Metandan H2 üretiminde kullanılan katalizörün sentezi ve aktivitesinin belirlenmesi
Determination of the synthesis and activity of the catalyst used i̇n the method of production of H2 from methane
- Tez No: 688161
- Danışmanlar: PROF. DR. NEZİHE AYAS
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Metan, Katalizör, Ni/Sepiyolit, Buhar Reforming, Hidrojen, Methane, Catalyst, Ni/Sepiolite, Steam Reforming, Hydrogen
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Temel İşlemler ve Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 143
Özet
Bu tez çalışmasının amacı, destek malzemesi olarak doğal bir mineral olan sepiyolitin kullanılmasıyla Ni, CaO, La ve Zr içerikli katalizörler hazırlayarak, metan dönüşümünde ve hidrojen seçiciliğindeki etkinliklerini metan-buhar reforming yöntemiyle incelemektir. Bu bağlamda farklı yükleme oranlarına sahip Ni/Sepiyolit, Ni/CaO/Sepiyolit, Ni/La/Sepiyolit ve Ni/La/Zr/Sepiyolit katalizörleri sırasıyla emdirme, ardışık emdirme ve birlikte emdirme metotlarıyla hazırlanmıştır. Hazırlanan katalizörlerin karakterizasyonları XRF, XRD FTIR, TGA, BET ve SEM analiz yöntemleri ile gerçekleştirilmiş, aktiviteleri mikroaktivite reaktör sistemi kullanılarak metan buhar reforming yöntemiyle test edilmiştir. Aktivite çalışmaları; S:C=3:1, 4:1 ve 5:1 buhar/karbon oranı, GHSV=12, 18 ve 24 L/gkat.sa boşluk hızı, T=500-700°C sıcaklık aralığında ve atmosferik basınç altında sabit yataklı sürekli akışlı reaktörde gerçekleştirilmiştir. Gaz karışımının kompozisyonu online olarak μGC analizi ile belirlenmiştir. Aktivitesi incelenen katalizörlerde yaklaşık %100 metan dönüşümü sağlanmıştır. En yüksek H2 seçiciliği (%99,2) ağırlıkça %10 nikel yüklemesi yapılan Ni/Sepiyolit katalizörüyle T=600°C, S:C=5:1 molar oranı ve GHSV=18 L/gkat.sa.'de elde edilmiştir. Aynı katalizör ile T=500°C, 3:1 S:C molar oranı, 12 L/gkat.sa. GHSV çalışma koşullarında en yüksek H2 verimine (~%100) ulaşılmıştır. Ni/Sepiyolit katalizörüyle T=600°C, 3:1 S:C molar oranı ve 12 L/gkat.sa. GHSV'de yapılan kararlılık testinde 120 saat boyunca katalizörün aktivitesini yitirmediği gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
The purpose of this thesis study is to prepare catalysts containing Ni, CaO, La and Zr by using sepiolite, a natural mineral, as a support material, and to examine their efficiency in methane conversion and high hydrogen selectivity with methane-steam reforming method. In this context, Ni/Sepiolite, Ni/CaO/Sepiolite, Ni/La/Sepiolite and Ni/La/Zr/Sepiolite catalysts with different loading rates were prepared by impregnation, sequential impregnation and co-impregnation methods, respectively. The characterizations of the prepared catalysts were carried out by XRF, XRD FTIR, TGA, BET and SEM analysis methods, and their activities were tested by methane-steam reforming method using microactivity reactor system. Activity studies; S:C=3:1, 4:1 and 5:1 steam/carbon ratio, GHSV=12, 18 and 24 L/gcat.h. space velocity, T=500-700°C temperature range and under atmospheric pressure fixed bed continuous it was carried out in a flow reactor. The composition of the gas mixture was determined online by μGC analysis. Approximately 100% methane conversion was achieved in the catalysts whose activity was examined. The highest H2 selectivity (99.2%) was obtained at T=600°C, S:C=5:1 molar ratio and GHSV=18 L/gcat.h with Ni/Sepiolite catalyst with loaded with 10% nickel by weight. With the same catalyst, the highest H2 yield (~100%) was achieved at T=500°C, 3:1 S:C molar ratio, 12 L/gkat.h GHSV operating conditions. In the stability test performed with Ni/Sepiolite catalyst at T=600°C, 3:1 S:C molar ratio and 12 L/gcat.h GHSV, it was observed that the catalyst did not lose its activity for 120 hours.
Benzer Tezler
- 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
- Hydrogen and carbon nanotube production via catalytic decomposition of methane
Metanın katalitik ayrışması ile hidrojen ve karbon nanotüp eldesi
CANSU DENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KARATEPE YAVUZ
- Metandan katalitik yolla hidrojen üretimi
Catalytic hydrogen production from methane
MUSTAFA KARAKÖSE
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ALAİTTİN HASTAOĞLU
- Metanın Oksi-Co2 reformlanması reaksiyonu için CeO2, Al2O3, ZrO2, MgAl2O4 destekli Ni katalizörlerinin yüzeyde çöktürme yöntemi ile hazırlanması
Preparation of nickel catalysts supported on CeO2, Al2O3, ZrO2, MgAl2O4 by deposition precipitation method for Oxy-CO2 reforming of methane
TUGAY PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TUBA GÜRKAYNAK ALTINÇEKİÇ
- Catalytic synthesis gas production in microchannel reactors
Mikrokanal reaktörlerde katalitik sentez gazı üretimi
EYUP ŞİMŞEK
Doktora
İngilizce
2012
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET KERİM AVCI
PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN