Cu-Y ve La-Y ZEOLİT KATALİZÖRLERİ ÜZERİNDE 2-METİLNAFTALİNİN METİLASYON KİNETİĞİ

THE METHYLATION KINETICS OF 2-METHYL NAPHTHALENE OVER Cu AND La MODIFIED Y ZEOLITE

Aysel NİFTALİYEVA, Ali KARADUMAN, Mustafa GÜLLÜ, Emir H. ŞİMŞEK, Fatih GÜLEÇ

Özet

2,6-Dimetilnaftalin (2,6-DMN), yeni bir polimer olan polietilen naftalatın (PEN) monomerlerindenbiri 2,6-naftalin dikarboksilik asitin (2,6-NDCA) üretiminde kullanılan önemli bir dimetilnaftalindir.Dimetil naftalinlerin dokuz adet izomeri vardır ve bunların içinde, 2,6-DMN en önemlisidir. Günümüzekadar 2,6-DMN sentezi için değişik özelliklere sahip zeolit katalizörler kullanılmıştır. Bu çalışmada, Cuve La metalleri ile modifiye edilmiş Y zeolit (CBV720, yüzey alanı=726m2 /g SiO2 /Al2 O 3 =30)katalizörler üzerinde 2 metil naftalinin (2- MN) metilasyonuyla 2,6- DMN sentezinde, deneysel olarakmetilasyon reaksiyonu hız ifadesinin bulunması amaçlanmıştır. Metilasyon reaksiyonunda reaktöre moloranı 1:5:5 olan 2 - MN: 1,3,5- trimetilbenzen (mezitilen): metanol karışımı beslenmiştir. Kinetikdeneylerinde, 2- MN dönüşümünün, 2,6- DMN oluşumunun, 2,6- DMN/2,7- DMN oranının, farklısıcaklık, boşluk hızı ve katalizör ile değişimleri bulunmuştur. Metilasyon kinetiğinde, 2- MN ve metanolderişimine bağlı reaksiyon hız ifadesi bulunmuştur. Arrhenius denklemi yardımıyla frekans faktörü (k0 )ve aktivasyon enerjisi (EA ) de hesaplanmıştır.

Abstract

2,6-dimethyl naphthalane (2,6-DMN ) is an important dimethyl naphthalene (DMN) which is usedin the synthesis of a new polymer polyethylene naphthalate s (PEN) monomers 2,6-naphthalanedicarboxylic acid (2,6-NDCA). DMN s are nine isomers and among them 2,6-DMN is the mostimportant one. So far zeolites which have different qualities have been used for 2,6-DMN synthesis. Inthis work, methylation of 2 methyl naphthalene (2-MN) for synthesis of 2,6-DMN over Cu and Lamodified Y zeolite (CBV720, surface area=726m2 /g SiO2 /Al2 O 3 =30), as experimental was intended for the finding of rate expression. In methylation reaction molar ratio of 1:5:5 2- MN:1,3,5 trimethyl benzene(mesitylene): methanol was fed into the reactor. For kinetic experiments, the changing of 2- MNconversion, the formation of 2,6- DMN and 2,6- DMN / 2,7- DMN ratio with different temperature, spacevelocity and catalyst were researched. For methylation kinetic, the rate expression depending on the 2- MN and methanol concentration was determined. Arrhenius equation was used for calculation offrequency factor (ko ) and activation energy (EA ).