Simulation and mathematical representation of N-octane aromatization on Ge-Re-Pt / Al2O3, Cs-Pt / Al2O3, Re-Pt / Al2O3 catalysts

In the present study mathematical representation was used to predict the reaction kinetics of the n-octane aromatization which tested with three types of catalysts by adding (Ge, Cs, and Re ) in order to improves the catalytic properties (enhanced the activity) of Pt / Al2O3 catalyst for n-octane aromatization. The aromatization process carried out in the range of reaction temperature varying from (425 to 500 °C) and weight hour space velocity varied from (0.6 to 1.2 hr-1) with hydrogen as the carrier gas at atmospheric pressure. The results showed that the higher conversion of n-octane aromatization increased with temperature increasing but at temperature higher than (500 °C) hydrocracking reaction is promoted. Whereas the effect of weight hourly space velocity has shown inverse impact on conversion. On the other hand the yield of aromatic increase especially benzene and toluene which produce as secondary products from the hydrogenolysis of A8 for three types of catalysts using in the process under the same operating condition. The simulation results of the model based on proposed kinetic model was compared with the experimental results. The comparison between the predicted and commercially results shows a good agreement with error% between (6.91–17.87). في هذا البحث تم استخدام التمثيل الرياضي للتنبؤ بحركية التفاعل لمادة البنتان الاعتيادي إلى مركبات عطرية و التي اختبرت باستخدام ثلاثة أنواع من العوامل المساعدة بإضافة (الجرمانيوم و السيزيوم و الرينيوم) من أجل تحسين خواص العامل المساعد (تحسين الكفاءة) للحفاز بلاتين المحمل على الالومينا في العملية. عملية تحويل البنتان الاعتيادي إلى مركبات عطرية تمت في نطاق درجة حرارة تفاعل تتراوح بين (500-425 م°) و السرعة الفراغية للغاز (1,8-1,6 ساعة -1 ) باستخدام الهيدروجين عند الضغط الجوي. أظهرت النتائج أنه كلما ازدادت درجة حرارة التفاعل تزداد معدلات التحويل للبنتان الاعتيادي إلى المركبات العطرية و لكن عند زيادة الحرارة إلى معدلات أعلى من (500 م°) تزداد معدلات التكسير, بينما يكون تأثير السرعة الفراغية للغاز معاكس و سوف تنخفض معدلات التحويل. و من ناحية أخرى نلاحظ إن الإنتاجية بالنسبة للمركبات العطرية (البنزين و التولوين) اكبر من البقية و التي تنتج كمركبات ثانوية من عملية تحلل للمركبات العطرية ذات 8 ذرات كربون لأنواع العوامل المساعدة المستخدمة في العملية. كذلك بينت النتائج بالنسبة للموديل الرياضي المقترح لحركية التفاعل في العملية وجود تطابق كبير عند مقارنة النتائج العملية للبحث و النتائج النظرية للموديل الرياضي حيث كانت نسبة الخطأ تتراوح بين (17.87-6.91).