A study on catalytic dimethyl ether production from synthesis gas with CO2

Zararlı maddelerin emisyonlarına karsı artan kaygı geleneksel fosil yakıtlara alternatif temiz yakıt ̈uretimi icin olan ̧calısmaları arttırmaktadır. Bu baglamda, dimetil ether (DME)'in toksik olmaması, yanması sonucu SO2 ve is uretmemesi ve mevcut yakıt dagıtım ve isleme altyapısıyla uyumlu olmasından DME guncel yakıtların yerini almak icin umut vaat etmektedir. DME sentezi sentez gazının (H2+CO+CO2) metanol sentez ve dehidrasyon katalizorleri ̈uzerinde donusumunu icermektedir. Katalizorler aynı reaktorde mevcutsa kullanılan metoda direkt DME sentez metodu denir diger turlu metoda indirekt DME sentez metodu denmektedir. Mevcut calısma sırasıyla metanol sentez ve dehidrasyon katalizorleri olan Cu-ZnO/γ-Al2O3 ve γ-Al2O3'nın fiziksel olarak karıstırıldıgı direkt metodu icermektedir. Sentez gazı CO+H2 ya da CO2+H2 olarak hazırlanmaktadır ve ikinci formulasyon teknik olarak daha zor olmakla beraber daha az ̧calısılmıstır. Katalizor konfigurasyon, GHSV ve basınc testleri sentez gazındaki karbon kaynagı CO iken yapılmıstır. CO'in yerine CO2'in kullanılması daha aktif dehidrasyon katalizoru olan PTA emdirilmis γ-Al2O3'nın kullanılmasını gerektirmistir. Katalizorlerin gorece miktarları, giris molar H2/CO2 oranıyla beraber ek parametreler olarak calısılmıstır. Sorban destekli CO2'tan DME sentezi ayrıca incelenmistir. Katalizorler ve sorbanın (Zeolite 3A) karısık oldugu durum icin 225 0C'de ve 30 bar'da, H2/CO2 = 3, dehidrasyon katalizorune sentez katalizoru oranı = 2, GHSV = ∼ 1750 h-1 iken agırlıkca %30 PTA emdirilmis γ-Al2O3 ve 3 g sorban ilavesi optimum durum olarak tespit edilmistir. Sorban ilavesi cıkıs DME molar akıs miktarından feragat etmeden CO2 donusumunu ve DME verimini dikkate deger miktarda arttırmak icin onemli bulunmustur. Ayrıca, sorbanın yenilemeden sonra kapasitesinin geri donusumu incelenmistir.