Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Steam reforming of CO2-containing natural gas with partial oxidation on Ni catalysts in corona discharge for synthesis gas production

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การรวมกระบวนการเปลี่ยนรูปด้วยไอน้ำและการออกซิเดชันบางส่วน บนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลของก๊าซธรรมชาติที่มีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นองค์ประกอบ ภายใต้ระบบพลาสมาประกายไฟกะบังรอบ

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

Sumaeth Chavadej

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemical Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.2084

Abstract

The objective of this work was to investigate a direct production of synthesis gas from a CO2-containing natural gas by steam reforming with partial oxidation on Ni catalysts in a corona discharge environment. The simulated natural gas contained 70 %methane, 5 %ethane, 5 %propane and 20 %carbon dioxide and a ratio of feed hydrocarbons to oxygen was fixed at 2:1. Under the optimum conditions (an input voltage of 15 kV, a frequency of 300 Hz and a total feed flow rate of 75 cm3/min), the main product was synthesis gas with some other products of C2H4, C3H6 and C4H10. An addition of steam at the optimum steam content 15 of mol%, the reactant conversions increased with a decrease of power consumption. The presence of 5 wt% Ni/Al2O3 catalyst enhanced a methane conversion from 27 to 37% whereas the synthesis gas selectivity slightly increased but other product selectivities decreased.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษากระบวนการเปลี่ยนรูปด้วยไอน้ำและการออกซิเดชันบางส่วนภายใต้สภาวะพลาสมาของก๊าซธรรมชาติที่มีคาร์บอนไดออกไซด์เป็นส่วนประกอบเพื่อการผลิตทางตรงของก๊าซสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล ก๊าซธรรมชาติจำลองประกอบด้วย ก๊าซมีเทนร้อยละ 70, ก๊าซอีเทนร้อยละ 5, ก๊าซโพรเพนร้อยละ 5, และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ร้อยละ 20 ในงานวิจัยนี้ดำเนินการศึกษาผลของตัวแปรต่าง ๆ ดังนี้ ผลของการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้น, การเลือกเกิดของผลิตภัณฑ์, ค่าผลได้ของผลิตภัณฑ์ และค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ โดยจากการศึกษาพบว่าผลของการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้นเมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ความถี่ของกระแสไฟฟ้าและอัตราการไหลของสารตั้งต้นที่ลดลง โดยพบว่า ผลิตภัณฑ์หลักคือก๊าซสังเคราะห์ และผลิตภัณฑ์รองคือ เอทิลีน, โพรพิลีน และบิวเทน สภาวะที่เหมาะสมต่อปฏิกิริยาเป็นดังนี้ ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ 15 กิโลโวลล์, ความถี่ของกระแสไฟฟ้าที่ 300 เฮิร์ต และอัตราการไหลที่ 75 ลูกบาศก์เซนติเมตรต่อนาที ซึ่งสภาวะดังกล่าวใช้โนการศึกษาผลของไอน้ำพบว่า ไอน้ำส่งผลต่อการเปลี่ยนรูปของสารตั้งต้นเพียงเล็กน้อยเท่านั้น โดยจำนวนโมลของ ไอน้ำที่ดีที่สุดคือร้อยละ 15 โมล อีกทั้งพบว่าการเปลี่ยนแปลงของสารตั้งต้นเพิ่มขึ้น และมีการใช้พลังงานที่ลดลงเมื่อระบบมีตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงของมีเทนที่เพิ่มขึ้น จากร้อยละ 27 เป็นร้อยละ 37 ทั้งนี้ยังพบการลดลงของการเลือกไปผลิตภัณฑ์อื่น (เอทิลีน, โพรพิลีน และบิวเทน)

Link to Full Text

Share

COinS