Zeolit Untuk Membuat Sintesis 2,6-Dimetilnaftalena (2,6-DMN) – Industri Petrokimia

Penelitian terus dilakukan untuk memaksimalkan kandungan zeolit. Zeolit bisa dimanfaatkan kandungannya untuk berbagai sektor atau industri. Bahkan, sangat menarik ketika kandungan zeolit dipelajari, ilmuwan justru menemukan beragam mineral yang bisa dikombinasikan dan dimanfaatkan terhadap berbagai kebutuhan. Contohnya, zeolite bisa digunakan untuk membuat Sintesis 2,6-dimetilnaftalena (2,6-DMN). Untuk lebih jelasnya, simak pembahasan berikut.

Sintesis 2,6-Dimetilnaftalena (2,6-DMN)

Alkilasi naftalena dengan metanol pada zeolite telah dipelajari, termasuk efek rasio mol metanol dan naftalena, suhu reaksi, tekanan, dan katalis yang dimodifikasi dengan ion hibrida logam pada konversi naftalena dan 2,6-dimetil naftalena (DMN ) selektivitas.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa metanol tidak hanya sebagai reaktan, tetapi juga merupakan pelarut yang ideal dan terdapat rasio metanol/naftalena yang optimum. Konversi naftalena meningkat dan selektivitas 2,6-DMN pertama meningkat dan kemudian menurun dengan meningkatnya suhu dan tekanan reaksi.

Konversi juga pertama meningkat kemudian menurun, dan selektivitas 2,6-DMN tidak berubah dengan bertambahnya waktu reaksi. Selain itu, ayakan molekul yang dimodifikasi dengan Zn merupakan katalis yang lebih baik untuk sintesis 2,6-DMN, aktivitasnya lebih tinggi, dan selektivitasnya meningkat dengan bertambahnya waktu reaksi, yang berbeda dari ion lainnya.

Sintesis 2,6-Dimetilnaftalena (2,6-DMN) pada Industri Petrokimia

Industri petrokimia saat ini terdiri dari produksi konsolidasi, yang peningkatannya terbatas pada pengembangan katalis baru yang lebih efisien, dan produksi kumena yang digambarkan pada artikel sebelumnya adalah contoh yang jelas. Evolusi petrokimia sangat terkait dengan pengembangan teknologi yang mewakili, misalnya, rute alternatif untuk produksi bahan kimia tertentu sehubungan dengan yang sudah ada.

Vermeiren & Gilson mengidentifikasi sejumlah teknologi yang muncul berdasarkan penggunaan katalis zeolit, yang meliputi isomerisasi kerangka butena dan pentena, perengkahan selektif olefin C4+ menjadi propilena, metilasi toluena menjadi xilena, sintesis satu langkah dari stirena melalui alkilasi rantai samping toluena dengan metanol, proses metanol menjadi olefin (MTO), dll.

Inovasi, bagaimanapun, berarti juga produk baru dengan sifat yang lebih baik dibandingkan dengan yang sudah ada dan produksi 2,6-dimethylnaphthalene (2,6-DMN) tentu merupakan contoh yang jelas. 2,6-DMN adalah perantara kunci dalam sintesis polietilen-naftalat (PEN) yang, dibandingkan dengan poliester termoplastik lainnya (misalnya PET), telah meningkatkan sifat penghalang termal, mekanik, dan gas.

2,6-DMN lebih disukai daripada turunan 2,6-dialkil lainnya (misalnya dietil- atau diisopropilnaftalena) karena tidak ada atom C yang hilang selama tahap oksidasi. Ketersediaan dan biaya tinggi, bagaimanapun, masih merupakan hambatan serius untuk produksi massal PEN.

Rute sintesis yang berbeda ke 2,6-DMN telah diusulkan, tetapi saat ini hanya BP-Amoco yang memproduksinya dalam skala yang relatif besar (30 kton/y), melalui proses 4 langkah yang agak rumit. Menariknya, ini Proses ini menggunakan katalis zeolit ​​dalam dua langkah berbeda: siklisasi 5-o-tolilpentena dan isomerisasi akhir 1,5-DMN menjadi 2,6-DMN dengan zeolit ​​Beta.

Dari sudut pandang industri, sintesis 2,6-DMN melalui alkilasi naftalena (NAPH) atau metil-naftalena (MN) akan menjadi rute sintesis yang lebih sederhana dan lebih diinginkan.

Penelitian 2,6-dimetilnaftalena (2,6-DMN)

Pada tahun 1992, para peneliti di Teijin mengklaim proses 2 langkah di mana naftalena pertama kali direaksikan dengan campuran DMN isomer untuk menghasilkan MNs; pada saat yang sama jumlah 2,6-DMN meningkat sebagai konsekuensi dari isomerisasi DMN.

Berturut-turut, MNs dimetilasi dengan metanol untuk menghasilkan produk yang diperkaya 2,6-DMN 66. Hasil yang rendah dan yang memaksakan daur ulang yang ekstensif dengan konsekuensi biaya produksi yang tinggi.

Baru-baru ini, sebuah proses yang menggabungkan teknologi sintesis Mobil berdasarkan penggunaan katalis MCM-22 untuk metilasi NAPH dan MNs dan teknologi pemisahan DMN Kobe Steel berjanji untuk mengurangi biaya produksi 2,6-DMN.

Proses ini terbukti efektif bila menggunakan 2-MN sebagai bahan baku murni karena diperoleh rasio 2,6-/2,7-DMN = 2,3 (jauh di atas nilai termodinamika ). Namun rasio yang sama turun menjadi 1,2 – 1,5 ketika campuran isomer MN diumpankan dan itu secara signifikan mengurangi keekonomisan seluruh proses.

Beberapa kelompok penelitian telah memanfaatkan kemungkinan untuk menggunakan katalis zeolit ​​​​untuk mengembangkan proses yang efisien yang mampu menghasilkan 2,6-DMN dalam hasil tinggi dan dengan distribusi isomer DMN yang jauh dari kesetimbangan baik dengan alkilasi langsung dengan metanol (dengan atau tanpa pelarut parafin atau aromatik ) atau dengan disproporsi MN.

Berbagai struktur zeolit ​​yang berbeda, termasuk ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12, mordenit, Y, beta, MCM-22 dan NU-87 telah diuji dalam kondisi yang berbeda. Tetapi hasil yang paling menarik diperoleh dengan menggunakan ZSM-12 dengan adanya -trimetilbenzena (TMB) sebagai pelarut/reagen, bersama dengan metanol.

ZSM-12 dipilih di antara zeolit ​​yang berbeda medium (MFI dan EUO) dan pori besar (*BEA, MOR, MAZ, FAU, LTL, OFF dan MTW) dengan menggunakan alat pemodelan berdasarkan mekanika dan dinamika molekuler. Mulai dari mekanisme yang diusulkan untuk reaksi, yang melibatkan TMB sebagai agen alkilasi, jalur energi minimum untuk difusi NAPH, MN dan isomer DMN terpilih (1,5-, 1,6-, 2,6- dan 2,7-DMN, diambil sebagai perwakilan dari situasi sterik yang berbeda) dalam model zeolit ​​yang berbeda dihitung.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa zeolit ​​berpori sedang bukanlah kandidat yang baik untuk reaksi, karena hambatan energi yang tinggi menghambat difusi isomer MN dan DMN. Sebaliknya, perilaku zeolit ​​pori besar tergantung pada arsitektur dan ukuran efektif bukaan pori; beberapa dari mereka (MOR, MAZ, *BEA dan FAU) diprediksi sepenuhnya tidak selektif yang memungkinkan untuk berdifusi secara substansial tanpa hambatan bahkan molekul yang membawa –CH3 pada posisi.

Mereka dapat digunakan dalam isomerisasi 1,5- dan 1,6-DMN menjadi 2,6-DMN (pada kenyataannya zeolit ​​​​Beta digunakan untuk reaksi ini pada langkah terakhir proses BP-Amoco). Lainnya menunjukkan perbedaan signifikan dalam MEP, dengan hambatan energi tinggi menghambat difusi molekul paling besar.

Kasus MTW (ZSM-12) sangat menarik karena 2,6-DMN diperkirakan berdifusi secara substansial tanpa hambatan dalam saluran 12MR linier tetapi mengerut, sementara semua isomer MN dan DMN dengan setidaknya -CH3 pada posisi bersama-sama dengan 2,7-DMN tidak. Dengan kata lain, MTW diprediksi memiliki sifat selektivitas bentuk produk yang ditandai, fitur yang dikonfirmasi oleh uji katalitik.

ZSM-12 sebenarnya memberikan hasil 2,6-DMN tertinggi dengan rasio 2,6-/2,7-DMN pada kisaran 2,0 – 2,6, jauh di atas nilai termodinamika yang diperoleh dengan zeolit ​​lainnya. 

Kinerja katalitik unik ZSM-12 dijelaskan lebih lanjut oleh fakta bahwa ia juga memiliki sifat selektivitas bentuk keadaan transisi karena memberikan stabilisasi tertinggi dari molekul antara 1,2-diarilmetana yang mengarah ke 2-MN, 2,6-DMN dan 2,7-DMN dan pembentukannya dapat dianggap lebih mungkin daripada mereka yang terlibat dalam pembentukan molekul dengan –CH3 pada posisi.

Pengujian yang dilakukan di tingkat pabrik percontohan menggunakan aliran penyulingan bernilai rendah yang mengandung naftalena dan metinaftalena menegaskan data awal yang baik, dengan selektivitas tinggi terhadap 2,6-DMN (30% dibandingkan dengan data termodinamika 12,8%), tinggi hasil (> 60%) dari isomer yang berguna (1,5- dan 1,6-DMN harus dianggap produk yang berguna karena dapat diisomerisasi menjadi 2,6-DMN dengan katalis asam, seperti zeolit ​​Beta) dan, secara keseluruhan, rasio 2,6-/2,7-DMN yang sangat menguntungkan, terus-menerus di atas 2. Hasil menarik ini menunjukkan efektivitas proses, siap untuk ditingkatkan ke produksi industri setelah kondisi yang menguntungkan mengizinkannya.

Kesimpulan

Dari contoh yang dilaporkan di sini jelas bahwa zeolit ​​telah menemukan aplikasi penting sebagai katalis asam dalam beberapa proses pemurnian dan petrokimia. Sifat strukturalnya yang khas bersama dengan kemungkinan untuk menyesuaikan komposisi dan morfologinya menjadikannya unik di antara berbagai bahan berbeda yang tersedia untuk aplikasi katalitik.

Manfaat bagi sektor industri besar seperti penyulingan minyak dan petrokimia tidak diragukan lagi dan mereka tidak hanya ekonomis, karena pengembangan katalis zeolit ​​​​telah memungkinkan penggantian asam mineral berbahaya, berbahaya dan korosif dalam beberapa proses.

Oleh karena itu, lingkungan mengambil keuntungan besar dari penggunaan katalis zeolit, yang aktivitas dan selektivitasnya berkontribusi untuk mengurangi permintaan energi dan produksi produk sampingan. Namun, ini bukan akhir dari cerita: industri harus menghadapi tantangan penting yang disebabkan oleh memburuknya kualitas bahan baku, oleh evolusi permintaan pasar dan oleh undang-undang lingkungan yang semakin mendesak.

Dalam konteks ini, penelitian memainkan peran utama. Dari satu sisi, penemuan struktur zeolit ​​baru yang berkelanjutan dengan arsitektur dan karakteristik pori baru, meningkatkan portofolio bahan yang tersedia. Dari sisi lain, kolaborasi yang lebih dalam dan lebih dalam antara akademisi dan industri menghasilkan ide-ide dan teknologi baru yang diperlukan untuk memastikan pengembangan industri-industri penting ini.

 

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.