Vanadium and molybdenum incorporated MCM-41 catalysts for selective oxidation of ethanol
Seçici oksidasyonunda kullanılmak üzere vanadyum ve molibden içeren MCM-41 katalizörlerinin üretimi
- Tez No: 167406
- Danışmanlar: PROF. DR. TİMUR DOĞU, PROF. DR. SUNA BALCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Etilen, Etil alkol, Seçici Oksidasyon, MCM-41, V-MCM-41, Mo-MCM-41, Oksidatif Dihidrojenasyon, Kısmi Oksidasyon vıı, Ethylene, Ethanol, Selective Oxidation, MCM-41, V-MCM-41, Mo-MCM-41, Oxidative Dehydrogenation, Partial Oxidation
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 162
Özet
ÖZ ETANOLUN SEÇİCİ OKSİD AS YONUNDA KULLANILMAK ÜZERE VANADYUM VE MOLİBDEN İÇEREN MCM-41 KATALİZÖRLERİNİN ÜRETİMİ Güçbilmez, Yeşim Doktora, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Timur Doğu Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Suna Balcı Haziran 2005, 144 sayfa Bu çalışma kapsamında, doğrudan sentez metoduyla, alkali ve asit ortamlarında,' V-MCM-41, MCM-41 ve Mo-MCM-41 katalizörleri sentezlenmiştir. Bu şekilde sentezlenen katalizörlerin yüksek BET yüzey alanlarına (430-1450 m2/g), homojen gözenek boyutu dağılımlarına (2-4 nın), iyi kristal yapılarına ve yüksek metal yükleme oranlarına (Metal/Si katıdaki molar oram =0.01-0.16) sahip oldukları karakterizasyon çalışmaları sonucunda görülmüştür. MCM-41 ve Mo-MCM-41 katalizörleri etanolun seçici oksidasyonunda, 400°C'de ve reaktör girişinde 0.5'lik 02/EtOH oranında, sırasıyla, 56% ve 71% dönüşüm seviyeleriyle, yüksek aktivite göstermişlerdir. VIHer iki katalizör de 300°C'nin altında çok yüksek asetaldehit seçiciliği göstermiştir. Dönüşüm değerleri, V/Si katıdaki molar oram 0.04 olan V-MCM-41 katalizörü için; 300°C-375°C aralığında ve 0.5-0.2 Qj/EtOH reaktör girişi oranlarında, 95%'i geçmiştir. Asetaldehit seçicilikleri, 150°C-250°C aralığında, 0.82-1.00 arasında değişmiştir. Literatürde, etil alkolün seçici oksidasyonunda önemsiz bir yan ürün olarak sözü geçen etilen, 400°C'de ve 0.5'lik 02/EtOH reaktör giriş oranında 0.66 maksimum verimle üretilmiştir. Bu verim değeri ısıl parçalanma ve etanın kısmi oksidasyonu gibi endüstriyel etilen üretim yollarıyla elde edilen verimlerden daha yüksektir! Ayrıca, bu çalışmada kullanılan etanol petrol-bazlı olmayan bir hammaddedir ve şeker pancarı atıklarından fermentasyonla üretilebilmektedir. Bu sebeple, bu çalışmadaki bulgular, petrol-bazlı olmayan bir hammaddeden, daha düşük sıcaklıkta, daha yüksek verimle etilen elde etmek için alternatif bir üretim metodu olarak da önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT VANADIUM AND MOLYBDENUM INCORPORATED MCM-41 CATALYSTS FOR SELECTIVE OXIDATION OF ETHANOL Güçbilmez, Yeşim Ph.D., Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Timur Doğu Co-Supervisor: Prof. Dr. Suna Balcı June 2005, 144 pages In this study, V-MCM-41, MCM-41 and Mo-MCM-41 catalysts were synthesized by the one-pot alkaline and acidic synthesis methods. The as-synthesized catalysts were found to have high BET surface areas (430-1450 m2/g), homogeneous pore size distributions (2-4 nm), good crystalline patterns and high metal loading levels (Metal/Si atomic ratio in the solid = 0.01-0.16) as determined by the characterization studies. MCM-41 and Mo-MCM-41 catalysts were highly active in the selective oxidation of ethanol with conversion levels of 56% and 71%, respectively, at 400°C for an 02/EtOH feed ratio of 0.5. Both catalysts had very high selectivities to acetaldehyde at temperatures below 300°C. Conversions exceeded 95% with the V-MCM-41 catalyst having a V/Si molar ratio (in the solid) of 0.04 in the temperature range of 300°C-375°C for IVthe 02/EtOH feed ratios of 0.5-2.0. Acetaldehyde selectivities changed between 0.82-1.00 at the temperature range of 150°C-250°C. Ethylene, which is listed as a minor side product of the selective oxidation of ethanol in literature, was produced with a maximum yield of 0.66 at 400°C at the 02/EtOH feed ratio of 0.5. This yield is higher than the yields obtained in the industrial ethylene production methods such as thermal cracking and oxidative dehydrogenation of ethane. Besides, the feedstock used in this work is a non-petroleum chemical, namely ethanol, which can be produced from sugar and crop wastes by fermentation. Thus, the findings of tins study are also proposed as an alternative ethylene production method from a non-petroleum reactant at lower temperatures with higher yields.
Benzer Tezler
- Vanadyum ve molibdenin oksijen içeren ligantlarla oluşturduğu bileşiklerin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of vanadium and molybdenum compounds containing ligands with oxygen groups
ZEYNEP ALKAN
- A review and evaluation of development in exploration, production, reserves estimation, and research efforts for shale gas and oil
Şeyl gazı ve petrolü için arama, üretim, rezerv kestirimive araştırma çalışmalarının incelenmesi ve değerlendirilmesi
OSMAN MOHAMMED
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM METİN MIHÇAKAN
- Yüksek manganlı ostenitik çeliklerin aşınma davranışlarına vanadyum ve molibden element ilavesinin etkisinin incelenmesi
The investigation of the addition of vanadium and molybdenium elements on the wear behaviours of the high manganese austenitic steels
ADEM KAYADELEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İBRAHİM ÇELİKYÜREK
- Propan dehidrojenasyonu katalizörlerinin hazırlanması ve incelenmesi
Preparation and investigation of propane dehydrogenation catalysts
KÜBRA DAYIOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERKAN NACİ KOÇ
- Harbolit bitümlü şistlerden vanadyum, molibden ve nikel'in kazanılması
Başlık çevirisi yok
TAMER COŞAR
Doktora
Türkçe
1995
Kimya MühendisliğiDicle ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ZİYADANOĞULLARI