Catalytic steam pyrolysis of a selected saturated hydrocarbon on calcined mineral particles

Authors

  • Georgios Taralas

    1. Bioresource Technology Unit (BTU), Department of Chemical Engineering, Division, IV, Process & Product Development, Laboratory of Organic & Environmental Technologies, National Technical University of Athens, Zografou Campus, GR-15 700, Athens, Greece
    Current affiliation:
    1. Mechanical Engineering Department, National Technical University of Athens, 10682 Athens, Greece
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Abstract

At a total pressure of 101.3 kPa, and in the presence of water vapor (Pmath image = 32 kPa), the impact of commercially available Norwegian and Swedish quarried mineral rocks on the gaseous product yields and selectivities generated during the catalytic steam pyrolysis of n-heptane (Pn-C7H16, = 2.9-4.7 kPa) in the intermediate temperature range of 973–1073 K and GHSV 1200–4000 h−1 was investigated. The results indicate that the choice of calcined mineral particles as the bed material influences the product distribution of alkenes. In particular, calcined dolomites [CaMg(O)2] suppressed the evolution of unsaturated and aromatic hydrocarbon species; however, the formation of ethylene (C2H4) was correlated. A Langmuir-Hinshelwood mechanism has also been proposed to describe the rate equation of the vapor-phase steam pyrolysis of n-heptane on calcined dolomite at 973 K.

Abstract

On a étudié, à une pression totale de 101,3 kPa et en présence de vapeur d'eau (Pmath image = 32 kPa), l'impact de roches minérales de carrières norvégiennes et suédoises, sur les rendements de produits gazeux et les sélectivités générées au cours de la pyrolyse à la vapeur catalytique du n-heptane (Pn-C7H16, = 2.9-4.7 kPa) dans la gamme de températures intermédiaires de 973-1073 K et un GHSV de 1200-1400 h1. Les résultats indiquent que le choix de particules minérales calcinées comme matériau de lit influence la distribution de produits des alcènes. En particulier, les dolomites calcinées [CaMg(O)2] suppriment l'évolution d'espèces d'hydrocarbures aromatiques et non saturés; toutefois, la formation d'éthylène (C2H4) a été corrélée. On propose également un mécanisme de Langmuir-Hinshelwood pour décrire l'équation de vitesse de la pyrolyse à la vapeur du n-heptane en phase vapeur sur la dolomite calcinée à 973 K.

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