Geri Dön

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

  1. Tez No: 356953
  2. Yazar: YEŞİM DÜŞOVA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM, DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2018

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RAMAZAN YILDIRIM

  2. Numerical modeling of stagnation flows over porous catalytic surfaces

    Başlık çevirisi yok

    HÜSEYİN KARADENİZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimya MühendisliğiKarlsruher Institut für Technologie

    Prof. Dr. OLAF DEUTSCHMANN

  3. 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

    İngilizce

    2012

    Kimya MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. AHMET KERİM AVCI

  4. Havasız arıtmanın fizikokimyasal dengelerle modellenmesi

    The Modelling of anaerobic digesters with physico-chemical equilibria

    GÜLER DARTAN (DEMİR)

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1994

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. HASAN ALİ SAN

  5. Aktif metilen bileşiklerinin alkilasyonu

    Alkylation of active methylene compounds

    HAMDİYE ECE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE NACİYE TALINLI