سنتز پایدارترین کاتالیست فرایند ریفرمینگ متان

با دی‌اکسیدکربن در مقیاس آزمایشگاهی

در این طرح به کمک نانو فناوری، پایه‌ی کاتالیست (اکسید زیرکونیوم) را در مقیاس نانومتری به‌طوری‌که دارای چهار ویژگی مساحت سطحی بالا، خاصیت نانوکریستالی، ساختار مزوحفره و فاز پایدار تتراگونال باشد، سنتز کردیم

پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران از سنتز پایدارترین کاتالیست فرایند ریفرمینگ متان با دی‌اکسیدکربن در مقیاس آزمایشگاهی خبر دادند.

به‌گزارش ایسنا، دکتر «مهران رضایی»، دانش‌آموخته‌ی دکتری مهندسی شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران اظهار کرد: این نوع کاتالیست در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی به‌منظور تبدیل گاز طبیعی به گاز سنتز (مخلوط هیدروژن و منوکسیدکربن) به‌کار می‌رود که برای تولید گاز سنتز، فرآیندهای متداولی چون ریفرمینگ متان با بخارآب یا اکسیداسیون جزئی گاز طبیعی وجود دارد.

عضو هیأت علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه کاشان افزود: در این طرح با به‌کارگیری ریفرمینگ خشک (ریفرمینگ متان و دی‌اکسیدکربن)، مزیت‌های قابل توجهی چون استفاده از دو گاز گلخانه‌ای متان و دی‌اکسیدکربن به‌عنوان خوراک و تنظیم نسبت هیدروژن به منوکسیدکربن در گاز سنتز حاصل از روش‌های متداول از جمله ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب حاصل شد.

دکتر «رضایی» در ادامه تصریح کرد: در فرایند متداول ریفرمینگ گاز طبیعی با بخار آب نسبت هیدروژن به منوکسیدکربن بسته به میزان نسبت بخارآب به کربن در خوراک در حدود سه تا شش است که می‌توان با تلفیق این روش با ریفرمینگ خشک، نسبت هیدروژن به منواکسید کربن را اصلاح کرد و به میزان مورد نظر رساند.

عضو هیأت علمی گروه مهندسی شیمی دانشگاه کاشان خاطرنشان کرد: مهم‌ترین مشکل فرایند ریفرمینگ متان با دی‌اکسیدکربن، غیرفعال شدن سریع کاتالیست‌هایی است که در آن مورد استفاده قرار گرفته و مبنای نیکلی دارند، در حالی‌که در این طرح به کمک نانو فناوری، پایه‌ی کاتالیست (اکسید زیرکونیوم) را در مقیاس نانومتری به‌طوری که دارای چهار ویژگی مساحت سطحی بالا، خاصیت نانوکریستالی، ساختار مزوحفره و فاز پایدار تتراگونال باشد، سنتز کردیم.

وی یادآور شد: کاتالیست‌های سنتز شده برروی پایه‌های متداول در این فرآیند پس از گذشت پنج تا شش ساعت کاملاً به‌صورت غیرفعال در می‌آیند، اما کاتالیست سنتز شده در این طرح حدود هزار و 550 ساعت به‌صورت پایدار تست شد و تاکنون این میزان پایداری برای این فرایند به‌دست نیامده بود.

دانش‌آموخته دکتری مهندسی شیمی دانشگاه علم و صنعت ایران در بیان نتایج این پروژه به دستیابی به دانش فنی سنتز اکسید زیرکونیوم در مقیاس نانومتری و مناسب جهت کاربردهای کاتالیستی، سنتز کاتالیست‌های با فعالیت و پایداری بالا بر روی پایه‌ی اکسید زیرکونیوم نانومتری و تست کاتالیست در یک بازده‌ی زمانی طولانی حدود 1550 ساعت اشاره کرد و گفت: این نتایج ملاکی برای انجام طرح در مقیاس بالاتر و نیمه صنعتی می‌باشد.

گفتنی است، این طرح در قالب رساله دکتری مهران رضایی با راهنمایی دکتر سید مهدی علوی و مشاوره دکتر سعید صاحبدل فر با همکاری شرکت پژوهش و فن‌آوری پتروشیمی، شرکت Haldor Topsoe A/S دانمارک و شرکت CNPC چین (دانشگاه نفت چین) انجام شده است و نتایج آن تاکنون در قالب بیش از 10 مقاله ISI، ثبت اختراع و مقاله در کنفرانس‌های بین‌المللی ارائه شده است.