Testování katalyzátorů pro aromatizaci methanu

Autor:             Jiří Macek

Ročník:           3.

Ústav:             Ústav anorganické technologie

Školitel:          Dr. Ing. Vlastimil Fíla

Neoxidativní vysokoteplotní katalytická transformace a dehydrogenace methanu je jednou z možností zpracování zemního plynu na produkty vyšší užitné hodnoty, zejména benzen a další aromáty.

Nejvhodnějšími katalyzátory pro aromatizaci methanu se zatím jeví zeolity modifikované ionty přechodných kovů. Byly testovány katalyzátory na bázi zeolitů H-ZSM-5 a H-MCM-22 s přídavkem Mo. V průběhu katalytických testů  byl sledován vliv obsahu Mo a reakční teploty na selektivitu k benzenu a konverzi methanu. V rámci této práce byla též studována možnost regenerace daných katalyzátorů.

Na základě provedených testů se ukázaly jako nejvhodnější  katalyzátory na bázi H-ZSM-5 (mol. poměr Si:Al = 15) s obsahem Mo mezi 2-4 hmot.% a na bázi H-MCM-22 přibližně s 3 hmot.% Mo. Při studiu možností regenerace katalyzátorů se ukázalo, že je možná pouze částečná regenerace. Bylo zjištěno, že v průběhu reakce vznikají uhlíkaté úsady, která lze odstranit až při teplotách okolo 1000°C což je za hranicí teplotní stability připravovaných katalyzátorů.