محاسبه سینتیک واکنش ریفرمینگ متان با بخار آب بر‎روی کاتالیزور بهینه ni-zn-al

در این پژوهش فرآیند ریفرمینگ متان با بخار آب با کاتالیزور nialzn مورد بررسی قرار گرفت. این فرآیند در صنعت در محدوده دمایی 900ºc-750 انجام می‎شود. به منظور کاهش دمای عملیاتی که از نظر اقتصادی و فرآیندی بسیار مهم است، کاتالیزور nialzn مورد بررسی قرار گرفت. این کاتالیزور از روش هم‎رسوبی ساخته شد. نتایج آنالیزهایxrd ، icp و bet نحوه ساخت کاتالیست را تایید کردند. سپس این کاتالیست در فرآیند ریفرمینگ متان با بخار آب بررسی شد و مشخص گردید که درصد بهینه نیکل در کاتالیست 15% است. عملکرد این کاتالیزور در دمای 650ºc شبیه کاتالیزور صنعتی در دمای 750ºc در شرایط آزمایشگاهی است به‎طوری‎که در این دما، تبدیل متان نزدیک به 75% است. همچنین این کاتالیزور در دماهای بیش از 600ºc نسبت به رسوب کربن مقاوم است. پس از ارزیابی کاتالیست، آزمایش‎های سینتیک روی آن صورت گرفت. انرژی فعال‎سازی برای واکنش تبدیل متان به co و h2، واکنش تبدیل آب گاز و تبدیل متان به co2 و h به‎ترتیب kj/mol 4/219، kj/mol 90/71 و kj/mol 04/221 به‎دست آمد. برای واکنش‎های تبدیل متان انرژی فعال‎سازی کمتر از مقادیر کاتالیزور صنعتی به‎دست آمد که نشان‎دهنده عملکرد مناسب کاتالیزور در این فرآیند است. همچنین پارامترهای مربوط به جذب گازها روی کاتالیست از نظر ترمودینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفت و تایید شد.