Vanadium and molybdenum incorporated MCM-41 catalysts for selective oxidation of ethanol
Seçici oksidasyonunda kullanılmak üzere vanadyum ve molibden içeren MCM-41 katalizörlerinin üretimi
- Tez No: 167406
- Danışmanlar: PROF. DR. TİMUR DOĞU, PROF. DR. SUNA BALCI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Etilen, Etil alkol, Seçici Oksidasyon, MCM-41, V-MCM-41, Mo-MCM-41, Oksidatif Dihidrojenasyon, Kısmi Oksidasyon vıı, Ethylene, Ethanol, Selective Oxidation, MCM-41, V-MCM-41, Mo-MCM-41, Oxidative Dehydrogenation, Partial Oxidation
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZ ETANOLUN SEÇİCİ OKSİD AS YONUNDA KULLANILMAK ÜZERE VANADYUM VE MOLİBDEN İÇEREN MCM-41 KATALİZÖRLERİNİN ÜRETİMİ Güçbilmez, Yeşim Doktora, Kimya Mühendisliği Bölümü Tez Yöneticisi : Prof. Dr. Timur Doğu Ortak Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Suna Balcı Haziran 2005, 144 sayfa Bu çalışma kapsamında, doğrudan sentez metoduyla, alkali ve asit ortamlarında,' V-MCM-41, MCM-41 ve Mo-MCM-41 katalizörleri sentezlenmiştir. Bu şekilde sentezlenen katalizörlerin yüksek BET yüzey alanlarına (430-1450 m2/g), homojen gözenek boyutu dağılımlarına (2-4 nın), iyi kristal yapılarına ve yüksek metal yükleme oranlarına (Metal/Si katıdaki molar oram =0.01-0.16) sahip oldukları karakterizasyon çalışmaları sonucunda görülmüştür. MCM-41 ve Mo-MCM-41 katalizörleri etanolun seçici oksidasyonunda, 400°C'de ve reaktör girişinde 0.5'lik 02/EtOH oranında, sırasıyla, 56% ve 71% dönüşüm seviyeleriyle, yüksek aktivite göstermişlerdir. VIHer iki katalizör de 300°C'nin altında çok yüksek asetaldehit seçiciliği göstermiştir. Dönüşüm değerleri, V/Si katıdaki molar oram 0.04 olan V-MCM-41 katalizörü için; 300°C-375°C aralığında ve 0.5-0.2 Qj/EtOH reaktör girişi oranlarında, 95%'i geçmiştir. Asetaldehit seçicilikleri, 150°C-250°C aralığında, 0.82-1.00 arasında değişmiştir. Literatürde, etil alkolün seçici oksidasyonunda önemsiz bir yan ürün olarak sözü geçen etilen, 400°C'de ve 0.5'lik 02/EtOH reaktör giriş oranında 0.66 maksimum verimle üretilmiştir. Bu verim değeri ısıl parçalanma ve etanın kısmi oksidasyonu gibi endüstriyel etilen üretim yollarıyla elde edilen verimlerden daha yüksektir! Ayrıca, bu çalışmada kullanılan etanol petrol-bazlı olmayan bir hammaddedir ve şeker pancarı atıklarından fermentasyonla üretilebilmektedir. Bu sebeple, bu çalışmadaki bulgular, petrol-bazlı olmayan bir hammaddeden, daha düşük sıcaklıkta, daha yüksek verimle etilen elde etmek için alternatif bir üretim metodu olarak da önerilmiştir.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT VANADIUM AND MOLYBDENUM INCORPORATED MCM-41 CATALYSTS FOR SELECTIVE OXIDATION OF ETHANOL Güçbilmez, Yeşim Ph.D., Department of Chemical Engineering Supervisor : Prof. Dr. Timur Doğu Co-Supervisor: Prof. Dr. Suna Balcı June 2005, 144 pages In this study, V-MCM-41, MCM-41 and Mo-MCM-41 catalysts were synthesized by the one-pot alkaline and acidic synthesis methods. The as-synthesized catalysts were found to have high BET surface areas (430-1450 m2/g), homogeneous pore size distributions (2-4 nm), good crystalline patterns and high metal loading levels (Metal/Si atomic ratio in the solid = 0.01-0.16) as determined by the characterization studies. MCM-41 and Mo-MCM-41 catalysts were highly active in the selective oxidation of ethanol with conversion levels of 56% and 71%, respectively, at 400°C for an 02/EtOH feed ratio of 0.5. Both catalysts had very high selectivities to acetaldehyde at temperatures below 300°C. Conversions exceeded 95% with the V-MCM-41 catalyst having a V/Si molar ratio (in the solid) of 0.04 in the temperature range of 300°C-375°C for IVthe 02/EtOH feed ratios of 0.5-2.0. Acetaldehyde selectivities changed between 0.82-1.00 at the temperature range of 150°C-250°C. Ethylene, which is listed as a minor side product of the selective oxidation of ethanol in literature, was produced with a maximum yield of 0.66 at 400°C at the 02/EtOH feed ratio of 0.5. This yield is higher than the yields obtained in the industrial ethylene production methods such as thermal cracking and oxidative dehydrogenation of ethane. Besides, the feedstock used in this work is a non-petroleum chemical, namely ethanol, which can be produced from sugar and crop wastes by fermentation. Thus, the findings of tins study are also proposed as an alternative ethylene production method from a non-petroleum reactant at lower temperatures with higher yields.
Benzer Tezler
- Harbolit bitümlü şistlerden vanadyum, molibden ve nikel'in kazanılması
Başlık çevirisi yok
TAMER COŞAR
Doktora
Türkçe
1995
Kimya MühendisliğiDicle ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RECEP ZİYADANOĞULLARI
- Çeliklerin ısı iletim katsayısının belirlenmesi
Determination of the thermal condictivities of the steels
BUKET YARDIMCI
- Avgamasya asfaltitinin katalizörlü ve katalizörsüz olarak hidrosıvılaştırılması
Catalytic and non-catalytic hydroliquefaction of avgamasya asphaltite
MELTEM ÖCAL
- Yüksek kromlu beyaz dökme demirlerin aşınma direncine alaşım elementlerinin ve ısıl işlemin etkisi
The effect of alloying elements and heat treatment on abrosive wear resistance of the high chromium white cast irons
MUSTAFA M. ARIKAN
- Güneydoğu Anadolu Bölgesindeki asfaltitlerden kükürdün giderilmesi
Desulfurization of southeastern Anatolian asphaltites
M.ZAHİR DÜZ