اکسایش جزئی گاز طبیعی برای تولید گاز سنتز به روش دینامیکی با کاتالیست پروسکایت

گاز سنتز (مخلوطی از هیدروژن و منوکسید کربن) را می توان از گاز طبیعی (یا متان) و با کمک بخار یا اکسیژن تولید کرد. اما فرایندهای موجود با مصرف انرژی و هزینه بسیار بالایی روبرو می باشند. به عنوان یک فرآیند جایگزین، چرخه شیمیایی ریفورمینگ دارای ویژگی هایی از قبیل عدم نیاز به اکسیژن خالص، انتشار کم co2 و یکپارچگی بهتر فرآیند می باشد. در کار حاضر به منظور تولید گاز سنتز برای احیای کاتالیست پروسکایتی از متان استفاده شده است و پس از آن اکسایش مجدد توسط هوا انجام می شود. کاتالیست پروسکایتی به روش احتراقی ساخته شده و در سامانه راکتوری بستر ثابت به صورت دینامیک آزموده شد. در راکتور احیا در مدت زمان محدود، گاز سنتز تولید گردید که با ادامه واکنش، هیدروژن خالص تولید شده اما کک جامد نیز تولید می گردد. بنابراین احیای کاتالیست بصورت ناقص انجام گردید. برای جبران اکسیژن های مصرف شده، در راکتور اکسایش، هوا به راکتور تزریق گردید. عالوه بر این، سوزاندن کک های تشکیل شده نیز همزمان انجام می گردد. نتایج نشان می دهند که تبدیل متان به حدود 90 درصد در مدت 30 دقیقه می رسد. برای بازیابی اکسیژن و سوخت کک، حدود 20 دقیقه در سیکل اکسایش توسط هوا مورد نیاز می باشد.

partial oxidation of natural gas for syngas production in a dynamic method uusing perovskite catalysis

syngas (a mixture of h2 and co) could be produced from natural gas(methane) using steam or oxygen. common methods of production demands high-energy consumption with high investment. as an alternative process, chemical looping reforming has typical features such as no need of pure oxygen, low co2 emission and better process integration. in the current work, the reduction of catalytic perovskite was performed to produce syngas from methane. re-oxidation is then done by air. the perovskite was synthesized by combustion method and tested in a fixed-bed tubular reactor. the syngas was produced in the reduction period when pure hydrogen is produced afterwards followed by coke formation in a longer time. so, the reduction was partially performed. air could not only re-oxidize the perovskite to compensate the consumed oxygen, but also remove the formed solid cokes. the results show that a 90% methane conversion is obtained during a 30 min. to recover the oxygen and remove the coke, a 20 min oxidation cycle is required with air.