Steam reforming and indirect partial oxidation of light hydrocarbons over bimetallic catalysts
Hafif hidrokarbon yakıtlarının çift metalli katalizörler üzerinde buhar reformlaması ve kısmi oksidasyonu
- Tez No: 170439
- Danışmanlar: DOÇ. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU, PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2005
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu deneysel çalışma çift metalli Pt-Ni/8-Al2O3 katalizörü üzerinde hidrojen elde etme amacı ile etanol buhar reformlama reaksiyonun üssel tip kinetik incelemesini ve propan ve n-bütan karışımının dolaylı kısmi oksidasyon araştırmasını içerir. Etanol buhar reformlama reaksiyonun kinetik incelemesi sonucunda etanol ve buhar reaksiyon dereceleri sırasıyla 1,18 ve -0,18 olarak bulunmuştur; aktivasyon enerjisi ise 39,3 kJ mol"1 olarak belirlenmiştir. Dolaylı kısmi oksidasyon (toplam oksidasyon + buhar reformlama) deneyleri bire bir oranında eklenmiş propan ve n-bütan karışımı için yapılmıştır. Testlerde sıcaklığın, buhar/karbon oranının, karbon/oksijen oranının ve kalış süresinin (W/Ftotal) katalizörün aktivitesine ve seçimliliğine etkileri incelenmiştir. Deney şartlan, buhar/karbon ve LPG yakıtı içindeki propan/n-bütan oranlarının etkilerinin önceki çalışmalarla karşılaştırarak belirlenebilmesi amacı ile oluşturulmuştur. Seçimliliğin belirlenmesinde önemli olan hidrojen/karbon monoksit oranının; buhar/karbon oranı, karbon/oksijen oranı ve kalış süresi ile doğru orantılı olarak değiştiği gözlenmiştir. Kalış süresindeki düşüş, yani toplam akış hızının artışı, karbon monoksitin hidrojenle metan oluşturmasını engellemek sureti ile hidrojen üretimim arttırmıştır. Bire bir oranında karıştırılan propan ve n- bütan'dan oluşan LPG yakıtının, 70 fjmol H21 gr.kat x sn yerine 151 /jmol H-, l gr.kat x sn üretmesi ve hidrojen/karbon monoksit oranını 49'dan 46'a düşürmesi nedenleri ile üçe bir oranında propan ve n-bütan karıştırılarak hazırlanan LPG yakıtından daha üstün olduğu saptanmıştır. Propan/n-bütan karışımının dolaylı kısmi oksidasyonunda belirlenmiş optimal koşullar buhar/karbon oranı için 7, karbon/oksijen oram için 2,70 ve W/Ftotal oram için ise 0,51'dir.
Özet (Çeviri)
This experimental work involves the investigation of power law type kinetic study of ethanol steam reforming and indirect partial oxidation of propane/fl-butane mixture with the purpose of hydrogen production over a bimetallic 0.2wt%Pt-15wt%Ni/8-Al2O3 catalyst. The kinetic investigation of ethanol steam reforming gave reaction orders of 1.18 and -0.18 with respect to ethanol and steam, respectively and an activation energy of 39.3 kJ mol"1. Indirect partial oxidation tests (i.e. combined total oxidation and steam reforming) were conducted for a hydrocarbon feed of a 1 : 1 propane/«-butane mixture. The effects of temperature, steam/carbon ratio, carbon/oxygen ratio and residence time on the activity and selectivity of the catalyst were investigated. The experimental conditions were adjusted such that the effect of two parameters, namely steam/carbon ratio and the propane/n-butane ratio in LPG, can be studied through direct comparison with the literature. The parameter that determines the selectivity of the process, namely hydrogen/carbon monoxide ratio, tended to increase with higher steam/carbon, W/FTotai and C/O2 ratios. A decrease in residence time, i.e. increase in the total flowrate, led to a considerable increase in the hydrogen production due to the limited residence time of carbon monoxide and hydrogen on the catalyst surface that prevents methanation..The composition that represents LPG fuel in this study, with a propane/n-butane ratio of 1:1, seems to be superior to the previously tested composition, a ratio of 3:1, considering the hydrogen production rate (151 /mol H2 1 g.cat x s versus 70 jumol H2 1 g.cat xs); and the hydrogen/carbon monoxide ratio (49 versus 46). Optimum activity and selectivity for IPOX of propane/n-butane mixture was obtained with steam/carbon ratio of 7, carbon/oxygen ratio of 2.70 and W/F ratio of 0.51 for the experimental conditions tested.
Benzer Tezler
- Production of hydrogen from light hydrocarbons via indirect partial oxidation on bimetallic catalysts
Hafif hidrokarbon yakıtlarından çift metalli katalizörler üzerinde dolaylı kısmi oksidasyon ile hidrojen eldesi
BURCU SELEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
- Computational and experimental investigation of catalytic hydrogen production from ethanol
Etanolden katalitik hidrojen üretiminin hesaplamalı ve deneysel yöntemlerle incelenmesi
ENİS ÖRÜCÜ
- Computational and experimental investigation of catalytic hydrocarbon fuel processing for autothermal hydrogen production
Hidrokarbon yakıtların ototermal hidrojen üretimi için katalitik dönüşümlerinin bilgisayar destekli ve deneysel yöntemlerle incelenmesi
AHMET KERİM AVCI
Doktora
İngilizce
2003
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
- Dynamic simulation of an indirect partial oxidation reactor for methane conversion to hydrogen
Metan gazının dolaylı kısmi oksidasyon reaktöründe hidrojene dönüşümünün dinamik benzetimi
MUSTAFA KARAKAYA
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
EnerjiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. AHMET ERHAN AKSOYLU
PROF.DR. ZEYNEP İLSEN ÖNSAN
- Sigortacılık sisteminde aktif-pasif yönetimi ve Türkiye hayat sigortası örneğinde portföy performansının boyutlarını belirleyen faktörlerin irdelenmesine ilişkin bir model denemesi
Assets and liablity management in the insurance sector and investigating sectors that are determinating dimensions of the portfolio performance by relating to model testing in the Turkish life insurance sector
ALİ İHSAN DOĞAN
