بررسي فرآيند ريفورمينگ خشك متان با استفاده از كاتاليست Ni/Al2O3 با ارتقاء دهنده هاي مس و پتاسيم

كارشناسي ارشد

واكنش ريفورمينگ خشك متان يك واكنش گرماگير است كه به منظور توليد گاز سنتز با نسبت H2/CO نزديك 1 كه براي توليد هيدروكربن¬هاي مايع در سنتز فيشر-تروپش مناسب است به كار گرفته مي¬شود. در اين پژوهش، ابتدا به بررسي كاتاليست Ni/Al2O3 با ارتقاء دهنده¬هاي مس و پتاسيم با محتواي فلزي مختلف كه به روش تلقيح سنتز شده¬اند، پرداخته شد. پس از انجام آزمايش¬هاي راكتوري مشاهده شد كه ارتقاء دهنده¬ي پتاسيم با محتواي مختلف فلزي، ميزان تبديل متان را به شدت كاهش مي¬دهد بنابراين در ادامه فلز پتاسيم حذف گرديد. با استفاده از طراحي آزمايش به روش باكس-بنكن به بررسي تأثير دماي واكنش (˚C750، 700، 650)، مقدار نيكل (5، 5/7 و 10 درصد وزني) و مقدار مس (0، 1، 2 درصد وزني) به منظور بهينه¬سازي نسبت H2/CO، پايداري كاتاليست، تبديل متان و كربن دي¬اكسيد، پرداخته شده¬است. كاتاليست¬هاي سنتز شده با استفاده از آناليزهاي XRD، BET، H2-TPR، FESEM و TGA/DTA تعيين مشخصه شدند. نتايج نشان مي¬دهند كه پخش شوندگي و كاهش پذيري فلز نيكل از طريق تشكيل آلياژ Ni-Cu بهبود يافته است. بنابراين، با افزودن 1¬% وزني مس، تبديل متان و پايداري كاتاليست به صورت قابل توجهي بهبود يافت. با اين حال، كاتاليست¬هايي با بارگذاري بيش¬تر مس، به علت تجمع فاز غني از مس روي مكان¬هاي فعال نيكل، در طول 7 ساعت واكنش، غير فعال مي¬شوند. شرايط بهينه به صورت 10¬%وزني نيكل، 83/0¬% وزني مس و ˚C750 تعيين شد. نسبت H2/CO نزديك 1، غير فعال شدن 4/1¬%، ميزان تبديل متان 7/95¬% و ميزان تبديل كربن دي¬اكسيد 73/95¬% به صورت تجربي تحت شرايط بهينه بدست آمد و با مقادير بدست آمده توسط مدل توسعه¬يافته مطابقت دارد.

189592

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر گلشن مظلوم

ترموسينتيك

دكتر سيدمهدي علوي املشي