Reaksi oksidasi parsial metana mulai diminati sejak 1990-an, karena reaksinya yang bersifat eksotermik dan juga rasio H2/CO yang dihasilkan adalah 2 yang cocok untuk reaksi Fischer Tropsch dan praduksi metanol. Proses ini menguntungkan dibandingkan dengan proses pembentukan sintesis gas dengan metode konvensional (reformasi kukus) yang sangat endotermik dan rasio H2/CO≥3 yang tidak sesuai untuk proses Fischer Tropsch. Katalis Ni/A1203 telah banyak digunakan untuk reaksi oksidasi parsial metana. Namur terjadinya deposit karbon dan deaktivasi katalis menjadi kendala utama pada proses ini.Katalis serbuk Ni/ γ -A1203 dipreparasi dengan metode sol gel menggunakan aluminium isopropoksida sebagai prekursor untuk mendapatkan penyangga dengan luas permukaan tinggi dan lebih berpori, metode impregnasi dengan Ni(NO3)3.6H2O sebagai prekursor untuk mendapatkan inti aktif nikel dengan variasi penambahan promotor CeO2, La2O3, dan MgO alau kombinasinya. Perlakuan ultrasonik diberikan pada saat proses impregnasi dengan frekuensi 18 - 22 kHz selama 60 menit.Katalis Nily-A1203 dengan variasi promotor CeO2 dari MgO (SG 5NCT--CeMg) dengan loading Ni 5% berat memiliki aktivitas katalitik yang tinggi dan stabil dalam waktu reaksi hingga 48 jam. Konversi metana rata-rata sebesar 97,06 % dan selektivitas produk H2 dan CO berturut-turut sebesar 83.38% dan 73,14% dengan rasio produk H2/CO adalah 2,28. Penambahan promotor CeO2 meningkatkan chemisorption H2 sedangkan promotor penambahan MgO meningkatkan jumlah inti aktif nikel dengan mencegah terbentuknya spinel NiA12O4 yang merupakan fasa tidak aktif dengan terbentuknya spinel MgAl2O4 sehingga kombinasi keduanya dapat meningkatkan kinerja katalis. Reaksi tersebut dilakukan pada kondisi tekanan atmosferik, pada temperatur 800°C, rasio reaktan CH4 : O2 = 2 : 1,2 dan WIF = 0,2 g.detiklml. Perlakuan ultrasonik yang diberikan dapat menaikkan selektivitas produk H2 dan CO hingga 9% dan 12% berturut-turut, karena memiliki diameter partikel yang lebih kecil dan komposisi yang lebih seragam dibandingkan dengan katalis tanpa perlakuan ultrasonik.
Partial oxidation of methane has been an interested process since 1990s, because of the reaction is mildly exothermic and also the syngas obtained a suitable H2/CO ratio of 2 for Fischer Tropsch process and production of methanol. This process is more valuable than the process of syngas production through conventional method (Steam Reforming) which is a highly endothermic reaction and the H2/CO≥3ratio of 3 is not suitable for Fischer Tropsch process. Ni/Al2O3 catalyst has been widely used for partial oxidation of methane reaction. Nevertheless the carbon deposit and catalyst deactivation has become the main obstacle in this process.The powder of Nily-Al2O3 catalyst was prepared by sol gel method using aluminum isopropoxide as a precursor to get a support with high surface area and more porous, impregnation method with Ni(N03)3.6H2O as precursor to get the active site of nickel with addition of various promoters CeO2, La2O3, and MgO or the combination of them. Ultrasonic treatment when impregnation process has been done with 18 - 22 kHz frequency for 60 minutes.Nily-Al2O3 catalyst with promoters CeO2 and MgO (SG 5NU-CeMg) with 5 wt. % loading of Ni has high catalytic activity and stable for 48 hours time reaction. The mean methane convert-ion is 97,06 % and the product selectivity of H2 and CO is 83.38% and 73,14% respectively, with product H2/CO ratio of 2,28. The addition of CeO2 promoter increase the H2 chemisorptions while the addition of MgO promoter increase the active site of nickel with decreasing the formation inactive NiAl2O4 spine' by forming a stable MgAI2O4 spinel, therefore the combination of these two kind promoters increase the performance of the catalyst. These reaction was studied at atmospheric pressure, with temperature 800°C, CH4:O2 ratio is 211,2 and WIF ratio is 0,2 g.second/ml. Ultrasonic treatment increase the product selectivity of Hz and CO up to 9% and 12% respectively, because of has a smaller particle diameter and more homogeneous composition than the catalyst without ultrasonic treatment. |
T 14718-Sintesi dan uji.pdf :: Unduh