A preliminary work on design and development of sour water gas shift catalysts for synthetic natural gas process

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Boğaziçi Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: HASRETNUR ÖZATA

Danışman: AHMET ERHAN AKSOYLU

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmanın temel amacı aktivite, kararlılık ve seçicilik bakımından yüksek performans gösteren bir model ekşi su-gazı kaydırma katalizörü tasarlamak ve geliştirmek ve ideal, sülfür içermeyen koşullar altında potansiyel kömür gazlaştırıcısının sentetik gaz kompozisyonunu taklit ederek performans izlenimi yürütmektir. Literatüre göre, kuru toz sürüklemeli yatak tipi gazlaştırıcı sentetik doğal gaz üretimi süreçleri için potansiyel gazlaştırıcı görünmektedir ve düşük buhar/karbon monoksit oranı içermektedir, 0.8'in altında. Diğer yandan, klasik ekşi su gazı kaydırma katalizörleri yüksek buhar/karbon monoksit oranında, spesifik olarak 2 veya 3'ün üzerinde, çalışmaktadır. Bu kapsamda, literatürden kuru toz sentetik gaz kompozisyonu için uygun olan potansiyel ekşi su gazı kaydırma katalizörlerinden biri referans olarak seçilmiştir. Model su gazı kaydırma katalizörleri geliştirilmiştir ve bu katalizörler ideal, sülfür içermeyen sentez gazı kompozisyonu altında test edilmiştir. Hazırlanan katalizörler üzerinde reaksiyon koşulları (reaksiyon sıcaklığı ve buhar/karbon monoksit oranı) ve katalizör hazırlama & destek ön iyileştirme yöntemleri (emdirme yöntemi, aktif karbon desteği üzerinde hava ve nitrik asit ön iyileştirmesi) etkileri incelenmiştir. Aktivite ve seçicilik sırasıyla karbon monoksit ve hidrojen gazı dönüşümlerine göre belirlenmiştir. Deneysel sonuçlar, reaksiyon koşullarının katalizör performansı üzerinde çok önemli parametreler olduğunu göstermiştir. Düşük buhar/karbon monoksit oranlarında, yüksek aktivite elde etmek için sıcaklığı artırmak gereklidir. Emdirme destek materyalinin yüzey kimyasına bağlı olduğu için emdirme yöntemi etkisi destekten desteğe değişiklik gösterebilir. Birlikte emdirme yöntemi AC2 destekli katalizörler için uygun olmayabilir. Hem hava hem de nitrik asit iyileştirmeleri aktif karbon desteği üzerinde oksijen taşıyıcı yüzey gruplarını artırarak katalizör performansını artırmaya yardımcıdır.