An experimental study on oxidative coupling of methane over Mn/Na2WO4/SiO2 catalyst
Mn/Na2WO4/SiO2 katalizörü üzerinde metanın oksijen varlığında yüksek hidrokarbonlu moleküllere dönüşümü
- Tez No: 356953
- Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM, DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Bu çalışmada metanın oksijen varlığında katalitik olarak etan ve etilene dönüştürülmesi (OCM) reaksiyonu Mn/Na2WO4/SiO2 katalizörü kullanılarak incelenmiştir. Islak emdirme, sol-gel hazırlama ve hidrotermal sentez gibi çeşitli yöntemlerle hazırlanan 2wt.%Mn/5wt.%Na2WO4/SiO2 katalizörünün OCM performansı mikro akışlı kuvars bir reaktör kullanılarak incelenmiştir. Çalışmalar öncelikle, katalizörün bir FeCrAl plaka yüzeyine kaplandığı metalik mikro kanal reaktörde başlamış ancak silika bazlı destek malzemesinin metal yüzeyine iyi yapışmamış olmasından dolayı performans düşük olmuştur. Sonra katalizör seramik monolitik mikro kanallara daldırma usulü ile kaplanmış, daha iyi sonuç alınmıştır. Buna ilave olarak, toz katalizörlerden oluşan sabit yatak, tek parça gözenekli çubuk (monosil) ve mezo gözenekli silika ağı (MCM-41) gibi yapılar da hazırlanmış, çeşitli reaksiyon koşullarında (çeşitli reaktör dolgu malzemesi, reaksiyon sıcaklığı ve besleme kompozisyonu) test edilmiştir. Reaktör çıkış akımı bir gaz kromatografi ile analiz edilerek CH4 dönüşüm ve C2 seçimlilikleri belirlenmiştir. En yüksek verim (14.2%) ıslak emdirme yöntemi ile hazırlanan toz katalizör ile alınmıştır. Reaktör çapının katalizör sonrasında 10 mm'den 2 mm'ye düşürülmesi ve boşluğun kuvars parçacıkları ile doldurulması performansı önemli ölçüde artırmıştır. En yüksek C2 verimi 650ºC ile CH4/O2 oranı 7 değerinde elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The oxidative coupling of methane (OCM) over Mn/Na2WO4/SiO2 catalyst was investigated in this work. The 2wt%Mn/5wt%Na2WO4/SiO2 catalysts were prepared using various methods (such as incipient to wetness impregnation, sol-gel and hydrothermal synthesis) and tested in a microflow quartz reactor for OCM process. Preliminary works were performed with 2wt.%Mn/5wt.%Na2WO4/SiO2 particulate catalyst wall coated on the FeCrAl alloy plate replaced in a metal micro-channel reactor; the results were not satisfactory due to the weak adhesion of the silica support on the metal plate. Then the catalyst was wash-coated on a cordierite monolithic support resulting a better performance. In addition, the other catalytic structures such as particulate fixed beds, whole-structural rods (monosil) and mesoporous silica network (MCM-41) were also prepared and tested under various operating conditions(such as reactor filling material, operation temperature and feed composition). The reactor outlet stream was analyzed using gas chromatography to determine the CH4 conversion and C2 hydrocarbon selectivity. The highest yield (14.2%) was obtained using the particulate catalyst prepared by incipient to wetness impregnation method. The decreasing inside diameter of reactor from 10 mm to 2 mm after the catalyst bed, and filling the empty space with quartz chips significantly improved the catalytic performance. The highest C2 yield was obtained at 650ºC with CH4/O2 ratio of 7.
Benzer Tezler
- Study of oxidative coupling of methane over Mn-Na2WO4 catalyst in various forms
Metanın oksijen varlığında Mn-Na2WO4 katalizörünün farklı formları üzerinde yüksek hidrokarbonlu moleküllere dönüşümü
EZGİ ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM
- Numerical modeling of stagnation flows over porous catalytic surfaces
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN KARADENİZ
- Catalytic oxidation of methane in a microchannel reactor under oxygen-lean conditions
Yalın oksijen şartları altında mikro kanal reaktördeki katalitik metan oksidasyonu
İSMAİL BAHADIR KARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. AHMET KERİM AVCI
- Havasız arıtmanın fizikokimyasal dengelerle modellenmesi
The Modelling of anaerobic digesters with physico-chemical equilibria
GÜLER DARTAN (DEMİR)
- Aktif metilen bileşiklerinin alkilasyonu
Alkylation of active methylene compounds
HAMDİYE ECE
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE NACİYE TALINLI