İzobütan dehidrojenasyonunun CrOx/AC katalizörler üzerinde incelenmesi
İzobütan dehidrojenasyonunun CrOx/AC katalizörler üzerinde incelenmesi
Yazar: Doğan, Meltem; Çetinyokuş, Saliha; Kırcı, Emre
Dergi: Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, Vol. 33 No. 2, 2016
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; izobütan dehidrojenasyonu,CrOx/AC,karakterizasyon

Yürütülen çalışmada izobütan dehidrojenasyonu için yüksek aktivite ve seçicilikte krom temelli katalizörlerin hazırlanması amaçlanmıştır. Krom temelli katalizörlerde yapıda monokromat miktarının fazla bulunmasının aktivite ve seçiciliği olumlu etkilediği bilinmektedir. Bu nedenle çalışmada sentezlenen katalizör yapısında yüksek oranda monokromat formunun bulunması hedeflenmiştir. Ticari olarak temin edilen aktif karbon asitle muamele edildikten sonra katalizör hazırlama çalışmalarında kullanılmıştır. Krom yüklenmemiş desteğin izobütan dehidrojenasyonu yanında propene dönüşüm reaksiyonu için aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Metal tuz çözeltisi ve desteğin temas süresinin parametre olarak incelendiği çalışmalarda dört farklı karıştırma süresinde çalışılmıştır (4, 24, 48, 72 saat). En fazla monokromat 24 saatlik karıştırma süresinde hazırlanan katalizör yapısında gözlenmiştir. Katalitik testlerde de en yüksek seçicilik değeri 24 saatlik karıştırma süresinde hazırlanan katalizör ile elde edilmiştir. Katalizör yapısında metal miktarı %3’den %6’ya yükseltildiğinde monokromat miktarı yapıda artmış ancak %6’dan yüksek konsantrasyonlarda monokromat miktarında düşüş gözlenmiştir. Krom miktarı %22’ye yükseltildiğinde kromun çoğunlukla inaktif Cr2O3 kristalleri içinde kaldığı tespit edilmiştir. Katalitik testlerde yüksek oranda krom içeren katalizörler üzerinde yan reaksiyonların gerçekleşmesi ile seçiciliğin düştüğü tespit edilmiştir. Katalizör yapısında Ca/Cr oranı arttıkça monokromat miktarlarında azalma görülmüştür. Krom yanında kalsiyum içeren katalizörler ile yürütülen katalitik çalışmalarda çok düşük izobütan dönüşümü ve izobüten seçicilik değerleri gözlenmiştir. Katalizör hazırlanmasında kalsinasyon işleminin yüksek sıcaklıkta ve CO2 ortamında yapılması durumunda en fazla monokromat gözlenmiştir. Kuru hava ortamında yapılan çalışmalarda yüksek sıcaklıklarda çalışılamamış, düşük sıcaklıklarda ise katalizörde inaktif Cr2O3 kristallerinin oluştuğu görülmüştür.

Yürütülen çalışmada izobütan dehidrojenasyonu için yüksek aktivite ve seçicilikte krom temelli katalizörlerin hazırlanması amaçlanmıştır. Krom temelli katalizörlerde yapıda monokromat miktarının fazla bulunmasının aktivite ve seçiciliği olumlu etkilediği bilinmektedir. Bu nedenle çalışmada sentezlenen katalizör yapısında yüksek oranda monokromat formunun bulunması hedeflenmiştir. Ticari olarak temin edilen aktif karbon asitle muamele edildikten sonra katalizör hazırlama çalışmalarında kullanılmıştır. Krom yüklenmemiş desteğin izobütan dehidrojenasyonu yanında propene dönüşüm reaksiyonu için aktivite gösterdiği belirlenmiştir. Metal tuz çözeltisi ve desteğin temas süresinin parametre olarak incelendiği çalışmalarda dört farklı karıştırma süresinde çalışılmıştır (4, 24, 48, 72 saat). En fazla monokromat 24 saatlik karıştırma süresinde hazırlanan katalizör yapısında gözlenmiştir. Katalitik testlerde de en yüksek seçicilik değeri 24 saatlik karıştırma süresinde hazırlanan katalizör ile elde edilmiştir. Katalizör yapısında metal miktarı %3’den %6’ya yükseltildiğinde monokromat miktarı yapıda artmış ancak %6’dan yüksek konsantrasyonlarda monokromat miktarında düşüş gözlenmiştir. Krom miktarı %22’ye yükseltildiğinde kromun çoğunlukla inaktif Cr2O3 kristalleri içinde kaldığı tespit edilmiştir. Katalitik testlerde yüksek oranda krom içeren katalizörler üzerinde yan reaksiyonların gerçekleşmesi ile seçiciliğin düştüğü tespit edilmiştir. Katalizör yapısında Ca/Cr oranı arttıkça monokromat miktarlarında azalma görülmüştür. Krom yanında kalsiyum içeren katalizörler ile yürütülen katalitik çalışmalarda çok düşük izobütan dönüşümü ve izobüten seçicilik değerleri gözlenmiştir. Katalizör hazırlanmasında kalsinasyon işleminin yüksek sıcaklıkta ve CO2 ortamında yapılması durumunda en fazla monokromat gözlenmiştir. Kuru hava ortamında yapılan çalışmalarda yüksek sıcaklıklarda çalışılamamış, düşük sıcaklıklarda ise katalizörde inaktif Cr2O3 kristallerinin oluştuğu görülmüştür.