عنوان پایان‌نامه
افزایش بازدهی اتیلن درواکنش زوج شدن اکسایشی متان
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 818.;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 40688
- تاریخ دفاع
- ۲۷ بهمن ۱۳۸۷
- دانشجو
- ساناز صفا
- استاد راهنما
- عباسعلی خدادادی, یداله مرتضوی
- چکیده
- زوج شدن اکسایشی متان بعنوان یکی از مهمترین های روش های تبدیل مستقیم گاز طبیعی به هیدروکربن های با ارزش (اتان و اتیلن), مطرح شده است. از بین دسته وسیعی از کاتالیستهای بررسی شده توسط محققین کاتالیستMn-Na2WO4/SiO2 یکی از بهترین کاتالیست های زوج شدن اکسایشی متان می باشد. در این تحقیق, مجموعه واکنش زوج شدن اکسایشی متان و دهیدروژناسیون اتان برای افزایش بازده اتیلن بررسی شد. واکنش در راکتور بستر ثابت با دو ناحیه واکنشی در فشار محیط ودر شرایط مختلف عملیاتی مورد بررسی قرار گرفت. اثر دمای مختلف ناحیه دوم راکتور, میزان اکسیژن در خوراک ورودی روی بازده و انتخاب‌پذیری پارامترهایی عملیاتی مورد تحقیق بودند و در نهایت مقایسه بین عملکرد ها در شرایط مختلف ناحیه دوم (کاتالیستی و غیر کاتالیستی) در شرایط یکسان انجام شد. انتخاب‌پذیری اتیلن با افزایش دمای ناحیه دوم افزایش می‌یابد. بهترین نتیجه در حالتی که واکنش زوج شدن اکسایشی متان بر روی کاتالیست Mn-Na2WO4/SiO2 در ناحیه اول راکتور و در ناحیه دوم فضای خالی داشتیم در 4/1=Air/CH4 در دمایoC800 برای ناحیه اول و دوم بدست آمد. و بالاترین بازده اتیلن 16% در 44/51%انتخاب پذیری اتیلن بدست آمده است. در این حالت کاهش میزان اکسیژن موجود در خوراک باعث افزایش انتخاب‌پذیری اتیلن از 0/48% به 4/51% و کاهش درصد تبدیل متان از 5/33% به 5/31% می‌شود.
- Abstract
- Oxidative coupling of methane is considered to be one of the direct routes in natural gas conversion into more added value hydrocarbons. Here, an integrated process, comprising OCM and dehdrogenation of ethane, for improving the C2H4/C2H6 ratio and C2H4 yeild is introduced. The reactions are performed in a vertical quartz reactor having two reaction parts which operates at ambient pressure. The best results are obtained when OCM reactions take place on Mn-Na2WO4/SiO2 catalyst located in the upper reaction part followed by noncatalytical reactions performed in the second recation part at CH4/O2=5/1 and 800°C. The operation led to a maximum C2H4 selectivity and ethylene yield of 37.9% and 16.0% respectively.
