Etanol ve propan su buharı reforming prosesi ile katalitik hidrojen üretimi
Production of catalys hydrogen with steam reforming process of ethanol and propane
Yazar: MURAT AĞBABA
Danışman: PROF. DR. YUSUF ŞAHİN
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalışmada etanol ve propan su buharı reforming prosesi ile hidrojen üretimi amaçlanmıştır. Çalışmanın birinci safhasında farklı deneysel şartlarda ticari BASF katalizörü ile hidrojen üretimi çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca laboratuvar şartlarında bir katalizör hazırlanarak farklı deneysel şartlarda hidrojen üretimi çalışmaları yapılmıştır.
Çalışmanın ikinci safhasında ticari BASF katalizörünü kullanarak farklı deneysel şartlarda propan su buharı reforming prosesi ile hidrojen üretimi çalışmaları yapılmıştır. Ayrıca laboratuvarda hazırlanan katalizörü kullanarak değişik çalışma şartlarında hidrojen üretimi gerçekleştirilmiştir.
Ticari katalizör ve laboratuvar ortamında hazırlanan katalizör çalışmalarında elde edilen sonuçlar hidrojen verimleri yönünden karşılaştırılmıştır. Ticari BASF katalizörü ve laboratuvarda hazırlanan katalizörlerle elde edilen hidrojen verimleri için birbirine benzer sonuçlar elde edilmiştir. Ancak, laboratuvarda hazırlanan katalizörün aktifliği daha uzun olduğu sonucuna varılmıştır.
Hem etanol 'ün buhar reforminginde hem de propanın buhar reforminginde yüksek oranlarda hidrojen verimleri elde edilmiştir. Katalizör miktarları arttıkça hidrojen yüzdelerinde artışlar kaydedilmiştir. Diğer gazlar hidrojene göre daha düşük oranlarda elde edilmiştir.
Hem etanol su buharı hem de propan su buharı için tek bir reaksiyon mekanizması göz önüne alınarak kinetik analizler ve hesaplamalar yapılmıştır. Her iki hidrokarbon için reaksiyonun birinci mertebeden olduğu düşünülmektedir. Hesaplanan kinetik parametreler bunu doğrulamaktadır. Elde edilen aktivasyon enerjisi değerlerine göre reaksiyonların kinetik reaksiyon kontrollü olduğu sonucuna varılmıştır.
Anahtar kelimeler: Etanol buhar reforming, propan buhar reforming, katalizör, hidrojen, kinetik.

Abstract:
In this work steam reforming of ethanol and propane was proposed. In the first stage of the study with ethanol steam reforming process the production of hydrogen in different experimental conditions were carried out.
In second stage of the work, steam propane reforming studies in different experimental conditions were performed. Additionally for the production of hydrogen purpose a BASF commercial catalytic was used in different experimental conditions and also, a catalytic was prepared in laboratory conditions and then it was used for hydrogen production studies under different experimental conditions.
Results of commercial BASF catalytic and laboratory catalytic were compared on the basis of hydrogen yields. The results obtained from both catalytic studies were the similar hydrogen yields. However the prepared catalytic of has higher activity than that of commercial BASF catalytic.
In both study of ethanol steam reforming and in propane reforming studies. The higher hydrogen ratios were obtained. The hydrogen weight percentage are increasing catalyst amount; but the other exhaust gas composition were determined in lower with respect to the hydrogen percentage.
For the kinetic analysis of the complex reaction mechanism the same was considered both the for ethanol and propane steam reforming. Ethanol and propane reforming reactions are first order. Computed kinetics parameters are realized this fact clearly. According to obtained activation energy values. We can say both reactions are chemical reaction controlled.
Keyword: Steam reforming of ethanol, steam reforming of propane, catalytic, hydrogen, kinetic.