhadap produk target dapat diharapkan untuk zeolit hierarkis.
Namun, selektivitas keseluruhan yang diamati dalam reaksi tertentu mungkin bergantung pada faktor lain. Dengan cara ini, perubahan yang diinduksi dalam fitur asam zeolit hierarkis juga dapat mempengaruhi selektivitas produk dan tidak harus dengan cara yang negatif. Biasanya, selektivitas terhadap produk primer dapat meningkat dibandingkan zeolit mesopori karena penurunan waktu kontak.
Zeolit hierarkis telah diselidiki dalam reaksi industri yang relevan berikut ini:
• Aromatisasi alkana ringan dan alkohol untuk menghasilkan hidrokarbon aromatik dengan aplikasi dalam formulasi bahan bakar atau sebagai bahan kimia mentah. Aromatisasi heksana dan propana telah diselidiki pada zeolit ZSM-11 yang mengandung galium yang dipromosikan oleh Pt, peningkatan konversi dan selektivitas diperoleh karena peningkatan aksesibilitas ke spesies Ga ekstra-kerangka aktif karena adanya mesopori yang mengandung ZnO Katalis zeolit ZSM-5 dengan struktur pori hierarkis bimodal dan trimodal telah dipelajari untuk konversi metanol menjadi aromatik.
Para penulis mengusulkan bahwa keberadaan kluster ZnO yang sangat tersebar meningkatkan selektivitas terhadap aromatik dengan mengkatalisis jalur dehidrogenasi, sedangkan pori hierarkis struktur memfasilitasi transfer intermediet reaksi dan dengan demikian mempercepat pembentukan aromatik.
• Reaksi isomerisasi dan penataan ulang substrat yang berbeda, seperti xilena, epoksida dan oksim. Hierarki zeolit Beta telah diselidiki sebagai katalis untuk reaksi penataan ulang epoksida, dibandingkan dengan bahan hibrid zeolit-mesopori. Ketika diuji dalam fase cair penataan ulang epoksida siklik, bercabang, dan linier, zeolit Beta hierarkis menunjukkan kombinasi terbaik dari aktivitas katalitik dan selektivitas karena peningkatan aksesibilitas dan keseimbangan yang tepat dari situs asam Brønsted dan Lewis.
Demikian juga, zeolit Beta hierarkis dengan berbagai Rasio molar Si/Al menunjukkan perbaikan yang signifikan dalam perilaku katalitik dalam fase cair penataan ulang Beckmann dari sikloheksanon dan siklododekanon oksim dibandingkan dengan sampel Beta konvensional karena sejumlah faktor: difusi intrakristalin yang lebih cepat, ketersediaan area mesopori/permukaan yang tidak terhalang secara sterik dan penonaktifan yang lebih rendah melalui penghambatan produk.
• Penggabungan logam mulia ke dalam zeolit hierarki memungkinkan pembuatan katalis untuk proses perlakuan-hidro, seperti hidroisomerisasi alkana dan hidrogenasi senyawa aromatik. Hidroisomerisasi dan hydrocracking n-decane, n-nonadecane dan pristane (2,6,10,14-tetramethylpentadecane) di atas hierarki zeolit Pt/ZSM-22 mencatat kontribusi dari situs asam yang terletak di mulut pori dan di dalam mikropori untuk penataan ulang kerangka dan reaksi perengkahan.
Pd yang didukung pada zeolit Beta hierarkis yang dievaluasi dalam ketiadaan dan keberadaan 4,6-dimetildibenzotiofena menunjukkan toleransi belerang yang lebih baik daripada katalis Pd/Al-MCM-41 dalam hidrogenasi naftalena dan pirena.
Demikian juga, hierarki zeolit Ni/Beta telah dipelajari dalam hidroreformasi minyak yang diperoleh dari perengkahan termal polietilen densitas rendah, menunjukkan menjadi katalis yang memadai untuk memperoleh fraksi bensin dan solar yang dapat digunakan dalam formulasi bahan bakar transportasi.
• Reaksi transesterifikasi bahan baku berlemak. Transesterifikasi asam lemak untuk menghasilkan bio-diesel secara tradisional merupakan domain dari basa homogen atau katalis asam (KOH, NaOH, H2SO4); Namun, katalis heterogen juga merupakan subjek penyelidikan karena keuntungannya yang jelas.
Di antaranya, zeolit Beta hierarkis menunjukkan aktivitas yang luar biasa dalam produksi biodiesel menggunakan lipid mikroalga sebagai bahan baku. Karakter hierarkis katalis sangat penting dalam kasus ini.320 Demikian juga, zeolit Beta hierarkis telah menunjukkan aktivitas yang signifikan dalam transesterifikasi triolein untuk menghasilkan metil oleat.
• Hidrodesulfurisasi fraksi minyak juga telah dipelajari pada zeolit hierarkis. Dengan demikian, zeolit L yang mengandung mesopori telah dimasukkan sebagai komponen katalis untuk hidrodesulfurisasi bensin, menunjukkan kinerja yang sangat baik dalam hal desulfurisasi, aromatisasi, isomerisasi dan pelestarian nilai RON dibandingkan dengan katalis di mana zeolit L mikro berpori biasa diperkenalkan. Katalis CoMo yang didukung pada komposit zeolit-alumina ZSM-5 telah diuji dalam hidrodesulfurisasi 4,6-dimetildibenzotiofena.
• Akhirnya, bidang aplikasi zeolit hierarkis yang muncul dan relevan adalah penggunaannya dalam perawatan katalitik untuk menghilangkan polutan dalam aliran gas dan cairan.
Sistem berbasis zeolit Cu/H-ZSM-5 hierarki, dengan dispersi Cu yang ditingkatkan, telah digunakan dengan kinerja luar biasa sebagai perangkap katalitik untuk retensi propena dan toluena, memungkinkan konversi lebih lanjut menjadi karbon dioksida dan air daripada dipancarkan dalam knalpot.
Katalis zeolit tipe ZSM-5 dan ZSM-11 termodifikasi Cu, keduanya mengandung mesopori, telah digunakan sebagai katalis untuk dekomposisi NO langsung, menyimpulkan bahwa adanya mesoporositas mengarah pada peningkatan yang signifikan dari aktivitas katalitik mengenai zeolit konvensional.
Katalis ZSM-5 dan ZSM-12 yang mengandung Fe, memiliki mesoporositas, telah diuji dalam reduksi katalitik selektif (SCR) NOx dengan NH3, menunjukkan aktivitas yang jauh lebih tinggi daripada sampel konvensional. Perbedaan ini disebabkan oleh difusi reaktan dan produk yang lebih cepat di mesopori dan dispersi partikel besi yang lebih baik.
Zeolit ZSM-5 hierarkis yang mengandung Pd telah dieksplorasi dalam hidrodeklorinasi trikloretilena dalam fase air, menunjukkan peningkatan kinerja katalitik dibandingkan dengan penggunaan sampel zeolit mikroporus murni.
Zeolit ZSM-5 hierarki, yang mengandung besi, telah diuji dalam reaksi dekomposisi H2O2 tanpa adanya dan adanya zat pengkompleks besi, serta dalam oksidasi senyawa organik dengan berat molekul rendah dan tinggi oleh H2O2, mencatat bahwa adanya senyawa sekunder porositas dalam zeolit menghasilkan peningkatan yang signifikan dari sifat katalis.
Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri
Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.
Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.
Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;
Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung
Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
Zeolit Filtrasi Air Jakarta
Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat
Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:
• 0821 2742 4060 (Ghani)
• 0812 2165 4304 (Yanuar)
• 0821 2742 3050 (Rusmana)
• 0821 4000 2080 (Fajri)
• 0812 2445 1004 (Kartiko)
• 0812 1121 7411 (Andri)
Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.
Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.
Tags :
Ady Water
ADY WATER
Konsultasi Gratis dengan para sales kami untuk menemukan solusi yang paling tepat untuk kebutuhan Bapak Ibu
- Ady Water
- Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194
- Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830
- Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480
- Kupang Panjaan I No.18, DR. Soetomo, Kec. Tegalsari, Kota SBY, Jawa Timur 60264
- 022 723 8019