بررسی تاثیر ارتقا دهنده های قلیایی خاکی بر عملکرد کاتالیستی و تشکیل کربن کاتالیستهای نیکل پایه دار شده بر روی اکسید آلومینیوم نانوساختار در فرایند ریفرمینگ خشک

در این پژوهش از فلزات قلیایی پتاسیم و قلیایی خاکی منیزیم، کلسیم و باریم به منظور افزایش فعالیت و کاهش تشکیل کربن در فرآیند ریفرمینگ خشک متان استفاده شده است. در قسمت اول این پژوهش ارتقادهنده‏های منیزیم، کلسیم و باریم در کنار کاتالیست نشانده شده است. نتایج نشان دادند که تنها افزودن اکسید منیزیم به کاتالیست فعالیت را بهبود و تشکیل کک را نسبت به کاتالیست بدون ارتقادهنده کاهش می‏دهد. ولی افزودن ارتقادهنده‏های اکسید کلسیم و اکسید باریم به کاتالیست ni/al2o3 باعث کاهش در فعالیت کاتالیست می‏شوند. در قسمت بعدی این پژوهش ارتقادهنده‏های ذکر شده در بالا به پایه کاتالیست اضافه شدند. نتایج آزمون فعالیت نشان داد که هر سه ارتقادهنده باعث افزایش فعالیت و کاهش تشکیل کربن در مقایسه با کاتالیست بدون ارتقادهنده شده‎اند و در بین این سه ارتقادهنده فلز اکسید منیزیم، بهترین عملکرد را هم از نظر فعالیت و هم از نظر تشکیل کک از خود نشان داد و به عنوان ارتقادهنده بهتر انتخاب شد. سپس میزان بارگذاری نیکل در کاتالیست ni/mg-al2o3 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که کاتالیست با %20 نیکل بالاترین فعالیت را دارد. در ادامه تاثیر میزان بارگذاری اکسید منیزیم مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان داد که تنها مقدار متوسط بارگذاری (%3) منیزیم باعث ارتقا کاتالیست ni/al2o3 در فرآیند ریفرمینگ خشک متان می‏شود. در قسمت سوم فاز آزمایشگاهی از اکسید پتاسیم جهت ارتقا دادن کاتالیست ni/al2o3 در فرآیند ریفرمینگ خشک متان استفاده شد. نتایج نشان دادند که این فلز، فعالیت کاتالیستی را بهبود و تشکیل کک را کاهش می‏دهد. سپس میزان بارگذاری فلز نیکل در کاتالیست ni/k-al2o3 با مقادیر ثابت بارگذاری اکسید پتاسیم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دادند که کاتالیست‏های حاوی %20 و %15 نیکل بالاترین میزان تبدیل متان و دی‏اکسیدکربن را نشان دادند. نتایج tpo نشان دادند که با افزایش میزان بارگذاری نیکل، میزان تشکیل کک در هر دو کاتالیست افزایش می‏یابد. بعد از آن میزان بارگذاری اکسیدپتاسیم مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج نشان دادند که با افزایش میزان بارگذاری پتاسیم از%5/1 تا %3 میزان تبدیل افزایش، و با افزایش از %3 تا %6 میزان تبدیل کاهش می‏یابد. در قسمت آخر این پژوهش، پارامترهای سینتیکی سرعت واکنش برای دو کاتالیست ni/al2o3 و ni/mg-al2o3 با استفاده از نرم افزار مورد بررسی قرار گرفت و تأثیر اکسید منیزیم به عنوان ارتقادهنده روی پارامترهای سرعت مطالعه شد.