Catalyst development for hydrocarbon production by carbon monoxide hydrogenation
Karbon monoksit hidrojenasyonu ile hidrokarbon üretimi için katalizör geliştirilmesi
- Tez No: 286427
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Bu çalışmanın amacı karbon monoksit hidrojenasyonu yoluyla hidrokarbon üretimi için destekli rodyum katalizörlerinin geliştirilmesi ve denenmesi olarak belirlendi. ?-Al2O3 ve SiO2 destek malzemeleri üzerinde ardışık veya birlikte emdirme yöntemi kullanılarak dört farklı katalizör örneği hazırlandı: 2wt%Rh/?-Al2O3 ve 1.5wt%Rh/SiO2, ayrıca La ve V katkılı 1.5wt%Rh-2.6wt%La/SiO2 ve 1.5wt%Rh-2.6wt%La/1.5wt%V/SiO2. Deney planı çerçevesinde, sıcaklık ve reaktörde kalma süresinin (W/FCO) yanısıra destek malzemesinin ve katkı maddelerinin CO dönüşmesine etkileri incelendi. Deneylerde, gazlar için kütle akış denetleyici sistemi, programlamalı sıcaklık denetimi bulunan fırın içine yerleştirilmiş aşağı-akışlı mikro-reaktör, su kapanı, ısıtılmış paslanmaz çelik bağlantı hatları ile girdi ve ürün analizi için gerekli iki gaz kromatografından oluşan bir reaksiyon sistemi kullanıldı. Parametrik çalışmalar önce 270oC sıcaklıkta ve atmosfer basıncında, 2wt%Rh/?-Al2O3 ve 1.5wt%Rh/SiO2 katalizörleri üzerinde, sabit girdi bileşimi olarak mol bazında %10 CO, %20 H2 ve fark N2 kullanılarak reaktörde kalma süresi 0.49-1.30 mg.min.µmol-1 aralığında değiştirilerek gerçekleştirildi. İzleyen deneyler, aynı W/FCO oranları ve 230-290oC sıcaklık aralığı kullanılarak gerek katkısız, gerekse tek ve çift-katkılı Rh/SiO2 katalizör örnekleri üzerinde yapıldı. SiO2-destekli katalizör örnekleri X-ışını kırınımı (XRD), yüzey alanı (BET) analizi ve taramalı elektron mikroskopisi-enerji dağılımlı X-ışını spektroskopisi (ESEM-EDX) teknikleriyle incelendi. Artan reaktörde kalma sürelerinin ve artan reaksiyon sıcaklıklarının yanısıra La veya La-V katkı maddelerinin eklenmesinin de CO dönüşmesini olumlu yönde etkilediği gözlendi. CO hidrojenasyonu için hazırlanan katalizörler arasında 1.5wt%Rh-2.6wt%La/1.5wt%V/SiO2 katalizörünün en yüksek CO dönüşmelerini sağladığı ve deneylerin atmosfer basıncında yapılması nedeniyle, başlıca ürünün metan olduğu belirlendi.
Özet (Çeviri)
The aim of this work was the development and testing of supported rhodium catalysts for hydrocarbon production by CO hydrogenation. Four different catalysts were prepared by sequential or co-impregnation to incipient wetness of ?-Al2O3 and SiO2 supports, namely 2wt%Rh/?-Al2O3 and 1.5wt%Rh/SiO2 in addition to La and V promoted catalysts, 1.5wt%Rh-2.6wt%La/SiO2 and 1.5wt%Rh-2.6wt%La/1.5wt%V/SiO2. Experimental plan included a parametric study of reaction temperature and contact time (W/FCO) as well as effects of support material and promoters on CO conversion. The reaction system used in the experiments consisted of mass flow controllers for gases, a down-flow micro-reactor located in a temperature-controlled furnace, traps, heated stainless steel connecting lines and two on-line gas chromatographs for feed and product analysis. Parametric studies were first conducted on 2wt%Rh/?-Al2O3 and 1.5wt%Rh/SiO2 using a fixed inlet composition of 10 mol% CO, 20 mol% H2 and balance N2 for W/FCO ratios of 0.49-1.30 mg.min.µmol-1 at 270oC and atmospheric pressure. Subsequent experiments were performed at 230-290oC using various W/FCO ratios in the same range over both non-promoted and singly or doubly-promoted Rh/SiO2. Silica-supported catalyst samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), surface area (BET) analysis, and environmental scanning electron microscopy (ESEM) with energy dispersive X-ray analysis (EDX) techniques. Increasing contact times, increasing reaction temperatures and addition of La or La-V promoters all improved catalytic activity (CO conversion) significantly. Among the catalyst samples tested for CO hydrogenation, doubly-promoted 1.5wt%Rh-2.6wt%La/1.5wt%V/SiO2 catalyst yielded the highest CO conversion. Since reaction tests were conducted at atmospheric pressure, methane was the major product observed in all cases.
Benzer Tezler
- Farklı demir öncüllerinin ve seryum fonksiyonlarının FT-olefin performansına olan etkilerinin incelenmesi
Investigation the effect of different iron precursor and cerium functions on FT-olefin performance
DENİZ BİLGİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GAMZE GÜMÜŞLÜ GÜR
- Development of coprecipitated cobalt-alumina catalyst for the production of C1-C4 hydrocarbons by carbon monoxide hydrogenation
Karbon monoksit hidrojenasyonu ile C1-C4 hidrokarbonlarının üretimi için birlikte çöktürme yöntemi kullanılarak kobalt alumina katalizörlerinin geliştirilmesi
AYŞE NİLGÜN AKIN
- Fischer-Tropsch sentezi̇ i̇le hafi̇f olefi̇n üreti̇mi̇ i̇çi̇n azot ve bor doplu akti̇f karbon destekli̇ demi̇r katali̇zörleri̇ni̇n geli̇şti̇ri̇lmesi̇
Development of nitrogen and boron doped activated carbon supported iron catalysts for light olefin production by Fischer-Tropsch synthesis
PINAR ŞAKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALPER SARIOĞLAN
DR. OSMAN OKUR
- Fischer Tropsch sentezi için alümina destekli kobalt katalizörlerin geliştirilmesi
Development of alumina supported cobalt catalysts for Fischer Tropsch synthesis
CEMİLE ÇİÇEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ALPER AYDIN
- Development of alternative Fischer-Tropsch catalysts for conversion of synthesis gas into liquid fuels
Sentez gazından sıvı yakıt üretimine yönelik alternatif Fischer Tropsch katalizörlerinin geliştirilmesi
MURAT BARANAK
Doktora
İngilizce
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSNÜ ATAKÜL