Industrial crude bioethanol dehydration to ethylene: Doping ZSM-5 to enhance selectivity and stability
Notice bibliographique
Résumé
Although the conversion of bioethanol into light olefins is one of the most studied processes in biorefinery schemes, there is a need to develop materials more capable of operating at industrial conditions (WHSV > 20 h −1 crude bioethanol feed). Hence, in this study, we dehydrated crude bioethanol samples derived from sugarcane fermentation to produce ethylene over a series of H-ZSM-5 zeolites . Among them, H-ZSM-5 with different Si/Al ratios (26, 280, and 371) and doped with Ce and Cu were tested on the catalytic activity and stability. Accordingly, a 26 Si/Al ratio showed full conversion and ethylene selectivity at 300 °C with a WHSV of 30.2 h −1 . When doping the zeolites, a decrease in relative crystallinity and a higher amount of acid sites were observed, which affected the interaction with reactants. This interaction was deeply analyzed by the in-situ DRIFTS , which showed that ethanol adsorption is lower for doped zeolites, but the desorption rate is higher, showing higher stability over longer reaction times. Therefore, the H-ZSM-5 with a Si/Al ratio of 26 and doped with Ce maintained its activity and improved its selectivity over 140 h under more drastic conditions of WHSV (42.3 h −1 ). These results elucidate that Ce-doped H-ZSM-5 zeolites can improve stability and represent a starting point for large-scale crude bioethanol conversion.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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