توضیحات
چکیده
فرايند ريفرمينگ متان با كربن دي اكسيد به دليل مصرف دو گاز گلخانه اي و توليد گاز سنتز با نسبت H2/COنزديك به1 ,داراي اهميت است. مهمترين مشكل اين واكنش، غيرفعال شدن سريع كاتاليست نيكل مورداستفاده، به دليل تشكيل رسوب كربن است. راه حل هاي متعددي براي رفع اين مشكل وجود دارد كه ميتوان به استفاده از پايه و ارتقادهنده هاي مناسب اشاره كرد. در اين پژوهش، واكنش ريفرمينگ خشك متان بر روي كاتاليست 12.5%Ni/ZnAl2O4مورد بررسي قرار گرفت و مشاهده شد كه با گذشت زمان ميزان تبديل متان و كربن دي اكسيد، كاهش يافته كه اين افت فعاليت ناشي از رسوب كك و يا كلوخه شدن كاتاليست ميباشد بنابراين در ادامه از دو ارتقاء دهنده زيركونيوم و سريم، به منظور كاهش ميزان رسوبگذاري كربن و افزايش پايداري كاتاليست استفاده شد. بدين منظور ابتدا در ٥درصد وزني از هر دو ارتقادهنده، آزمون راكتوري كاتاليست ها در دماي ٧٠٠˚Cو GHSV=١٨٠٠٠ml/h.gcatو با نسبت خوراك CH4:CO2:N2 = ١:١:١ به مدت ٨ساعت روي كاتاليست ها انجام شده و مشاهده شد كه با افزايش سريم ميزان تبديل متان، كربن دي اكسيد و همچنين پايداري كاتاليست افزايش يافته است. با افزودن زيركونيوم ميزان تبديل اوليه بدون تغيير مانده است و پايداري كاتاليست نسبت به كاتاليست بدون ارتقاء دهنده اندكي بهبود يافته است اما در مقايسه با كاتاليست ارتقا يافته با سريم همچنان ناپايدار است.
مقدمه
در سالهاي اخير تبديل كاتاليستي گاز طبيعي كه قسمت اعظم آن را متان تشكيل ميدهد به محصولات با ارزشتر از اهميت فوق العاده زيادي برخوردار شده است و واكنش اين ماده با CO2به منظور توليد گاز سنتز كه مخلوطي از هيدروژن و كربن مونوكسيد است، منجر به توليد H2/COپايين (نزديك به يك) ميشود كه براي سنتز فيشر- تروپش جهت سنتز هيدروكربن هاي مايع و مشتقات هيدروژن دار مناسب ميباشد . اما مشكل اصلي اين فرايند نشست كك بر روي كاتاليست و غير فعال شدن آن از طريق كاهش تدريجي سايت هاي فعال و گرفتگي راكتور ميباشد. مطالعات نشان ميدهند كه در فرايند ريفرمينگ خشك متان، تركيب تعادلي محصول نهايي و سرعت كلي تشكيل كك ميتواند به سينتيك چندين واكنش وابسته باشد، كه در ادامه تعدادي از اين واكنش ها در جدول ١آورده شده است.
ABSTRACT
The process of methane reforming with carbon dioxide is important because of the use of two greenhouse gases and synthesis gas production with a H2 / CO ratio of close to 1. The most important problem with this reaction is the rapid inactivation of nickel catalyst, due to the formation of carbon deposits. There are several solutions to this problem, which can be used to refer to the base and the appropriate promoters. In this study, the reaction of dry methane reformation was investigated on 12.5% Ni / ZnAl2O4 catalyst and it was observed that over time, the conversion rate of methane and carbon dioxide decreased, which is due to coke deposition or catalysing of catalysts Therefore, two zirconium and cerium enhancers were used in order to reduce carbon sedimentation and increase catalyst stability. First, in 5% by weight of both promoters, the catalyst test was carried out at 700 ° C and GHSV = 18000 ml / h.gcat, with a feed ratio of CH4: CO2: N2 = 1: 1: 1 for 8 hours on catalysts and It was observed that by increasing the amount of methane, carbon dioxide and also catalyst stability increased. With the addition of zirconium, the initial conversion rate remains unchanged, and catalyst stability has improved slightly compared to the non-upgrade catalyst, but remains unstable in comparison to the upgraded catalysts with cerium.
INTRODUCTION
In recent years, the catalytic conversion of natural gas, the major part of which is methane, has become much more important than its products. Its reaction with CO2 to produce synthesis gas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide, has led to the production of H2 / CO is low (close to 1) which is suitable for the synthesis of Fisher-Tropsch for the synthesis of liquid hydrocarbons and hydrogen derivatives. But the main problem with this process is the coke meeting on the catalyst and its inactivity through the gradual reduction of the active sites and the clogging of the reactor. Studies have shown that in the process of dry methane reforming, the final equilibrium composition and the overall rate of formation of coke can depend on the kinetics of several reactions, and a number of these reactions are presented in Table 1 below.
Year: 2017
Publisher : First National Congress on Advanced Materials and Construction in Industries
By : Azam Mousati, Seyyedeh Moloud Masoomsat Netzaj, Seyyed Mehdi Alavi, Golshan Mazlum
File Information: Persian Language/ 6 Page / size: 680 KB
سال : 1396
ناشر : اولين كنگره ملي كاربرد مواد و ساخت پيشرفته در صنايع
کاری از : اعظم مواساتي، سيده مولود معصوم نتاج ، سيد مهدي علوي ، گلشن مظلوم
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 6 صفحه / حجم : KB 680
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.