Aktywność wybranych katalizatorów tlenkowych w reakcji utleniającego sprzęgania metanu w obecności ditlenku węgla i tlenu : praca doktorska = [Activity of selected oxide catalysts in the oxidative ... więcej

Aktywność wybranych katalizatorów tlenkowych w reakcji utleniającego sprzęgania metanu w obecności ditlenku węgla i tlenu : praca doktorska = [Activity of selected oxide catalysts in the oxidative coupling of methane in the presence of carbon dioxide and oxygen] / Barbara Litawa. – Kraków, 2012. – [2], 154 k. : rys., tab., wykr. – Politechnika Krakowska. Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej. – Promotor: prof. dr hab. inż. Jan Ogonowski. – Bibliogr. 350 poz., Streszcz., Summ.

W pracy zbadano właściwości katalityczne wybranych katalizatorów tlenkowych w procesie OCM prowadzonym w obecności O2 i CO2. W badaniach użyto dwie serie katalizatorów. Pierwszą stanowiły nośnikowane ... więcej

W pracy zbadano właściwości katalityczne wybranych katalizatorów tlenkowych w procesie OCM prowadzonym w obecności O2 i CO2. W badaniach użyto dwie serie katalizatorów. Pierwszą stanowiły nośnikowane katalizatory zawierające tlenki Mn, La i/lub Na2WO4 naniesione na krzemionkę, natomiast drugą serię katalizatorów stanowiły mieszane tlenki metali ziem rzadkich i alkalicznych (La/CeO2, La/MgO i Ca/CeO2). Badania katalityczne wykazały, że w przypadku większości przebadanych katalizatorów dodatek CO2 wpływa na zwiększenie selektywność do C2+ oraz w niewielkim stopniu na obniżenie stopnia przereagowania metanu. Spośród badanych katalizatorów najbardziej aktywnym i selektywnym katalizatorem, zarówno w obecności CO2 (wydajność C2+=16,4%; selektywność do C2+=80,6%), jak również bez jego udziału w strumieniu reagentów (wydajność C2=17,4%; selektywność do C2+=73,3%) okazał się 2Mn5Na2WO4/SiO2. W przypadku tego katalizatora przeprowadzono dodatkowe badania obejmujące, min. charakterystykę temperaturową, badania impulsowe, badania rozkładu temperatury w złożu katalizatora oraz badania fizykochemiczne przed i po procesie dla różnych warstw złoża katalizatora. Wykazano, że w temperaturze poniżej 1053 K dodatek CO2 wywiera negatywny wpływ na stopień konwersji metanu i selektywność do C2+, natomiast powyżej tej temperatury CO2 wpływa na zwiększenie selektywności do C2+ nie wpływając na stopień przereagowania metanu. Wyniki badań impulsowych przeprowadzone w temperaturze 1073 K dowiodły, że CO2 wpływa na przebieg OCM jedynie, gdy jest wprowadzony w sposób ciągły z reagentami (metanem i ditlenem), natomiast nie ma wpływu na przebieg procesu, gdy wprowadzany jest naprzemiennie z surowcem.

In the work the catalytic performance of selected oxide-based catalysts in the OCM in the presence of O2 and CO2 was investigated. Two series of catalysts are prepared. The first series are materials containing ... więcej

In the work the catalytic performance of selected oxide-based catalysts in the OCM in the presence of O2 and CO2 was investigated. Two series of catalysts are prepared. The first series are materials containing Mn, La and/or Na2WO4 supported on silica while the second series of catalysts contains rare and alkaline earth oxides (La/CeO2, La/MgO and Ca/CeO2). The catalytic researches show that in a majority of cases, addition of CO2 leads to increase of selectivity to C2+ and at the same time decreases slightly conversion of methane. The among all tested catalysts the 2Mn5Na2WO4/SiO2 was found to be the most active and selective one both in CO2 presence (efficiency C2+=16,4%; selectivity up to C2+=80,6%) and absence of CO2 (efficiency C2+=17,4%; selectivity up to C2+=73,3%). In the case of the latter catalyst an additional research was carried out. The investigations include variation of catalytic performance with temperature, impulse tests, temperature layout in catalyst bed as well as physiochemical characterization of the catalyst before and after the process. It was found that below 1053K addition of CO2 to the feed leads to decrease of the methane conversion and selectivity to C2+, while in higher temperatures CO2 increases the selectivity to C2+. The impulse tests conducted in 1073 K showed that CO2 influences the OCM process only when it is input continuously and simultaniously with reagents (methane and oxygen), otherwise, being input by turns it does not have any influence on the process.