Nghiên cứu động học phản ứng metan hóa co trong khí giàu hydro trên xúc tác nio

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA oOo VÕ THANH TÂN NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG METAN HÓA CO TRONG KHÍ GIÀU HYDRO TRÊN XÚC TÁC NiO/TiO2 VÀ NiO/γγ-Al2O3 CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC MÃ SỐ NGÀNH : 2.10.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 07 NĂM 2006 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI PHÒNG DẦU KHÍ VÀ XÚC TÁC, VIỆN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC, VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS TSKH LƯU CẨM LỘC CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐƯC BẢO VỆ TAI HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, NGÀY THÁNG NĂM 2006 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên Ngày, tháng, năm sinh Chuyên ngành TÊN ĐỀ TÀI : Võ Thanh Tân Phái : Nam : 29 – 11 – 1980 Nôi sinh : Huế : Công nghệ Hoá Học Mã số HV : 00503141 : NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG METAN HÓA CO TRONG KHÍ GIÀU HYDRO TRÊN XÚC TÁC NiO/TiO2 VÀ NiO/γγ-Al2O3 II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : • Điều chế hai xúc tác tốt sở Ni 7.5%NiO/TiO2 37.7%NiO/ γ - Al2O3 có khả chuyển hóa hoàn toàn CO thành Metan dòng khí giàu Hydro nhiệt độ thấp áp suất thường • Xác định điều kiện xử lý xúc tác khảo sát tính chất hoá lý chúng • Nghiên cứu động học phản ứng metan hóa CO hai xúc tác tốt 7.5%NiO/TiO2 37.7%NiO/ γ -Al2O3 • Bên cạnh đó, từ phương trình động học làm sáng tỏ phần chế phản ứng ảnh hưởng chất mang lên động học phản ứng III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS - TSKH Lưu Cẩm lộc CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH tháng năm KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn : PGS.TSKH Lưu Cẩm Lộc, người thầy tận tâm dẫn động viên suốt trình làm luận văn, tạo điều kiện tốt để hoàn thành luận văn Ths Nguyễn Mạnh Huấn, thầy cô, anh chị Phòng Dầu khí - Xúc tác Viện Công nghệ Hóa học giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho mặt vật chất, ủng hộ vềø mặt tinh thần, hỗ trợ mặt kiến thức suốt trình làm luận văn Viện Hóa Các thầy cô, anh chị bạn Phòng thuộc Viện Công nghệ Hóa Học giúp đỡ trình làm luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn tất người thân, thầy cô, bạn bè không ngừng động viên giúp đỡ suốt tháng ngày thực luận văn Kính chào Võ Thanh Tân MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC MỞ ĐẦU PHAÀN I TOÅNG QUAN I.1 PHẢN ỨNG METAN HÓA CO I.1.1 Đặc điểm nhiệt động phản ứng I.1.2 Các nghiên cứu động học chế I.1.2.1 Động học I.1.2.2 Cơ chế I.2 CÁC HỆ XÚC TÁC ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯC NGHIÊN CỨU CHO PHẢN ỨNG METAN HOÙA CO 11 I.3 ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG XÚC TÁC DỊ THỂ 16 I.3.1 Hiện tượng chuyển khối xúc tác dị thể 16 I.3.1.1 Các giai đoạn trình xúc tác dị thể 16 I.3.1.2 Các trình khuyếch tán 16 I.3.2 Độ lựa chọn (s) 18 I.3.2.1 Độ lựa chọn vi phân 18 I.3.2.2 Độ lựa chọn tích phân 19 I.3.3 Độ chuyển hóa (x) 19 I.3.4 Đường động học phương trình động học 19 I.3.5 Bậc phản ứng phương pháp xác định bậc phản ứng 19 I.3.5.1 Bậc phản ứng 19 I.3.5.2 Phương pháp xác định bậc phản ứng 22 I.3.6 Tốc độ phản ứng phương pháp đo tốc độ phản ứng 22 I.3.6.1 Tốc độ phản ứng 22 I.3.6.2 Phương pháp đo tốc độ phản ứng 23 PHẦN II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 II.1 ĐIỀU CHẾ HAI HỆ XÚC TÁC 30 II.1.1 Các nguyên liệu điều chế xúc tác 30 II.1.2 Quá trình điều chế xúc tác 31 II.2 NGHIÊN CỨU, XÁC ĐỊNH TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA XÚC TÁC 32 II.2.1 Nhiễu xạ tia X 33 II.2.1.1 Khái quát chung nhiễu xạ tia X 33 II.2.1.2 Mục đích sử dụng phương pháp nhiễu xạ đề tài 34 II.2.2 Phương pháp BET 35 II.2.2.1 Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng BET 35 II.2.2.2 Xác định bán kính trung bình lỗ xốp 37 II.2.3 Phương pháp chuẩn độ xung 39 II.2.4 Phương pháp khử chương trình nhiệt độ 40 II.3 NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC XÚC TÁC 41 II.3.1 Sơ đồ dòng tuần hoàn không gradient 41 II.3.2 Qui trình thực phản ứng 46 II.3.2.1 Khử xúc tác 46 II.3.2.2 Xây dựng đường động học phản ứng 47 II.3.2.3 Mô tả trình thực thí nghiệm 49 II.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIEÄM 49 II.4.1 Tính độ chuyển hóa CO (x) 49 II.4.2 Tính độ lựa chọn metan (s) 50 II.4.3 Tính tốc độ phản ứng metan hóa CO 50 II.4.4 Tính nồng độ nước có dòng hỗn hợp khí trước phản ứng 50 II.4.5 Tính áp suất riêng phần ban đầu đương thời chất có mặt phản ứng 51 II.4.6 Tính lượng hoạt hóa thừa số trước hàm mũ 52 PHẦN III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 III.1 ĐIỀU CHẾ XÚC TAÙC 54 III.2 TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA CÁC HỆ XÚC TÁC 54 III.2.1 Nhiễu xạ tia X (chụp phổ XRD) 54 III.2.2 Diện tích bề mặt riêng bán kính trung bình lỗ xốp xúc tác 55 III.2.3 Kết nghiên cứu chuẩn độ xung 56 III.2.4 Kết nghiên cứu khử chương trình nhiệt độ (TPR) 57 III.3 ĐỘNG HỌC CỦA PHẢN ỨNG METAN HÓA CO TRÊN HAI HỆ XÚC TÁC 60 III.3.1 Động học xúc tác 37.7%NiO/ γ -Al2O3 (37.7Ni/Al) 60 III.3.2 Động học xúc tác 7.5%NiO/TiO2 (7.5Ni/Ti) 73 III.4 SO SÁNH HOẠT ĐỘ, ĐỘ LỰA CHỌN, ĐỘ BỀN LÀM VIỆC, VÀ ĐỘNG HỌC CỦA PHẢN ỨNG METAN HÓA CO TRÊN HAI HỆ XÚC TÁC 7.5Ni/Ti VÀ 37.7Ni/Al 84 III.4.1 So sánh hoạt độ, độ lựa chọn, độ bền làm việc hai xúc tác 7.5Ni/Ti vaø 37.7Ni/Al 84 III.4.2 So sánh động học phản ứng metan hóa CO hai xúc tác 7.5Ni/Ti 37.7Ni/Al 85 PHẦN IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 IV.1 KẾT LUẬN 87 IV.2 KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHUÏ LUÏC 94 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG MỞ ĐẦU Trên giới, metan hóa CO CO2 có ý nghóa thực tế to lớn, giai đoạn cần thiết quan trọng nhiều phản ứng hóa học làm xúc tác oxit cacbon khí chứa hydro Ngay nồng độ thấp khí CO CO2 có ảnh hưởng bất lợi đến chất lượng hydro trình tiêu thụ khí hydro Metan hóa giai đoạn cuối trình làm khí hydro hàm lượng CO khí rời khỏi thiết bị metan hóa với xúc tác niken giảm từ 0.1 -1 % xuống ppm Metan tạo thành đóng vai trò chất trơ pha loãng không ảnh hưởng đến trình tiêu thụ hydro Do đó, qui trình sản xuất hydro chuyển hóa CO, bước loại bỏ khí CO2 phản ứng metan hóa qui trình làm khí sử dụng phổ biến Bên cạnh ứng dụng metan hóa làm khí sản xuất hydro amoniac ứng dụng loại bỏ CO khí cracking olefin hóa dầu giàu hydro, xử lý khí chua sản phẩm khí nhằm loại bỏ vết CO CO2 có khả ăn mòn Phản ứng metan hóa ứng dụng để xử lý khí từ trình khí hóa than Trong thành phần khí hóa than có chứa 53-87% mol CH4, 14-35% H2, 2-20% CO, 2% CO2 lượng nhỏ etan, H2S, N2, NH3 cấu tử khác CO2, hợp chất lưu huỳnh, nitơ dễ dàng loại bỏ phương pháp làm khí thông thường Tuy nhiên, khí sau làm chứa lượng nhỏ CO (0.1%) Như vậy, phương pháp xử lý thích hợp trước tiên loại bỏ CO2 cách rửa khí, sau thực metan hóa CO để nhận sản phẩm có nhiệt trị cao Metan hóa thích hợp cho việc chuyển hóa sâu khí reforming (hỗn hợp H2 – CO – CO2) để nhận khí có nhiệt lượng cao dùng làm nhiên liệu Mở đầu CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc Hơn nữa, hydro hóa CO CO2 phản ứng khí tổng hợp nhằm chuyển hoá CO CO2 thành sản phẩm có giá trị cao metan, parafin cao hơn, olefin hợp chất chứa oxy nguyên liệu quan trọng cho hóa hữu hóa dầu Với mục đích nhiều hệ xúc tác nghiên cứu sử dụng Động học đóng vai trò quan trọng xúc tác nói chung, cầu nối lý thuyết thực tế ngành xúc tác Nhiệm vụ trọng tâm thiết lập mô hình động học xác, toàn diện cho phản ứng, bước cần thiết để làm sáng tỏ chế phản ứng mô hình động học làm sở cho mô hình hóa toán học lò phản ứng công nghiệp định hướng hoàn thiện công nghệ Lịch sử phát triển xúc tác cho trình metan hóa CO trải qua hàng chục năm Trong thời gian tạo nhiều xúc tác có hoạt độ, độ lựa chọn độ bền cao sử dụng rộng rãi công nghiệp, nặng tính kinh nghiệm có nghiên cứu động học vấn đề Do đó, cần phải đề xuất sở khoa học cho trình metan hóa sử dụng xúc tác dị thể Để góp phần giải vấn đề trên, luận văn: “Nghiên cứu động học phản ứng metan hóa CO khí giàu hydro hai hệ xúc tác NiO/TiO2 NiO/γ-Al2O3 “ thực Mở đầu CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 94 PHỤ LỤC Bảng Số liệu thực nghiệm nghiên cứu động học phản ứng metan hóa CO xúc tác 37.7%NiO/ γ -Al2O3 (chủ yếu thực với 0.3 gam xúc tác, điểm có dấu “*” giá trị cột V (l/h) thực với 0.9 gam xúc tác) Xúc tác 37.7%Ni/Al2O3 P ot = 750mmHg=1000hPa STT V x (l/h) (%) PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 180oC 10 667 0 4.5 22.7 7.73 660.2 2.27 2.27 1.52 1.47 3.03 12 11.6 8.84 663.5 1.16 1.16 2.07 1.57 24.15 10 500 0 4.5 19.2 8.08 494.2 1.92 1.92 1.29 1.22 4.76 12 9.2 9.08 497.2 0.92 0.92 1.64 1.30 20.62 10 333 0 4.5* 36.2 6.38 322.1 3.62 3.62 0.81 0.79 2.03 6* 30.1 6.99 324.0 3.01 3.01 0.90 0.83 7.12 9* 21.5 7.85 326.6 2.15 2.15 0.96 0.89 7.06 12* 18.4 8.16 327.5 1.84 1.84 1.10 0.91 16.98 18* 13.6 8.64 328.9 1.36 1.36 1.21 0.94 22.02 10 24* 9.0 9.10 330.3 0.90 0.90 1.08 0.97 9.51 10 167 0 9.44 165.3 0.56 0.56 0.75 0.60 20.64 333 0 11 5.6 12 40.3 2.99 327.0 2.02 2.02 0.90 0.92 2.28 13 23.8 3.81 329.4 1.19 1.19 1.06 1.03 3.31 Phuï luïc CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 95 STT V x PCO PH2 (l/h) (%) 14 6* 15 6* 16 4.5 17 18 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 20 333 0 12.3 17.54 325.6 2.46 2.46 0.73 0.80 8.93 7.3 30 27.81 333 326.4 2.19 2.19 0.65 0.74 13.67 10 333 6.8 8.79 329.4 1.21 1.21 0.81 0.95 17.66 10 333 12.4 19.5 8.05 327.2 1.95 1.95 0.87 0.90 3.96 18.4 10 8.16 333 327.5 21.9 1.84 1.84 0.82 0.91 11.19 12.1 200oC 19 20 21 4.5 12 22 23 4.5 12 24 25 26 27 28 29 6* 12* 6* 9* 18* Phuï luïc 52.4 34.6 20.1 10 4.76 6.54 7.99 667 651.3 656.6 661.0 5.24 3.46 2.01 5.24 3.46 2.01 3.51 3.09 3.59 3.36 3.61 3.76 4.13 16.73 4.79 40.7 18.1 10 5.93 8.19 500 487.8 494.6 4.07 1.81 4.07 1.81 2.73 3.23 2.88 3.11 5.59 3.93 12.7 10 8.73 167 163.2 1.27 1.27 1.70 1.42 16.22 17.8 9.6 30 24.66 27.12 333 317.0 324.4 5.34 2.88 5.34 2.88 1.58 1.72 1.75 1.83 10.61 6.30 28.8 20.8 12.2 20 14.25 15.83 17.56 333 315.7 320.5 325.7 5.75 4.17 2.44 5.75 4.17 2.44 1.70 1.90 2.20 1.87 1.94 2.02 9.77 2.21 8.18 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 96 STT V x PCO (l/h) (%) 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 4.5 12 18 12 6 4.5 PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 47.5 32.7 22.9 19.2 14.1 10.9 10 5.25 6.73 7.71 8.08 8.59 8.91 333 318.8 323.2 326.1 327.2 328.8 329.7 4.75 3.27 2.29 1.92 1.41 1.09 4.75 3.27 2.29 1.92 1.41 1.09 2.12 2.19 2.04 2.57 2.52 2.92 2.06 2.21 2.29 2.32 2.36 2.38 2.92 0.79 12.09 9.71 6.24 18.34 83.8 48.6 38 30.4 0.81 2.57 3.10 3.48 333 320.4 325.7 327.3 328.4 4.19 2.43 1.90 1.52 4.19 2.43 1.90 1.52 1.87 2.17 2.54 2.71 1.79 2.40 2.50 2.57 4.29 10.68 1.44 5.45 26.4 14.5 10 7.36 8.55 333 325.1 328.7 21.9 24.54 23.35 2.64 1.45 1.18 1.29 1.16 1.23 2.07 4.61 33.5 18.8 10 6.65 8.12 333 323.0 327.4 12.4 15.75 14.28 3.35 1.88 1.50 1.68 1.41 1.52 5.61 9.37 26.6 15.5 10 7.34 8.45 333 325.0 328.4 6.8 9.46 8.35 2.66 1.55 1.78 2.08 1.74 1.83 2.18 12.10 9.37 7.19 5.07 4.15 3.11 2.51 6.27 6.42 6.79 7.41 8.33 8.96 5.77 7.65 8.17 8.30 8.42 8.47 8.08 19.16 20.31 12.01 1.02 5.48 220oC 46 47 48 49 50 51 Phuï luïc 4.5 12 18 24 93.7 71.9 50.7 41.5 31.1 25.1 10 0.63 2.81 4.93 5.85 6.89 7.49 667 638.9 645.4 651.8 654.6 657.7 659.5 9.37 7.19 5.07 4.15 3.11 2.51 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 97 STT V x PCO (l/h) (%) 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 Phuï luïc 4.5 12 18 24 4.5 12 18 24 4.5 12 18 12 18 24 36 PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 81.1 62.2 45.5 36.3 26.6 20.9 10 1.89 3.78 5.45 6.37 7.34 7.91 500 475.7 481.3 486.4 489.1 492.0 493.7 8.11 6.22 4.55 3.63 2.66 2.09 8.11 6.22 4.55 3.63 2.66 2.09 5.43 5.55 6.09 6.48 7.13 7.46 5.84 6.50 6.78 6.89 6.98 7.02 7.50 17.03 11.26 6.25 2.06 5.86 89.1 68.5 52.4 39.4 30.1 21.2 16.9 10 1.09 3.15 4.76 6.06 6.99 7.88 8.31 333 306.3 312.5 317.3 321.2 324.0 326.6 327.9 8.91 6.85 5.24 3.94 3.01 2.12 1.69 8.91 6.85 5.24 3.94 3.01 2.12 1.69 3.98 4.59 4.68 5.28 5.38 5.68 6.04 3.77 4.69 4.99 5.15 5.24 5.31 5.34 5.22 2.19 6.70 2.35 2.50 6.47 11.57 61.5 44.6 34.6 24.7 19.9 13.9 10 3.85 5.54 6.54 7.53 8.01 8.61 167 148.6 153.6 156.6 159.6 161.0 162.8 6.15 4.46 3.46 2.47 1.99 1.39 6.15 4.46 3.46 2.47 1.99 1.39 2.75 2.99 3.09 3.31 3.55 3.72 2.80 3.01 3.10 3.19 3.22 3.26 1.94 0.78 0.48 3.77 9.28 12.32 93.8 77.5 60.3 44.3 34.3 23.5 0.31 1.13 1.99 2.79 3.29 3.83 333 318.9 321.4 324.0 326.4 327.9 329.5 4.69 3.88 3.02 2.22 1.72 1.18 4.69 3.88 3.02 2.22 1.72 1.18 4.19 5.19 5.38 5.93 6.13 6.29 4.01 5.19 5.60 5.81 5.89 5.96 4.30 0.04 4.09 2.15 3.82 5.21 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Loäc 98 STT 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 V x PCO (l/h) (%) 6* 9* 12* 18* 24* 36* 4.5* 6* 9* 12* 18* 24* 36* 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 Phuï luïc 4.5 12 18 4.5 12 18 PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 64.8 45.7 34.9 25.7 19.1 14.4 20 7.04 10.87 13.01 14.86 16.19 17.13 333 294.1 305.6 312.0 317.6 321.6 324.4 12.96 9.13 6.99 5.14 3.81 2.88 12.96 9.13 6.99 5.14 3.81 2.88 3.86 4.08 4.16 4.59 4.54 5.13 3.89 4.24 4.39 4.50 4.56 4.61 0.70 4.08 5.54 1.99 0.57 10.21 47.7 37.4 25.7 20.1 15.0 11.1 8.2 30 15.69 18.78 22.28 23.96 25.51 26.68 27.55 333 290.1 299.3 309.9 314.9 319.5 323.0 325.7 14.31 11.22 7.72 6.04 4.49 3.32 2.45 14.31 11.22 7.72 6.04 4.49 3.32 2.45 3.19 3.34 3.44 3.59 4.01 3.96 4.37 3.66 3.83 4.00 4.07 4.13 4.18 4.21 14.81 14.73 16.07 13.27 3.17 5.63 3.61 79.3 58.5 46.3 32.7 25.6 17.3 10 2.07 4.15 5.37 6.73 7.44 8.27 333 309.2 315.5 319.1 323.2 325.3 327.8 6.8 14.73 12.65 11.43 10.07 9.36 8.53 7.93 5.85 4.63 3.27 2.56 1.73 3.54 3.92 4.13 4.38 4.57 4.63 3.41 4.03 4.25 4.44 4.52 4.60 3.81 2.76 2.79 1.30 1.18 0.71 70.9 54.3 42.3 29.0 22.0 14.8 10 2.91 4.57 5.77 7.10 7.80 8.52 333 311.7 316.7 320.3 324.3 326.4 328.6 12.4 19.49 17.83 16.63 15.30 14.60 13.88 7.09 5.43 4.23 2.90 2.20 1.48 3.17 3.64 3.78 3.88 3.93 3.96 3.19 3.60 3.81 4.00 4.08 4.16 0.75 1.05 0.93 2.91 3.85 4.87 CBHD: PGS TSKH Löu Cẩm Lộc 99 STT V x PCO PH2 (l/h) (%) 102 103 104 105 106 107 108 109 110 4.5 12 18 12 12 12 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 63.7 45.7 37.1 25.4 19.7 12.7 10 3.63 5.43 6.29 7.46 8.03 8.73 333 313.9 319.3 321.9 325.4 327.1 329.2 21.9 28.27 26.47 25.61 24.44 23.87 23.17 6.37 4.57 3.71 2.54 1.97 1.27 2.84 3.06 3.31 3.40 3.52 3.40 2.77 3.13 3.27 3.42 3.49 3.57 2.41 2.35 1.38 0.68 0.69 5.05 30.1 10 6.99 333 324.0 3.01 10 13.01 5.38 5.24 2.59 10 333 20 6.99 324.0 3.01 23.01 5.38 5.24 2.59 10 333 30 6.99 324.0 3.01 33.01 5.38 5.24 2.59 30.1 30.1 240oC 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 Phuï luïc 12 12 24 12 18 24 36 48 18 86.9 10 1.31 667 640.9 8.69 8.69 15.52 16.15 4.09 82.1 47.5 10 1.79 5.25 500 475.4 485.8 8.21 4.75 8.21 4.75 14.66 16.96 13.68 14.64 6.66 13.68 94.4 77.8 68.1 45.0 35.3 21.7 15.9 10 0.56 2.22 3.19 5.50 6.47 7.83 8.41 333 304.7 309.7 312.6 319.5 322.4 326.5 328.2 9.44 7.78 6.81 4.50 3.53 2.17 1.59 9.44 7.78 6.81 4.50 3.53 2.17 1.59 8.43 10.42 12.16 12.05 12.61 11.63 11.36 8.48 10.46 10.79 11.12 11.18 11.24 11.25 0.65 0.37 11.28 7.76 11.31 3.33 0.91 49.6 26.7 10 5.04 7.33 167 152.1 159.0 4.96 2.67 4.96 2.67 6.64 7.15 6.66 6.85 0.23 4.20 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 100 STT 123 124 125 V x PCO (l/h) (%) 18* 24* 24* 126 127 128 129 130 131 132 133 Phuï luïc 18 12 12 4.5 PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 34.5 27.5 30 19.65 21.75 333 302 308.3 10.35 8.25 10.35 8.25 9.20 9.80 8.57 8.67 6.90 11.49 43.9 20 333 11.22 306.66 8.78 8.78 10.50 9.50 9.54 96.2 69.8 0.19 1.51 333 318.6 322.5 4.81 3.49 4.81 3.49 8.59 12.46 9.31 12.14 8.34 2.57 80.5 58.3 10 1.95 4.17 333 308.9 315.5 21.9 29.95 27.73 8.05 5.83 7.19 7.81 6.47 7.71 9.98 1.25 86.4 63.6 10 1.36 3.64 333 307.1 313.9 12.4 21.04 18.76 8.64 6.36 7.71 8.52 7.12 8.67 7.71 1.79 95.7 71.3 10 0.43 2.87 333 304.3 311.6 6.8 16.37 13.93 9.57 7.13 6.41 9.55 6.12 9.25 4.57 3.08 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 101 Bảng Số liệu thực nghiệm nghiên cứu động học phản ứng metan hóa CO xúc tác 7.5%NiO/TiO2 (chủ yếu thực với 0.6 gam xúc tác, điểm có dấu “*” giá trị cột V (l/h) thực với 0.3 gam xúc tác) Xúc tác 7.5%Ni/TiO2 P ot = 750mmHg=1000hPa STT V x (l/h) (%) PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 180oC 10 667 0 12 14.6 8.54 662.6 1.46 1.46 1.30 1.38 6.08 24 8.4 9.16 664.5 0.84 0.84 1.50 1.40 6.71 10 500 0 17.9 8.21 494.6 1.79 1.79 1.20 1.14 4.88 12 12.3 8.77 496.3 1.23 1.23 1.10 1.16 5.39 10 333 0 37.9 6.21 321.6 3.79 3.79 0.85 0.81 4.18 4.5 26.5 7.35 325.1 2.65 2.65 0.89 0.85 4.18 20.7 7.93 326.8 2.07 2.07 0.92 0.87 6.00 14.7 8.53 328.6 1.47 1.47 0.98 0.89 9.91 12 10.8 8.92 329.8 1.08 1.08 0.89 0.90 0.59 10 167 0 10 9.3 9.07 164.2 0.93 0.93 0.62 0.57 8.62 11 12 7.6 9.24 164.7 0.76 0.76 0.68 0.57 15.69 333 0 12 6* 18.5 4.08 330.2 0.93 0.93 0.83 0.95 14.64 13 9* 13.6 4.32 331.0 0.68 0.68 0.91 0.96 5.87 14 18* 8.5 4.58 331.7 0.43 0.43 1.14 0.98 14.46 20 333 0 17.6 325.8 2.40 2.40 0.80 0.80 0.03 30 333 0 27.00 324.0 3.00 3.00 0.67 0.74 10.98 15 16 Phuï luïc 4.5 12.0 10.0 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 102 STT V x (l/h) (%) 17 18 19 9 PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 10 333 6.8 13.8 8.62 328.9 1.38 1.38 0.92 0.89 3.32 13.5 10 8.65 333 329.0 12.4 1.35 1.35 0.90 0.89 1.07 13.0 10 8.70 333 329.1 21.9 1.30 1.30 0.87 0.89 2.51 200oC 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Phuï luïc 38.0 20.2 10 6.20 7.98 667 655.6 660.9 3.80 2.02 3.80 2.02 3.39 3.61 3.59 3.64 5.94 0.93 30.4 15.7 10 6.96 8.43 500 490.9 495.3 3.04 1.57 3.04 1.57 2.71 2.80 2.99 3.03 10.51 8.23 12 20.7 17.5 10 7.93 8.25 167 160.8 161.8 2.07 1.75 2.07 1.75 1.39 1.56 1.40 1.41 1.03 9.49 30 23.8 22.86 14.5 25.65 333 311.6 320.0 7.14 4.35 7.14 4.35 1.59 1.94 1.78 1.82 12.03 6.05 4.5 20 29.2 14.16 15.4 16.92 333 315.5 323.8 5.84 3.08 5.84 3.08 1.96 2.06 1.96 2.01 0.18 2.34 4.5 12 18 24 10 1.40 3.34 4.99 6.59 7.34 8.21 8.58 333 307.2 313.0 318.0 322.8 325.0 327.6 328.7 8.60 6.66 5.01 3.41 2.66 1.79 1.42 8.60 6.66 5.01 3.41 2.66 1.79 1.42 1.92 2.23 2.24 2.28 2.38 2.40 2.54 1.82 2.10 2.20 2.26 2.28 2.30 2.31 5.17 5.80 1.52 0.92 3.86 3.90 8.99 12 24 12 24 86.0 66.6 50.1 34.1 26.6 17.9 14.2 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 103 STT 37 38 V x (l/h) (%) 9* 18* 39 40 41 42 43 44 12 18 12 PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 34.6 20.3 3.27 3.99 333 327.8 330.0 1.73 1.02 1.73 1.02 2.32 2.72 2.51 2.54 8.35 6.46 25.7 18.4 10 7.43 8.16 333 325.3 327.5 21.9 24.47 23.74 2.57 1.84 1.72 1.64 1.60 1.63 7.22 0.73 27.5 14.9 10 7.25 8.51 333 324.8 328.5 12.4 15.15 13.89 2.75 1.49 1.84 2.00 1.83 1.88 0.60 5.97 30.0 22.1 10 7.00 7.79 333 324.0 326.4 6.8 9.80 9.01 3.00 2.21 2.01 1.97 2.00 2.03 0.56 2.82 220oC 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 Phuï luïc 12 18 24 36 48 12 18 24 36 48 97.3 89.2 62.0 47.0 31.5 23.2 10 0.27 1.08 3.80 5.30 6.85 7.68 667 637.8 640.2 648.4 652.9 657.6 660.0 9.73 8.92 6.20 4.70 3.15 2.32 9.73 8.92 6.20 4.70 3.15 2.32 6.52 7.96 8.30 8.39 8.44 8.29 6.81 8.39 8.88 8.84 8.77 8.72 4.57 5.30 6.93 5.32 3.88 5.25 92.7 74.8 51.2 39.0 26.1 18.9 10 0.73 2.52 4.88 6.10 7.39 8.11 500 472.2 477.6 484.6 488.3 492.2 494.3 9.27 7.48 5.12 3.90 2.61 1.89 9.27 7.48 5.12 3.90 2.61 1.89 6.21 6.68 6.86 6.96 6.99 6.75 6.56 7.26 7.28 7.24 7.18 7.15 5.68 8.69 6.20 3.94 2.75 5.94 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 104 STT V x (l/h) (%) 57 58 59 60 61 62 63 12 18 24 36 48 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 12 18 24 36 48 6* 9* 12* 18* 24* 36* 77 78 79 80 81 82 83 Phuï luïc 4.5 12 18 24 36 PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 97.3 75.6 59.7 41.8 32.1 20.9 15.1 10 0.27 2.44 4.03 5.82 6.79 7.91 8.49 333 303.8 310.3 315.1 320.5 323.4 326.7 328.5 9.73 7.56 5.97 4.18 3.21 2.09 1.51 9.73 7.56 5.97 4.18 3.21 2.09 1.51 4.34 5.06 5.33 5.60 5.73 5.60 5.39 4.01 5.43 5.47 5.44 5.41 5.38 5.36 7.69 7.22 2.66 2.82 5.56 3.90 0.52 64.8 43.5 36.6 27.1 20.9 13.8 7.9 10 3.52 5.65 6.34 7.29 7.91 8.62 9.21 167 147.6 154.0 156.0 158.9 160.7 162.9 164.6 6.48 4.35 3.66 2.71 2.09 1.38 0.79 6.48 4.35 3.66 2.71 2.09 1.38 0.79 2.89 2.91 3.27 3.63 3.73 3.70 2.82 3.20 3.22 3.22 3.22 3.21 3.21 3.21 10.75 10.51 1.52 11.41 13.91 13.15 13.71 97.8 88.3 72.3 51.2 37.5 23.8 0.11 0.59 1.39 2.44 3.13 3.81 333 318.3 319.8 322.2 325.3 327.4 329.4 4.89 4.42 3.62 2.56 1.88 1.19 4.89 4.42 3.62 2.56 1.88 1.19 4.37 5.91 6.46 6.86 6.70 6.38 4.42 5.83 6.15 6.18 6.15 6.10 1.18 1.45 4.69 9.88 8.20 4.25 59.0 47.0 34.5 26.5 18.0 12.8 8.0 20 8.20 10.60 13.10 14.70 16.40 17.44 18.40 333 297.6 304.8 312.3 317.1 322.2 325.3 328.2 0 11.80 11.80 9.40 9.40 6.90 6.90 5.30 5.30 3.60 3.60 2.56 2.56 1.60 1.60 3.95 4.20 4.62 4.73 4.82 4.57 4.29 4.56 4.57 4.57 4.56 4.55 4.55 4.55 15.50 8.90 1.20 3.64 5.55 0.46 6.11 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Loäc 105 STT V x (l/h) (%) 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 Phuï luïc 4.5 12 18 24 12 18 24 36 12 18 24 36 12 18 24 36 PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 51.9 39.0 30.8 22.2 16.1 9.8 7.1 30 14.43 18.30 20.76 23.34 25.17 27.06 27.87 333 286.3 297.9 305.3 313.0 318.5 324.2 326.6 0 15.57 15.57 11.70 11.70 9.24 9.24 6.66 6.66 4.83 4.83 2.94 2.94 2.13 2.13 3.48 3.92 4.13 4.46 4.31 3.94 3.80 3.97 4.00 4.02 4.04 4.05 4.06 4.07 14.25 2.23 2.49 9.44 6.07 3.18 6.94 69.5 54.3 37.6 29.4 19 10 3.05 4.57 6.24 7.06 8.10 333 312.2 316.7 321.7 324.2 327.3 6.8 13.75 12.23 10.56 9.74 8.70 6.95 5.43 3.76 2.94 1.90 4.65 4.85 5.04 5.24 5.09 4.90 5.00 5.04 5.04 5.04 5.29 3.18 0.05 3.79 0.98 64.3 49.3 35.5 27.2 17.3 10 3.57 5.07 6.45 7.28 8.27 333 313.7 318.2 322.4 324.8 327.8 12.4 18.83 17.33 15.95 15.12 14.13 6.43 4.93 3.55 2.72 1.73 4.31 4.40 4.75 4.86 4.63 4.58 4.71 4.76 4.78 4.80 6.35 6.92 0.15 1.62 3.50 60.8 46.1 33.3 25.2 16.2 10 3.92 5.39 6.67 7.48 8.38 333 314.8 319.2 323.0 325.4 328.1 21.9 27.98 26.51 25.23 24.42 23.52 6.08 4.61 3.33 2.52 1.62 4.07 4.12 4.46 4.50 4.34 4.13 4.28 4.37 4.40 4.44 1.46 3.98 2.09 2.13 2.24 CBHD: PGS TSKH Löu Cẩm Lộc 106 STT V x (l/h) (%) 106 18 107 18 108 18 PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt mMol/g.h Sai soá % 41.8 10 5.82 333 320.46 4.18 10 14.18 5.60 5.44 2.85 41.8 10 5.8 333 320.46 4.2 20 24.2 5.60 5.44 2.85 10 333 30 5.8 320.46 4.2 34.2 5.60 5.44 2.85 41.8 240oC 86.3 10 1.37 667 641.11 8.63 8.63 23.12 21.05 8.97 86.4 75.4 43.6 10 1.36 2.46 5.64 500 474.08 477.38 486.92 8.64 7.54 4.36 8.64 7.54 4.36 15.43 17.30 20.20 17.07 15.57 16.02 12.10 15.47 2.86 98.9 90.5 72.6 48.9 35.8 22.1 10 0.11 0.95 2.74 5.11 6.42 7.79 333 303.33 305.85 311.22 318.33 322.26 326.37 9.89 9.05 7.26 4.89 3.58 2.21 9.89 9.05 7.26 4.89 3.58 2.21 8.83 12.12 12.96 13.10 12.79 11.84 9.56 12.85 12.65 12.01 11.71 11.43 8.27 6.01 2.41 8.34 8.45 3.42 18 36 45.9 22.2 10 5.41 7.78 167 153.23 160.34 4.59 2.22 4.59 2.22 6.15 5.95 6.91 6.66 12.29 11.95 12 30 61.3 11.61 34.2 19.74 333 277.83 302.22 0 18.39 18.39 10.26 10.26 8.21 9.16 8.63 8.32 5.14 9.16 18 20 81.5 3.70 42.8 11.44 333 284.10 307.32 0 16.30 16.30 10.92 10.59 8.56 8.56 11.46 9.73 3.05 15.06 24* 0.36 333 319.08 4.64 14.38 109 36 110 111 112 113 114 115 116 117 118 24 36 48 6* 9* 12* 18* 24* 36* 119 120 121 122 123 124 125 Phuï luïc 92.8 4.64 16.57 14.19 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 107 STT V x (l/h) (%) 126 127 128 129 130 131 Phuï luïc 18 24 18 24 18 24 PCO PH2 PH2O PCH4 hPa rtt rlt Sai soá mMol/g.h % 84.3 59.9 10 1.57 4.01 333 307.71 315.03 21.9 30.33 27.89 8.43 5.99 11.29 9.87 10.70 10.42 12.59 2.58 87.1 68.9 10 1.29 3.11 333 306.87 312.33 12.4 21.11 19.29 8.71 6.89 11.67 10.83 12.30 11.21 7.16 8.86 90.4 76.1 10 0.96 2.39 333 305.88 310.17 6.8 15.84 14.41 9.04 7.61 12.11 11.45 13.59 11.85 5.45 12.83 CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên : Võ Thanh Tân Ngày tháng năm sinh : 29/11/1980 Giới tính : nam Nơi sinh : Huế Địa liên lạc : 26 Hùng Vương, Tp Huế, Thừa Thiên Huế Điện thoại : 0908848687, 054-822817 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ 1998 đến 2003 : học Đại Học trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, khoa Công Nghệ Hoá Học Dầu Khí Từ 2003 đến : học Cao Học trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, ngành Công Nghệ Hoá Học QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Từ 2003 đến : làm việc Xí Nghiệp Pin Con Ó, 752 Hậu Giang, Phường 6, Quận 6, Thành Phố Hồ Chí Minh ... Học Mã số HV : 00503141 : NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC PHẢN ỨNG METAN HÓA CO TRONG KHÍ GIÀU HYDRO TRÊN XÚC TÁC NiO/ TiO2 VÀ NiO/ γγ-Al2O3 II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : • Điều chế hai xúc tác tốt sở Ni 7.5 %NiO/ TiO2... I.1.2.1 Động học Có số nghiên cứu động học phản ứng metan hóa CO xúc tác khác nhau, phương trình cho phản ứng metan hóa CO xúc tác Raney Ni phương trình Langmuir-Hinshelwood: r= k PH P CO [1 +... động học phản ứng Phần I : Tổng quan CBHD: PGS TSKH Lưu Cẩm Lộc 11 I.2 CÁC HỆ XÚC TÁC ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯC NGHIÊN CỨU CHO PHẢN ỨNG METAN HÓA CO Các xúc tác nghiên cứu giới cho phản ứng hydro hóa CO gồm