اختراع حاضر به فرآيند ساخت و توليد كاتاليست¬هاي ريفرمينگ گاز طبيعي فعال، نيمه فعال و خنثي مورد استفاده در ريفرمر واحدهاي احياء مستقيم سنگ آهن مجتمع‌هاي فولاد به منظور توليد گاز احياء مي‌پردازد. كاتاليست‌ها درون لوله‌هاي ريفرمر واحدهاي احياء مستقيم سنگ آهن مجتمع‌هاي فولاد به ترتيب كاتاليست‌هاي خنثي در بستر زيرين، كاتاليست‌هاي نيمه فعال در بستر وسط و كاتاليست‌هاي فعال در بستر فوقاني شارژ مي‌شوند. كاتاليست‌هاي خنثي بر پايه اكسيد آلومينيوم و بدون نيكل بوده ولي كاتاليست‌هاي نيمه فعال و فعال داراي فلز فعال نيكل مي‌باشد و داراي ساختار شيميايي متفاوتي از همديگر هستند. اين كاتاليست‌ها براساس پايه كاتاليست قليايي و مقاوم در برابر تشكيل كك ساخته شده‌اند و در شرايط فرآيندي ريفرمر واحدهاي احياء مستقيم، فعاليت بالا و پايداري مناسبي از خود نشان مي‌دهند. شكل كاتاليست‌هاي فعال، نيمه فعال و خنثي ساخته شده به صورت تك سوراخه، شش سوراخه و ده سوراخه شياردار يا پره¬دار طراحي شده است. اساس فرآيند توليد اين كاتاليست‌ها به روش تلقيح پايه كاتاليست‌هاي آلفا آلومينا و اكسيد منيزيم شكل دهي شده به روش اكستروژن و پرس و توسط محلول نيترات نيكل مي‌باشد. همچنين كاتاليست‌هاي توليدي با كمك پروموترهاي سريم، زيركونيوم و لانتانيوم جهت افزايش مقاومت در برابر تشكيل كك بهبود يافته اند.

اين اختراع به روش استفاده از كاتاليست هاي مستعمل براي ساخت جاذب‌هاي مبتني بر اكسيد روي مي‌پردازد و مي‌تواند در فرايندهايي از جمله گوگردزدايي از محيط‌هاي مختلف، به خصوص فاز گازي، به كار رود. طبق روش ارائه شده، جاذب‌هاي اكسيد روي با مساحت سطح بين 40 تا 60 متر مربع بر گرم توليد شدند و عملكرد خوبي در حذف سولفيد هيدروژن از جريان‌هاي گازي داشتند. عملكرد مناسب اين جاذب در جذب سولفيد هيدروژن، پس از شكل‌دهي و تشكيل نمونه‌هاي استاندارد، حفظ شد. برخلاف روش‌هاي متداول، در اين فرايند جديد از كاتاليست‌هاي مستعمل براي سنتز نانوپودر ZnO استفاده شد. علاوه بر آن، با استفاده از دي اكسيد كربن نانوجاذب هاي اكسيد روي تهيه شدند كه مشكلات زيست محيط بسيار كم تري نسبت به فرايندهاي متداول دارد.

اختراع ارائه شده به ساخت كاتاليست فعال و پايدار ريفرمينگ گاز طبيعي با بخار آب جهت توليدگاز سنتز مي پردازد كه موارد استفاده گسترده اي در صنايع نفت و پيتروشيمي دارد كاتاليست مذكور بر مبناي فلز فعال نيكل مي باشد و ارتقا دهنده هاي متفاوتي مي تواند جهت بهبود عملكرد و پايدار در ساختار آ ن اضافه گردد.

اختراع حاضر به فرآيند ساخت و توليد كاتاليست¬هاي ريفرمينگ گاز طبيعي فعال، نيمه فعال و خنثي مورد استفاده در ريفرمر واحدهاي احياء مستقيم سنگ آهن مجتمع‌هاي فولاد به منظور توليد گاز احياء مي‌پردازد. كاتاليست‌ها درون لوله‌هاي ريفرمر واحدهاي احياء مستقيم سنگ آهن مجتمع‌هاي فولاد به ترتيب كاتاليست‌هاي خنثي در بستر زيرين، كاتاليست‌هاي نيمه فعال در بستر وسط و كاتاليست‌هاي فعال در بستر فوقاني شارژ مي‌شوند. كاتاليست‌هاي خنثي بر پايه اكسيد آلومينيوم و بدون نيكل بوده ولي كاتاليست‌هاي نيمه فعال و فعال داراي فلز فعال نيكل مي‌باشد و داراي ساختار شيميايي متفاوتي از همديگر هستند. اين كاتاليست‌ها براساس پايه كاتاليست قليايي و مقاوم در برابر تشكيل كك ساخته شده‌اند و در شرايط فرآيندي ريفرمر واحدهاي احياء مستقيم، فعاليت بالا و پايداري مناسبي از خود نشان مي‌دهند. شكل كاتاليست‌هاي فعال، نيمه فعال و خنثي ساخته شده به صورت تك سوراخه، شش سوراخه و ده سوراخه شياردار يا پره¬دار طراحي شده است. اساس فرآيند توليد اين كاتاليست‌ها به روش تلقيح پايه كاتاليست‌هاي آلفا آلومينا و اكسيد منيزيم شكل دهي شده به روش اكستروژن و پرس و توسط محلول نيترات نيكل مي‌باشد. همچنين كاتاليست‌هاي توليدي با كمك پروموترهاي سريم، زيركونيوم و لانتانيوم جهت افزايش مقاومت در برابر تشكيل كك بهبود يافته اند.

فيلترهاي تصفيه آب جهت جدا كردن باكتري ها و انگل ها از آب استفاده مي شوند و بدليل اينكه سايز ميكروب ها و انگل ها بيش از 0/4 ميكرومتر مي بادش، سايز حفرات اين فيلترها بين 0/1 تا 0/4 ميكرومتر ساخته مي شود. حفره هاي فوق در اين فيلترها عموماً به همديگر راه داشته و همين امر باعث عبور آب تصفيه شده از سطح خارجي فيلتر به سطح داخلي مي شود. جهت جلوگيري از رشد باكتري ها و انگل ها در سطح خارجي فيلتر، سطح آن ها با لايه اي از نقره پوشانده مي شود كه يون هاي نقره باعث جلوگيري از رشد باكتري ها بر سطح فيلتر مي شود. جهت ساخت اين فيلترها مواد آلومينا، بالكلي و پودر گرافيت دانه بندي شده و سيليكات سديم و آب با هم مخلوط شده و تشكيل دوغابي يكنواخت را مي دهند. سپس دوغاب حاصله داخل قالب گچي كه فرم داخل آن بصورت لوله مي باشد ريخته شده و گچ به علت جذب آبي كه دارد شروع به جذب دوغاب كرده كه در نتيجه لايه اي از مواد جامد دوغاب بر روي جداره داخلي قالب گچي ايجاد مي شود. پس از رسيدن اين لايه به حدود 1 تا 2 ميليمتر، دوغاب اضافي را از قالب خارج كرده و اجازه داده تا آب لايه ايجاد شده بطور كامل توسط گج گرفته شود و لايه از قالب جدا گردد. در ادامه، لايه ايجاد شده بصورت لوله در خشك كن در دماي 120C خشك شده و سپس در كوره تا دماي 1100C تحت عمليات حرارتي قرار مي گيرد. در نهايت، سطح قطعه توسط محلولي از نيترات نقره پوشش داده شده و جهت باندينگ فلز نقره بر روي سطح، مجدداً قطعه تا دماي 600C تحت عمليات حرارتي قرار مي گيرد.

سراميك هاي آلومينيوتيتاني با مقاومت شيميايي و حرارتي بالا تا دماي1700c

اين اختراع به توليد كاتاليست هاي ريفرمينگ گاز طبيعي با بخار مربوط مي شود و از طريق توزيع كنترل شدۀ ذرات فعال كاتاليستي بر روي پايه كاتاليست يك نانوكاتاليست فعال ساخته مي شود. با توجه به مقاومت پايين كاتاليست هاي موجود نسبت به تشكيل كك در فرايند ريفرمينگ با بخار آب، در اين اختراع روش هاي نويني جهت كاهش تشكيل كك و افزايش طول عمر كاتاليست ارائه مي شوند. به اين منظور، در اين اختراع از طريق اصلاح اسيديته پايه كاتاليست و نيز نحوه توزيع ذرات فعال بر روي پايه، يك نانوكاتاليست با توزيع كنترل شدۀ نانوذرات نيكل توليد مي شود. علاوه بر آن، از طريق اصلاح سطح پايه كاتاليست و در نتيجه، عمق نفوذ ذرات نيكل، يك كاتاليست با توزيع كم عمق ذرات نيكل در پايه كاتاليست توليد مي شود كه به آن كاتاليست پوسته-تخم مرغي اطلاق مي گردد.

در اختراع حاضر، جاذب اكسيدروي با شكل‌هاي استوانه‌اي، رينگي وستاره‌اي براي گوگردزدايي از خوراك‌هاي گازي و مايع تهيه شده است. جاذب‌هاي اكسيد روي استوانه‌اي شكل به‌طور كلي در واحدهاي سنتز متانول، ريفرمينگ كاتاليستي، ايزومريزاسيون، واحدهاي هيدروژناسيون و صنايع فولاد و ... براي خالص‌سازي خوراك‌هاي گازي و مايع از تركيبات گوگردي به كار مي¬روند. به دليل وجود گرد و غبار و ناخالصي‌ها در خوراك ورودي به واحدهاي گوگردزدايي و كم بودن فضاي خالي بين نمونه‌‌ها، پس از مدتي مسير جريان گاز مسدود مي‌شود كه علاوه بر چالش افزايش افت فشار در راكتور، جاذب‌هايي كه در قسمت‌هاي پاييني مخزن قرار گرفته‌اند در تماس با خوراك نبوده و استفاده نمي¬شوند. در اختراع حاضر، با تهيه جاذب‌هاي ستاره‌‌اي شكل، اين دو مشكل مرتفع مي‌گردد. از طرفي، در جاذب‌هاي مستعمل اكسيدروي با شكل استوانه‌اي و ستاره‌اي، گوگرد در قسمت‌هاي خارجي جاذب جذب شده و بخش‌هاي داخلي استفاده نشده باقي مي‌ماند. براي استفاده بيشينه از ظرفيت جاذب اكسيدروي، در اختراع حاضر، جاذب با شكل استوانه توخالي (رينگي) تهيه شده است تا خوراك با هر دو سطح خارجي و داخلي جاذب در تماس بوده و سطح تماس افزايش ‌يابد. بنابراين، علاوه بر كاهش افت فشار، ظرفيت جذب جاذب افزايش مي‌يابد.

در اين اختراع، نانو كاتاليست‌‌ Fe2O3-Cr2O3-CuO با عملكرد كاتاليستي و پايداري بالا به روش همرسوبي جهت واكنش در جابه‌جايي آب-گاز دما بالا ساخته شده است. در فرايند توليد هيدروژن به عنوان يك عنصر اصلي در بسياري از فرايندهاي شيميايي و پتروشيمي، به دليل پايين بودن نسبت H2/CO در فرآيند جابه‌جايي آب-گاز و به‌منظور افزايش توليد هيدروژن و كاهش غلظت كربن مونوكسيد، فرايند در حضور كاتاليست‌هاي جابجايي آب-گاز بسيار ضروري است. در اختراع حاضر، با ارائه يك روش سنتز مناسب و استفاده از هوادهي از شروع سنتز تا پايان فرايند پيرسازي، در نهايت كاتاليستي با فعاليت بسيار بالا حتي در مقايسه با نمونه‌هاي تجاري بدست آمد كه از پايداري بالايي نيز برخوردار است. با توجه به استفاده از محلول‌هاي نيتراتي به عنوان خوراك اسيدي سنتز، سولفور نهايي كاتاليست كمتر از ppm 300 مي‌باشد. قابل ذكر است كه با توجه به بهينه روش شست‌وشو از طريق دما، زمان و حجم آب مصرفي كه منجر به كاهش حداكثري سديم در كاتاليست نهايي شده، ميزان كروم شش ظرفيتي موجود در كاتاليست نيز به حداقل مقدار رسيده است.

در اين اختراع، كاتاليست‏هاي پيش-ريفرمينگ با استفاده از روش همرسوبي ساخته شد. كاتاليست‏هاي اين فرآيند به دليل رسوب كربن بر روي سطح آن سريع غيرفعال مي‏شوند، در نتيجه لازم است كه از طريق اصلاحاتي كه بر روي مورفولوژي، تركيب شيميايي و نيز اندازه ذرات كاتالسيت صورت مي‏گيرد، عملكرد و طول عمر آن در اين فرآيند بهبود يابد. روش ساخت كاتاليست در اين اختراع از روش همرسوبي مي‏باشد كه در عين سادگي و مقرون به صرفه بودن بسيار مؤثر است و پتانسيل صنعتي شدن را دارا مي‏باشد؛ كاتاليست توليد شده با استفاده از اين روش به همراه ارتقا دهنده لانتانيوم يك كاتاليست با ذرات نانومتري نيكل با پايه منيزيم آلومينات مي‏باشد كه داراي مقاومت بالا در برابر تشكيل كك و طول عمر بالاتري نسبت به ساير كاتاليست هاي ساخته شده است.