محاسبه سينتيك واكنش ريفرمينگ متان با بخار آب بر‎روي كاتاليزور بهينه Ni-Zn-Al

در اين پژوهش فرآيند ريفرمينگ متان با بخار آب با كاتاليزور NiAlZn مورد بررسي قرار گرفت. اين فرآيند در صنعت در محدوده دمايي 900ºC-750 انجام مي‎شود. به منظور كاهش دماي عملياتي كه از نظر اقتصادي و فرآيندي بسيار مهم است، كاتاليزور NiAlZn مورد بررسي قرار گرفت. اين كاتاليزور از روش هم‎رسوبي ساخته شد. نتايج آناليزهايXRD ، ICP و BET نحوه ساخت كاتاليست را تاييد كردند. سپس اين كاتاليست در فرآيند ريفرمينگ متان با بخار آب بررسي شد و مشخص گرديد كه درصد بهينه نيكل در كاتاليست 15% است. عملكرد اين كاتاليزور در دماي 650ºC شبيه كاتاليزور صنعتي در دماي 750ºC در شرايط آزمايشگاهي است به‎طوري‎كه در اين دما، تبديل متان نزديك به 75% است. همچنين اين كاتاليزور در دماهاي بيش از 600ºC نسبت به رسوب كربن مقاوم است. پس از ارزيابي كاتاليست، آزمايش‎هاي سينتيك روي آن صورت گرفت. انرژي فعال‎سازي براي واكنش تبديل متان به CO و H2، واكنش تبديل آب گاز و تبديل متان به CO2 و H به‎ترتيب kJ/mol 4/219، kJ/mol 90/71 و kJ/mol 04/221 به‎دست آمد. براي واكنش‎هاي تبديل متان انرژي فعال‎سازي كمتر از مقادير كاتاليزور صنعتي به‎دست آمد كه نشان‎دهنده عملكرد مناسب كاتاليزور در اين فرآيند است. همچنين پارامترهاي مربوط به جذب گازها روي كاتاليست از نظر ترموديناميكي مورد ارزيابي قرار گرفت و تاييد شد.