سنتز مستقیم گازمایع از کربن دی اکسید با استفاده از کاتالیست هیبریدی SBA-۱۵ اصلاح شده

موضوع تحقیق: تبدیل کربن دی اکسید به هیدروکربن ها یک فرایند بالقوه است که باعث کاهش و کنترل پایدار این گاز گلخانه­ای می­شود. مطابق با اهداف توسعه پایدار از برنامه توسعه سازمان ملل متحد ، گاز مایع سوختی سازگار با محیط زیست تلقی می­شود و به طور گسترده­ای مورد استفاده قرار می­گیرد. هیدروکربن های سبک را می توان مستقیما از هیدروژناسیون کربن دی اکسید بر روی یک کاتالیست مناسب سنتز کرد. روش تحقیق: هدف اصلی این مطالعه بررسی سنتز مستقیم گاز مایع از هیدروژناسیون کربن دی اکسید با استفاده از کاتالیست SBA-۱۵ اصلاح شده با نانوذرات مس و روی بود. این مطالعه در راکتور بستر ثابت با استفاده از هیدروژن و کربن دی اکسید به عنوان گاز واکنش دهنده انجام شده است و ارزیابی شرایط عملیاتی نظیر دمای واکنش و زمان اقامت مورد ارزیابی قرار گرفتند. یافته­های تحقیق: نتایج نشان داد که با اصلاح کاتالیست با سایت های فعال مس و روی، سطح فعال کاتالیست به m۲.g-۱ ۵۴۲ کاهش می­یابد. همچنین نتایج SEM نشان داد که افزودن اکسیدهای فلزیZnO  و CuO منجر به توزیع یکنواخت در کانال­های درونی کاتالیست ۱Cu۱Zn/SBA-۱۵ شده است و هیچ گونه تجمعی اتفاق نیافتاده است. شرایط بهینه برای تولید LPG در دمای oC ۳۶۰ و زمان اقامت g.h.mol-۱ ۱۰ به دست می­آید. در این شرایط درصد تبدیل CO۲ و انتخاب پذیری LPG به ترتیب برابر ۶/۲۴% و ۸/۶۴% به دست آمد. با افزایش دما مقدار LPG افزایش می­یابد و سپس بعد از دمای بهینه افزایش چندانی در مقدار LPG تولیدی مشاهده نمی­شود. با افزایش زمان اقامت بعد از مقدار بهینه، درصد تبدیل CO۲  تغییر چندانی نمی­کند و این نشان­دهنده این است که واکنش در محدوده تئوری ترمودینامیکی خود می­رسد. همچنین آزمون عمر کاتالیستی ۱Cu۱Zn/SBA-۱۵ نشان داد که درصد تبدیل CO۲ و انتخاب پذیری LPG تا ۸۵ ساعت تغییری نمی کند. نتایج نشان داد که کاتالیست سنتز شده می تواند در فرایند هیدروژناسیون CO۲ به LPG عملکرد مناسبی داشته باشد.

کلیدواژه ها:

CO۲ ، Hydrogenation ، LPG ، Residence time ، Deactivation ، CO۲ ، هیدروژناسیون ، گاز مایع ، زمان اقامت ، غیر فعال شدن