Optimization of Ni loading and operating conditions for carbon dioxide reforming of methane over NiO/CeO2 catalyst using response surface methodology

I. Istadi, N. Amin, Mohd. Sanusi
{"title":"Optimization of Ni loading and operating conditions for carbon dioxide reforming of methane over NiO/CeO2 catalyst using response surface methodology","authors":"I. Istadi, N. Amin, Mohd. Sanusi","doi":"10.5614/jtki.2005.4.2.8","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Optimization of Ni loading and operating conditions for carbon dioxide reforming of methane over NiO/CeO2 catalyst using response surface methodologyModelling and optimization of Carbon Dioxide Reforming of Methane (CORM) reaction over NiO/CeO2 catalyst were developed using Response Surface Methodology (RSM). Relationship between responses, i.e. CH, conversion, H2 and CO selectivities, and three independent variables, i.e. reactor temperature, CO2/CH4 ratio, and wt. % Ni in the CeO-supported catalyst, were presented as empirical mathematical models. The models showed a good fitting to the experimental data statistically. The NiO/CeO2 showed a potential catalyst for the CORM process, though some coking formations were found. The catalysts exhibited a promising catalytic performance with the unity H2/CO ratio in the product, high methane conversion, and low reverse water gas shift reaction. The reactor temperature, CO2/CH4 ratio, and wt. % Ni in the CeO2-supported catalyst being 840oC, 1, and 6.5%, respectively were suggested with respect to CH4 conversion, H2 and CO selectivity, and H2/CO ratio of 75.7%, 68.5%, 54.5%, and 1.03, respectively. Keywords: Carbon dioxide reforming of methane, NiO/CeO, catalyst, Response Surface Methodology AbstrakPermodelan dan optimisasi reaksi pembentukan kembali metana dengan karbondioksida (CORM) melalui katalis NiO/CeO2 telah dikembangkan dengan menggunakan Response Surface Methodology (RSM). Hubungan antara respon-respon (konversi CH, selektifitas H2 and CO) dengan tiga peubah tak bergantung (temperatur reaktor; rasio CO2/CH4, dan % berat Ni dalam katalis berpenyangga CeO) dinyatakan dalam model matematika empiris. Model empiris tersebut secara statistik menunjukkan korelasi yang baik terhadap data-data eksperimen.  NiO/CeO2 tersebut menunjukkan sebuah katalis yang berpotensi untuk proses CORM. Katalis tersebut menunjukkan kinerja katalitik yang menjanjikan dengan rasio H2/CO mendekati satu dalam produk, konversi metana yang tinggi, dan reaksi reverse water gas shift yang rendah. Temperatur reactor 840oC, rasio CO2/CH4, 1, dan 6.5 wt. % Ni adalah direkomendasikan dengan konversi CH4 75.7%, selektifitas H2 68.5%, selektifitas CO 54.5%, dan rasio H2/CO 1.03. Kata Kunci: Pembentukan kembali metana dengan karbondioksida, Katalis NiO/CeO2, Response Surface Methodology","PeriodicalId":138501,"journal":{"name":"Jurnal Teknik Kimia Indonesia","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2018-10-02","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"Jurnal Teknik Kimia Indonesia","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.5614/jtki.2005.4.2.8","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

Optimization of Ni loading and operating conditions for carbon dioxide reforming of methane over NiO/CeO2 catalyst using response surface methodologyModelling and optimization of Carbon Dioxide Reforming of Methane (CORM) reaction over NiO/CeO2 catalyst were developed using Response Surface Methodology (RSM). Relationship between responses, i.e. CH, conversion, H2 and CO selectivities, and three independent variables, i.e. reactor temperature, CO2/CH4 ratio, and wt. % Ni in the CeO-supported catalyst, were presented as empirical mathematical models. The models showed a good fitting to the experimental data statistically. The NiO/CeO2 showed a potential catalyst for the CORM process, though some coking formations were found. The catalysts exhibited a promising catalytic performance with the unity H2/CO ratio in the product, high methane conversion, and low reverse water gas shift reaction. The reactor temperature, CO2/CH4 ratio, and wt. % Ni in the CeO2-supported catalyst being 840oC, 1, and 6.5%, respectively were suggested with respect to CH4 conversion, H2 and CO selectivity, and H2/CO ratio of 75.7%, 68.5%, 54.5%, and 1.03, respectively. Keywords: Carbon dioxide reforming of methane, NiO/CeO, catalyst, Response Surface Methodology AbstrakPermodelan dan optimisasi reaksi pembentukan kembali metana dengan karbondioksida (CORM) melalui katalis NiO/CeO2 telah dikembangkan dengan menggunakan Response Surface Methodology (RSM). Hubungan antara respon-respon (konversi CH, selektifitas H2 and CO) dengan tiga peubah tak bergantung (temperatur reaktor; rasio CO2/CH4, dan % berat Ni dalam katalis berpenyangga CeO) dinyatakan dalam model matematika empiris. Model empiris tersebut secara statistik menunjukkan korelasi yang baik terhadap data-data eksperimen.  NiO/CeO2 tersebut menunjukkan sebuah katalis yang berpotensi untuk proses CORM. Katalis tersebut menunjukkan kinerja katalitik yang menjanjikan dengan rasio H2/CO mendekati satu dalam produk, konversi metana yang tinggi, dan reaksi reverse water gas shift yang rendah. Temperatur reactor 840oC, rasio CO2/CH4, 1, dan 6.5 wt. % Ni adalah direkomendasikan dengan konversi CH4 75.7%, selektifitas H2 68.5%, selektifitas CO 54.5%, dan rasio H2/CO 1.03. Kata Kunci: Pembentukan kembali metana dengan karbondioksida, Katalis NiO/CeO2, Response Surface Methodology
查看原文
分享 分享
微信好友 朋友圈 QQ好友 复制链接
本刊更多论文
响应面法优化NiO/CeO2催化剂上甲烷二氧化碳重整Ni负载及操作条件
响应面法优化NiO/CeO2催化剂上甲烷二氧化碳重整(CORM)反应的Ni负载和操作条件利用响应面法(RSM)对NiO/CeO2催化剂上甲烷二氧化碳重整(CORM)反应进行建模和优化。在ceo负载型催化剂中,CH、转化率、H2和CO选择性反应与反应器温度、CO2/CH4比和wt. % Ni三个自变量之间的关系被建立为经验数学模型。模型在统计上与实验数据拟合较好。NiO/CeO2是CORM过程的潜在催化剂,但也发现了一些结焦现象。产物H2/CO比统一,甲烷转化率高,反水气转换反应低,具有良好的催化性能。在ceo2负载型催化剂中,反应器温度为840oC, CO2/CH4比为1,wt. % Ni为6.5%时,CH4转化率、H2和CO选择性分别为75.7%、68.5%、54.5%和1.03。关键词:甲烷二氧化碳重整,NiO/CeO,催化剂,响应面法摘要:响应面法(RSM)是一种模拟和优化的反应面法。Hubungan antara response - response (konversi CH, selektifitas H2 and CO) dengan tiga peubah tak bergantung(温度反应堆);比值CO2/CH4,与Ni dalam katalis berpenyangga的比值(p < 0.05)。模型经验比较简单,但数据统计方法比较简单。NiO/CeO2对CORM过程的影响。Katalis tersebut menunjukkan kinerja katalitik yang menjanjikan dengan rasio H2/CO mendekati satu dalam production, konversi metana yang tinggi, danreaksi reverse water gas shift yang rendah。反应器温度840oC,比CO2/ ch1,丹6.5 wt. % Ni adalah direkomendaskan dengan konversi CH4 75.7%,比H2 68.5%,比CO 54.5%,比H2/CO 1.03。Kata Kunci: Pembentukan kembali metana dengan karbondioksida, Katalis NiO/CeO2,响应面方法
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 去求助
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
期刊最新文献
Pengaruh Radiasi Microwave dan Perlakuan Asam pada Batubara Peringkat Rendah terhadap Perolehan Biosolubilisasi Menggunakan Neurospora intermedia Tingkat Korosivitas Air Terhadap Infrastruktur Sumber Daya Air Berbahan Semen atau Mortar dengan fc’ ≤ 30 MPa pada 9 Waduk di Indonesia Variasi Antioksidan dalam Pembuatan Protected Active Dried Yeast Pemanfaatan Asam Humat Dari Sampah Organik Sebagai Adsorben Pada Limbah Cair Sintesis Timbal (Pb) Sabun Kalsium dari PFAD untuk Pakan Ruminansia: Kualitas PFAD Sebagai Sumber Asam Lemak Bebas
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
现在去查看 取消
×
提示
确定
0
微信
客服QQ
Book学术公众号 扫码关注我们
反馈
×
意见反馈
请填写您的意见或建议
请填写您的手机或邮箱
已复制链接
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
×
扫码分享
扫码分享
Book学术官方微信
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术
文献互助 智能选刊 最新文献 互助须知 联系我们:info@booksci.cn
Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。
Copyright © 2023 Book学术 All rights reserved.
ghs 京公网安备 11010802042870号 京ICP备2023020795号-1