A preliminary work on design and development of sour water gas shift catalysts for synthetic natural gas process
Sentetik doğal gaz prosesleri için ekşi su gazı kaydırma katalizörü tasarımı ve geliştirme üzerine ön hazırlık çalışması
- Tez No: 765822
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu çalışmanın temel amacı aktivite, kararlılık ve seçicilik bakımından yüksek performans gösteren bir model ekşi su-gazı kaydırma katalizörü tasarlamak ve geliştirmek ve ideal, sülfür içermeyen koşullar altında potansiyel kömür gazlaştırıcısının sentetik gaz kompozisyonunu taklit ederek performans izlenimi yürütmektir. Literatüre göre, kuru toz sürüklemeli yatak tipi gazlaştırıcı sentetik doğal gaz üretimi süreçleri için potansiyel gazlaştırıcı görünmektedir ve düşük buhar/karbon monoksit oranı içermektedir, 0.8'in altında. Diğer yandan, klasik ekşi su gazı kaydırma katalizörleri yüksek buhar/karbon monoksit oranında, spesifik olarak 2 veya 3'ün üzerinde, çalışmaktadır. Bu kapsamda, literatürden kuru toz sentetik gaz kompozisyonu için uygun olan potansiyel ekşi su gazı kaydırma katalizörlerinden biri referans olarak seçilmiştir. Model su gazı kaydırma katalizörleri geliştirilmiştir ve bu katalizörler ideal, sülfür içermeyen sentez gazı kompozisyonu altında test edilmiştir. Hazırlanan katalizörler üzerinde reaksiyon koşulları (reaksiyon sıcaklığı ve buhar/karbon monoksit oranı) ve katalizör hazırlama & destek ön iyileştirme yöntemleri (emdirme yöntemi, aktif karbon desteği üzerinde hava ve nitrik asit ön iyileştirmesi) etkileri incelenmiştir. Aktivite ve seçicilik sırasıyla karbon monoksit ve hidrojen gazı dönüşümlerine göre belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar, reaksiyon koşullarının katalizör performansı üzerinde çok önemli parametreler olduğunu göstermiştir. Düşük buhar/karbon monoksit oranlarında, yüksek aktivite elde etmek için sıcaklığı artırmak gereklidir. Emdirme destek materyalinin yüzey kimyasına bağlı olduğu için emdirme yöntemi etkisi destekten desteğe değişiklik gösterebilir. Birlikte emdirme yöntemi AC2 destekli katalizörler için uygun olmayabilir. Hem hava hem de nitrik asit iyileştirmeleri aktif karbon desteği üzerinde oksijen taşıyıcı yüzey gruplarını artırarak katalizör performansını artırmaya yardımcıdır.
Özet (Çeviri)
The main goal of this study is to design and develop a model sour water gas shift catalyst showing high performance in terms of activity, stability & selectivity and conducting performance screening by mimicking the syngas composition of the potential coal gasifier under ideal, sulfur-free conditions. According to the literature, dry powder entrained-bed type gasifier seems potential gasifier for the Synthetic Natural Gas (SNG) production processes, and it contains low steam/CO ratio, below 0.8. On the other hand, classical sour water gas shift (SWGS) catalysts work under high steam/CO ratio, specifically, above 2 or 3. In this context, from literature, one of the potential SWGS catalysts which is suitable for dry-powder syngas composition was chosen as a reference. Activated carbon supported KCoRe as the model SWGS catalysts were developed and these catalysts were tested under ideal, sulfur-free syngas composition. The effect of reaction conditions (i.e., reaction temperature and steam to carbon monoxide ratio) and catalyst preparation & support pre- treatment methods (i.e., impregnation method, air & nitric acid pre-treatment on the Activated Carbon support) were investigated on the prepared catalyst. Activity and selectivity were determined in terms of conversions of CO and H2, respectively. Experimental results showed that reaction conditions are very important parameters on the performance of the catalysts. At low steam/CO ratios, it is necessary to increase the temperature in order to get high activity. The effect of the impregnation method may vary from support to support since impregnation depends on the surface chemistry of the support material. Co-impregnation method may not be suitable for air oxidized AC supported catalysts. Both air and nitric acid treatments are helpful to increase the performance of the catalysts by increasing the oxygen bearing surface groups on the AC support.
Benzer Tezler
- Dizel motor modeli ile entegre bir aşırı doldurma ünitesi tasarım ve optimizasyon modeli geliştirilmesi
Development of a turbocharger design and optimization model integrated with the diesel engine model
MERT ALPAYA
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. LEVENT ALİ KAVURMACIOĞLU
PROF. DR. CENGİZ CAMCI
- Hafif siklet bir uçağın kaplama perçin ve rib hesabı
The Calculations of skin rivets and rib design of light airplane
MEHMET SAİT SAFFET BAYSAL
- Gecekondular ve köken yerleşmelerinin yapısal kültür bağlamında incelenmesi
A Study on squatter settlements and their origins in a cultural context
NEVNİHAL ERDOĞAN
- Design and development of an open-source articulated robot manipulator for education-based industrial applications
Eğitim amaçlı endüstriyel uygulamalar için açık kaynaklı mafsallı bir robot manipülatörün tasarımı ve geliştirilmesi
MEHMET CAN TÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERVET SOYGÜDER
- Modeling and analysis of the reliability of contingency logistic network: A Multi-dimensional knapsack approach
Beklenmedik durumlar lojistik ağının güvenirliğinin analizi ve modellenmesi: Bir çok boyutlu sırtçantası yaklaşımı
MEHMET MİMAN
Doktora
İngilizce
2008
Mühendislik BilimleriUniversity of ArkansasEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EDWARD A. POHL