Microsoft Word Materiallar Full
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
Yüklə 18,89 Mb. Pdf görüntüsü
|
|
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
120
Qafqaz University 18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ПАРОВОЙ КОНВЕРСИИ ЭТАНОЛА В ВОДОРОД НА ЖЕЛЕЗО-КОБАЛЬТ ОКСИДНЫХ КАТАЛИЗАТОРАХ Фарида АБУЗЕРЛИ Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия vagif_bagiev@yahoo.com Одним из основных источников энергии как известно в будущем станет водород. Перспективным методом получения водорода является реакция паровой конверсии этанола. Из периодической литературы известно, что высокую активность в реакции паровой конверсии этанола проявляют катализаторы на основе оксида кобальта. В связи с этим данная работа посвящена изучению реакции паровой конверсии этанола в водород на бинарных железо-кобальт оксидных катализаторах различного состава. Fe-Co-O катализаторы различного состава готовили методом соосаждения из водных растворов железа азотнокислого и кобальта азотнокислого. Полученную смесь выпаривали и высушивали при 100-120 0 С, разлагали до полного выделения оксидов азота при 250 0 С, а затем прокаливали при температуре 550 0 С в течение 10 часов. Таким образом, были синтезированы 9 катализаторов с атомным отношением элементов от Fe:Co=9:1 до Fe:Co=1:9. Активность синтезированных катализаторов изучали на проточной установке при объемной скорости подачи сырья 1800 ч -1 в интервале температур 250-600°С. В кварцевый реактор загружали 5 мл исследуемого катализатора с зернением 1.0-2.0 мм и изучали его активность в реакции паровой конверсии этанола. Выходы водорода, метана и СО определяли на хроматографе Газохром с колонкой длиной 2м. заполненной активированным углем. Выходы этилена, ацетальдегида и количества непрореагировавшего этанола определяли на хроматографе ЛХМ-8 с пламенно ионизационным детектором на колонке длиной 1м, заполненной сорбентом полисорб-1. Исследование реакции паровой конверсии этанола на железо-кобальт оксидных катализаторах показало, что основным продуктом реакции являются водород и углекислый газ. В качестве побочных продуктов также образуются этилен, ацетальдегид, моно оксид углерода и метан. Ниже на рисунке 1 приведены результаты исследования реакции паровой конверсии этанола на катализаторе Fe:Co=1:9. Как видно из рисунка реакция паровой конверсии этанола начинается при температуре 200 0 С. При этой температуре образуется небольшое количество водорода (3.0%). Дальнейшее повышение температуры приводит к образованию и других продуктов реакции. Из рисунка видно, что с увеличением температуры выход водорода увеличивается и при 400°С достигает 60% и с дальнейшим увеличением температуры изменяется незначительно. Конверсия этанола при температурах выше 400°С достигает 80%. На активность в реакции паровой конверсии этанола Fe:Co оксидных катализаторов оказывает влияние также атомное отношение железа и кобальта (рис. 2). Как видно из рис.2 с увеличением содержания оксида железа в составе катализатора выход водорода и конверсия этанола уменьшаются. Так при 350С выход водорода и конверсия этанола соответственно уменьшаются от 50.9% и 66.6% (Fe:Co=1:9 ) до 1.8 и 6.9% (Fe:Co=9;1). Аналогичные зависимости получаются и при других температурах вплоть до 450°С.Только чем выше температура, тем слабее уменьшение скорости образования водорода с ростом содержания железа в составе катализатора. При температурах выше 500°С наблюдается иная картина. Так с увеличением железа в составе катализатора выход водорода слегка возрастает и на катализаторе Fe:Co=9:1 составляет 76,1% (рис.3). Также нами установлено, что при высоких температурах на всех изученных катализаторах наблюдается образование только этилена в качестве побочного продукта. Остальные побочные продукты образуются в небольших количествах только на образцах с преобладанием оксида кобальта. Максимальный выход водорода на всех изученных катализаторах достигает порядка 80%. Выходы же побочных продуктов изменяются в пределах 10%. Таким образом, можно сказать, что бинарные Fe-Co-O катализаторы проявляют достаточно высокую активность в реакции паровой конверсии этанола в водород и могут быть основой для дальнейшего их модифицирования с целью получения высоко активного и селективного катализатора для реакции паровой конверсии этанола в водород .
|