در این پایان نامه تأثیر کاتالیزگر های مختلف به روی واکنش زوج شدن اکسایشی متان مورد بررسی قرار گرفت. در میان این کاتالیزگر ها، کاتالیزگر مناسب انتخاب گردید و شرایط بهینه ساخت اعم از ماده سازنده و روش ساخت و محیط تلقیح آن با توجه به توزیع محصولات و فعالیت واکنش در محدوده دمای عملیاتی، مورد بررسی قرار گرفته و اثر میزان ارتقاء دهنده در کاتالیزگر و توزیع دی اکسیدکربن و مونوکسید کربن در خروجی راکتور برای انتخاب کاتالیزگر بستر دوم بررسی شد. به عنوان بستر دوم کاتالیزگری برای انجام واکنش شیمیایی به همراه دو گروه متفاوت از کاتالیزگر ها استفاده گردید، 1- اکسید دوتایی فلزات 2-زئولیت ها. اکسیدهای دوتایی فلزات فعالیت مناسب تری از خود نشان داده و سبب ارتقاء گزینش پذیری و بهره واکنش ترکیبی گردیدند. در میان اکسیدهای دوتایی فلزات ترکیب اکسیدمنگنز-اکسیدکلسیم و هم چنین ترکیب اکسیدکلسیم-اکسیدروی راندمان مشابه ای را ایجاد نمودند و از آن جهت که از لحاظ دمایی بین بهترین نقطه عمل کرد این کاتالیزگر ها c?50 تفاوت وجود داشت لذا کاتالیزگر اکسیدکلسیم-اکسیدروی به جهت کارایی بیشتر در دمای پایین مورد بررسی بیشتر قرار گرفت. تاثیر نسبت کلسیم به روی برروی گزینش پذیری و بهره وری و هم چنین تاثیر رقیق نمودن بستر کاتالیزوری تحقیق گردید. جهت ایجاد دمای یکنواخت در بستر کاتالیزوری از راکتورهای چندلوله ای و هم چنین فیلتر فلزی درون بستر کاتالیزگر استفاده شد. در راکتورهای چندلوله ای ابتدا مساحت سطح مقطع های متفاوت و بالطبع سطح انتقال حرارت متفاوت مورد استفاده قرار گرفت. پس از مشخص شدن راکتور چند لوله ای مناسب، تاثیر جنس ماده سازنده آن مورد کاوش قرار گرفت. فولاد ضد زنگ 304، فولاد ضد زنگ 316 و مس اندود شده با طلای 24 عیار برای این کار استفاده گردیدند. فیلتر فلزی به کار رفته از جنس طلای خالص بود که به کارگیری این فیلتر در دماهای عملیاتی پائین سبب افزایش گزینش پذیری گردید. هم چنین پایداری کاتالیزگر در مدت 19 ساعت بررسی شد. نمونه های ساخته شده با آنالیزهای پراش پرتو ایکس (xrd)، طیف مادون قرمز (ft-ir) و دفع برنامه ریزی شده حرارتی (tpd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) و تعیین مساحت سطح ویژه (bet) از لحاظ ساختاری مورد بررسی قرار گرفتند و در یک راکتور از جنس کوارتز آزمون راکتوری صورت پذیرفت.