Sentez gazından hafif olefin üretimine yönelik inorganik ve polimerik destekli demir ve demir borid katalizörlerin geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Polimer Bilimi ve Teknolojisi Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: MELİKE TUPTUP
Danışman: Nilhan Kayaman Apohan
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Olefinler, başta plastik olmak üzere otomotiv, ambalaj, tekstil ve elektronik gibi birçok sektöre hidrokarbon girdisi sağlayan önemli kimyasallardır. Petrol yağlarının benzin ve türevlerinin üretiminde uygulanan "parçalama (kracking) prosesi" sırasında hafif olefinler olarak adlandırılan etilen, propilen ve bütilen kimyasalları da elde edilmektedir. Petrol rezervlerinin sınırlı olması ve olefin kimyasallarına olan ihtiyacın nüfüs artışıyla orantılı olarak artması, petrole alternatif hammadde kaynaklarına olan talebi arttırmaktadır. Bu amaçla kömür, doğal gaz ve biyokütle gibi kaynaklar öne çıkmaktadır. Fischer-Tropsch'den olefin (FTO) prosesi, olefin üretimi için kullanılan katalitik bir prosestir. Kömür veya biyokütlenin gazlaştırılmasıyla elde edilen sentez gazının (CO+H2) katalizör eşliğinde reaksiyonu sonucu olefinler üretilmektedir. Bu bağlamda yüksek kükürt içeren Türk linyit kömürlerinin gazlaştırılmasıyla sentez gazı elde edilmesi ve bu sentez gazından olefin üretimi için katalizör geliştirilmesi önem arz etmektedir. Bu çalışmada, sentez gazından hafif olefinlerin üretimine yönelik demir bazlı katalizörlerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Tez kapsamında kullanılan katalizörler destekli/desteksiz ve promotörlü/promotörsüz olarak farklı yöntemler kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen katalizörlerin fiziksel ve yapısal özelliklerini inceleyebilmek için SEM-EDX, ICP, BET, XRD, XRF ve TGA gibi analiz yöntemleri kullanılarak karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Reaksiyon testleri, yüksek basınç ve sıcaklıkta çalışma imkânı sunan Çoklu Yüksek Basınç Katalizör Test Sistemi'nde 340°C sıcaklık ve 10 bar basınç şartları altında gerçekleştirilmiştir. Reaksiyon sırasında sürekli olarak gaz analizleri alınmış ve katalizörlerin FTO reaksiyonunda göstermiş oldukları performanslar karşılaştırılmalı olarak incelenmiştir. Yapılan tüm testler sonucunda, poli(2,6-difenilfenilen-oksit) destekli ve potasyum promotörlü polimerik demir katalizörün (3K10FePPPO), %61.76 CO dönüşümü ve %55.14 C2-C4 olefin seçiciliği ile birlikte en iyi aktivite özelliklerine sahip olduğu belirlenmiştir. Bu sonuç, FTO prosesinde polimer katalizör kullanımı için umut vadetmektedir.