Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Methane conversion to ethane and ethylene by oxidative coupling

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การเปลี่ยนรูปมีเทนเป็นอีเทนและเอทีลีนโดยการทำออกซิเดทีฟคัปปลิง

Year (A.D.)

1997

Document Type

Thesis

First Advisor

Suphot Phatanasri

Second Advisor

Piyasan Praserthdam

Faculty/College

Graduate School (บัณฑิตวิทยาลัย)

Degree Name

Master of Engineering

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Chemical Engineering

DOI

10.58837/CHULA.THE.1997.1139

Abstract

ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาปฏิกิริยาออกชิเดทีฟคัปปลิงของมีเทน โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา 2 ชนิด ได้แก่ Mn/AI/Li/nM และ Mg/AI/Li/nM โดยที่ M แทนCe, Pr, Sm และ ท แทนอัตราส่วนเชิงอะตอมของM ตัวเร่ง ปฏิกิริยาถูกเตรียมด้วยวิธีการเคลือบฝังแบบเปียกทั้งที่มีและไม่มีตัวรองรับ ปฏิกิริยาดังกล่าวกระทำที่อุณหภูมิในช่วง 600-750 ºซ โดยมีค่าความเร็วเชิงสเปชในช่วง 2000-8000 ต่อชั่วโมง และมีอัตราส่วนเชิงโมลขาเข้า ของ CH4/O2 เท่ากับ 1-5 จากการศึกษานี้ได้ผลสรุปว่า Mg/AI/Li/0.1 Pr เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมที่สุดในบรรดาตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งหมดที่ได้ทำการทดสอบ ทั้งนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวข้างต้นให้ค่าการเปลี่ยนของมีเทนสูงถึง 45.48% และให้เอทิลีน 30.38% ที่อุณหภูมิ 700 ºซ ความเร็วเชิงสเปซ 2000 ต่อชั่วโมงและอัตรา ส่วน CH4/O2 เท่ากับ 1 ผลการทดลองที่ได้ปรากฏชัดเจนว่า MgO มีประสิทธิภาพสูงกว่า MnO2 มาก และ Al2O3 มีส่วนช่วยต่อการทำให้ระบบตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้มีพื้นที่ผิวสูง ในที่นี้ได้เสนอว่า Li อาจทำหน้าที่เป็นตำแหน่งที่ว่องไวต่อการทำปฏิกิริยาในขณะที่ AI ทำหน้าที่เป็นตัวรองรับ Mg ทำหน้าที่เป็นสารให้ความเป็นเบสและ Pr ทำหน้าที่เป็นสารช่วยสนับสนุนการเกิดปฏิกิริยาสำหรับระบบตัวเร่งปฏิกิริยาตังกล่าว

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The oxidative coupling of methane (OCM) was studied with the presence of two types of catalysts. They are Mn/AI/Li/nM and Mg/AI/Li/nM where M represents Ce, Pr, Sm and n represents atomic ratib of M. The catalysts were prepared by wet impregnation with or without support The reaction was conducted at temperatures of 600 - 750 ℃ and space velocities of 2000 - 8000 h-1 with inlet molar ratios of CH4/O2 of 1-5. The results of this study lead to the conclusion that Mg/AI/Li/0.1 Pr was the most appropriate catalyst among all the catalyst tetsed. It exhibited as high as 45.48 % of methane conversion and 30.38 % of ethylene at 700 ℃, 2000 h-1 CH4/O2 = 1. It was evident that MgO was much more effective than MnO2 and Al2O3 was helpful for obtaining high surface area of the catalyst system. It was proposed that Li may act as active center while Al as supporter, Mg as basicity donor, and Pr as promoter for the catalyst system.

Link to Full Text

Share

COinS