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Conversion of canola oil to various hydrocarbons over Pt/HZSM-5 bifunctional catalyst

Authors

  • Sai P. R. Katikaneni,

    1. Catalysis & Chemical Reaction Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, 110 Science Place, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK S7N 5C9, Canada
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  • John D. Adjaye,

    1. Catalysis & Chemical Reaction Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, 110 Science Place, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK S7N 5C9, Canada
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  • Narendra N. Bakhshi

    Corresponding author
    1. Catalysis & Chemical Reaction Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, 110 Science Place, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK S7N 5C9, Canada
    • Catalysis & Chemical Reaction Engineering Laboratory, Department of Chemical Engineering, 110 Science Place, University of Saskatchewan, Saskatoon, SK S7N 5C9, Canada
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Abstract

Canola oil conversion was studied at atmospheric pressure over Pt/HZSM-5 catalyst (0.5 mass% Pt) in a fixed bed micro-reactor. The operating conditions were: temperature range of 400−500°C, weight hourly space velocity (WHSV) of 1.8 and 3.6 h−1 and steam/oil ratio of 4. The objective was to optimize the amount of gasoline range hydrocarbons in the organic liquid product (OLP) and the selectivity towards olefins and isohydrocarbons in the gas product. The gas yields varied between 22–65 mass% and were higher in the presence of steam compared to the operation without steam. The olefin/paraffin mass ratio of C2-C4 hydrocarbon gases varied between 0.31–0.79. The isohydrocarbons/n-hydrocarbons ratio was higher with Pt/HZSM-5 (1.6–4.8) compared with pure HZSM-5 catalyst (0.2–1.0). The OLP yields with Pt/HZSM-5 (20–55 mass% of canola oil) were slightly lower compared to HZSM-5 (40–63 mass% of canola oil) under similar conditions. The major components of OLP were aliphatic and aromatic hydrocarbons. A scheme postulating the reaction pathways for the conversion of canola oil over Pt/HZSM-5 catalyst is also presented.

Abstract

On a étudié la conversion de l'huile de canola à pression atmosphérique sur un catalyseur Pt/HZSM-5 (0,5% en masse de Pt) dans un micro-réacteur à lit fixe. Les conditions de fonctionnement sont les suivantes: températures entre 400 et 500°C, volume par volume par heure (VVH) de 1,8 et 3,6 h−1 et rapport vapeur/huile de 4. L'objectif était d'optimiser la quantité d'hydrocarbures de la gamme des essences dans le produit liquide organique (PLO) et la sélectivité pour les oléfines et les isohydrocarbures dans le produit gazeux. Les rendements de gaz varient entre 2 et 65% en masse et sont plus élevés en présence de vapeur comparativement à un fonctionnement sans vapeur. Le rapport massique oléfine/paraffine des gaz d'hydrocarbures C2-C4 varient entre 0,31 et 0,79. Le rapport isohydrocarbures/n-hydrocarbures est plus élevé avec le Pt/HZSM-5 (1,6–4,8) comparativement au catalyseur HZSM-5 pur (0,2–1,0). Les rendements en PLO avec le Pt/HZSM-5 (20–55% en masse d'huile de canola) sont légèrement inférieurs à ceux du HZSM-5 (40–63% en masse d'huile de canola) dans des conditions similaires. Les principales composantes du PLO sont les hydrocarbures aliphatiques et aromatiques. Un schéma postulant les mécanismes de réaction pour la conversion de l'huile de canola sur un catalyseur Pt/HZSM-5 est également présenté.

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