عنوان :
بررسي كاتاليزور ارتقاء يافته در فرايند ريفورمينگ بخار پروپان براي توليد هيدروژن
نويسنده اصلي :
رضا اروانه
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
چكيده :
پروپان به عنوان يك جزء اصلي ميعانات گازي از پتانسيل بالايي براي توليد هيدروژن در دماي پايين¬تر نسبت به متان برخوردار مي¬باشد. كاتاليست ها بر مبناي نيكل عملكرد مناسبي در فرآيندهاي ريفورمينگ بخار از منظر تبديل بالا و پايداري نسبي در برابر كك گيري و كلوخه شدن دارند و براي توليد هيدروژن مورد استفاده قرار مي¬گيرد. در اين راستا همچنان تلاش¬ها و پژوهش¬هاي زيادي براي بهبود گزينش پذيري، فعاليت و پايداري كاتاليزورهاي بر مبناي نيكل، در حال انجام است. در اين پژوهش ابتدا آلومنيات منيزيم MgAl2O4 با نسبت استوكيومتري 1MgO/Al2O3 = به روش هم رسوبي در فرايند ريفرمينگ بخار پروپان سنتز شده است. در بخش اول اين پژوهش ميزان تاثير بارگذاري نيكل در كاتاليزور Ni/MgAl2O4 در دماي C° 600 و GHSV= ml/(gr.hr) و نسبت مولي 3 H2O/C3H8= مورد بررسي قرار گرفت. براساس نتايج بدست آمده، با افزايش بارگذاري نيكل ميزان رسوب كربن در كاتاليزور افزايش يافته كه باعث افت فعاليت كاتاليزور مي¬شود. نتايج نشان داد كه كاتاليزور 10% وزني نيكل به دليل پايداري مناسب در طول واكنش و ميزان كك پايين در سطح كاتاليزور عملكرد بهتري نسبت به ديگر نمونه ها داشته است. در قسمت بعدي پژوهش فعاليت كاتاليزور 10% وزني نيكل به كمك ارتقاء دهنده-هاي مختلف لانتانيوم ،مس، آهن و سريم در بارگذاري 3% وزني ثابت مورد بررسي قرار گرفت. با توجه به نتايج، كاتاليزور ارتقاء يافته با 3% وزني سريم در شرايط ثابت عملياتي بالاترين درصد تبديل پروپان (93%)، بالاترين بازده توليد هيدروژن ( 63 0/) در مدت زمان 420 دقيقه واكنش را داشته و به دليل دارا بودن اندازه كريستال¬هاي كوچكتر نيكل، سطح ويژه بالا و ميزان رسوب كربن بسيار پايين، از اين كاتاليزور به¬عنوان كاتاليزور بهينه از ميان نمونه¬هاي بررسي شده، استفاده گرديد. كاتاليست¬هاي سنتز شده با استفاده از آناليزهاي (XRD)، (BET)، (FESEM) و (TGA/DTA) تعيين مشخصه شدند. در بخش نهايي اين پژوهش درصد هاي وزني جزء فعال نيكل در بازه (5% -15%) و درصد هاي وزني ارتقاء دهنده سريم در بازه (1%-5%) توسط نرم افزار طرحي آزمايشات در 12 آزمايش بهينه سازي گرديد. شرايط بهينه به صورت 84/11 % وزني نيكل، 55/3 % وزني سريم تعيين شد. نتايج كاتاليزور بهينه براي پارامترهاي غير فعال شدن 1¬% ، ميزان تبديل پروپان 98 % و ميزان بازده توليد هيدروژن 62 % به صورت تجربي تحت شرايط بهينه بدست آمد كه با مقادير بدست آمده توسط مدل توسعه¬يافته مطابقت دارد. واژه‌هاي كليدي: ريفورمينگ بخار پروپان ، هيدروژن ، كاتاليست نيكل ،ارتقادهنده، اكسيد سريم، آلومنيات منيزيم
شماره ركورد :
140908
دانشگاه :
دانشگاه علم و صنعت ايران
استاد مشاور :
دكتر امين بازياري
رشته تحصيلي :
ترموسينتيك و كاتاليست
استاد راهنما :
دكتر سيد مهدي علوي
نسخه ديجيتال :
دارد
آدرس اينترنتي :
لينک به اين مدرک :

بازگشت