Nghiên cứu vật liệu xúc tác trên cơ sở coban cho quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thành hydrocacbon lỏng (tt)

28 284 0
Nghiên cứu vật liệu xúc tác trên cơ sở coban cho quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thành hydrocacbon lỏng (tt)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

      Chuyên ngành:   62520301  - 2014 :   1.  2.                         1. - 2.   1  1.  T             -Tropsch là                         . 2. : -   khác nhau (silicagel, silicalit, MCM-41, -Al 2 O 3   -  xúc tác. -       -              thành hydrocacbon . -   3.   Fischer-Tropsch      -Tropsch công  2     cho quá trình   tính   4.   ban, x               10%Co0.2%K/ -Al 2 O 3 và 10%Co0.2%Re/-Al 2 O 3  cho , t -Al 2 O 3  2    5.  112 trang: Mu 2 trang;  - T 27 - T10 trang;  - K   59 trang; K  1 trang;      1 trang; T 11 trang 95   Có 22 60  và   -Tropsch                 ng, ).                       3  2.1. -Al 2 O 3        hydroxit nhôm (Tân Bình),          -Al 2 O 3  nhôm Tân BìnhC, pH = 8,5 và nung boehmit 230 ÷ 500ºC. 2.2-Al 2 O 3  2       2 10%) lên -Al 2 O 3 trong      o   o  o C/phút. 2.3.  -Me là            silicagel, silicalit, MCM-41, -Al 2 O 3 và -Al 2 O 3  2      3 ) 2  3 ) 2 ), KNO 3 và HReO 4  20%kl Co, 0,11,5%kl Me (K, Re).  50 o   o  o   125µm. 2.4.                  mang và xúc tác qua     pháp  (XRD);    ;    xung CO;  xúc tác  H 2 theo ; 4    AAS,    SEM và SEM-EDX. 2.5 tác 2.5  4).        off- -MS. Khí   khí. Hình 2.4. Sơ đồ vi dòng hệ thiết bị phản ứng chuyển hóa khí tổng hợp thành nhiên liệu lỏng     2.5hóa xúc tác Quá trình           350400 2  160 2.5  :  2 600h -1 ;  250 o 12bar. 2.5  MFC MFC MFC GG BPR N2 H2 CO GG BPR 5 C (%) =    3.1. Nghiên cu la chn cht mang xúc tác         silicagel, silicalit, MCM-41 và -Al 2 O 3 .  3.1.1.   khác nhau 3.1.1.1. Đặc trưng pha tinh thể của xúc tác Co mang trên các chất mang khác nhau  (hình 3.1),   là Co 3 O 4     o ; 36,9 o ; 44,9 o ; 59,2 o  o . Hình 3.1. Giản đồ XRD của mẫu 10Co(N)0.2K/silicagel (a); 10Co(N)0.2K/silicalit (b); 10Co(N)0.2K/MCM-41 (c); 10Co(N)0.2K/  -Al 2 O 3 (d)   100  (a) (b) (c) (d) 6 3.1.1.2. Diện tích bề mặt riêng và cấu trúc mao quản của các mẫu xúc tác mang trên các chất mang khác nhau  10Co(N)0.2K/MCM-41 là  2 10Co(N)0.2K/silicagel (243 m 2  10Co(N)     Co(N)       10Co(N)0.2K/MCM-41.  Diện tích bề mặt riêng và đường kính mao quản các mẫu xúc tác mang trên các chất mang khác nhau    BET, m 2 /g   trung bình, Å    Å 10Co(N)0.2K/silicagel 243 114 90 10Co(N)0.2K/silicalit 315 23 20 10Co(N)0.2K/MCM-41 520 43 40 10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3 227 82 35 và 50     ,      Co(N)0.2K/silicagel, 10Co(N)0.2K/silicalit, 10Co(N)0.2K/MCM-41 và 10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3   3.1.1.3. Hình thái bề mặt xúc tác mang trên chất mang khác nhau hình 3.4  3.7 nhau,      (N)0.2K/silicagel, t          (N)0.2K/silicalit,      10Co(N)0.2K/MCM-          10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3 . 4. Ảnh SEM của mẫu 10Co(N)0.2K/silicagel 7 5. Ảnh SEM của mẫu 10Co(N)0.2K/silicalit 6. Ảnh SEM của mẫu 10Co(N)0.2K/MCM-41 7. Ảnh SEM của mẫu 10Co(N)0.2K/  -Al 2 O 3           CO và    3.1.1.1. Ảnh hưởng của chất mang tới độ chuyển hóa CO  CO trung bình trên 10Co(N)0.2K/silicagel là 19%, 10Co(N)0.2K/silicalit là 21%, 10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3 là 22% và 10Co(N)0.2K/MCM-  10Co(N)0.2K/silicagel. Hình 3.8. Độ chuyển hóa CO theo thời gian phản ứng trên các xúc tác 10Co(N)0.2K/silicagel, 10Co(N)0.2K/silicalit, 10Co(N)0.2K/MCM-41 và 10Co(N)0.2K/  -Al 2 O 3 3.1.1.2. Ảnh hưởng của chất mang tới độ chọn lọc sản phẩm lỏng 8 ÷      khi   4   tác (38,8÷43,5%). P             10Co(N)0.2K/MCM-41 (45,5%), 10Co(N)0.2K/silicagel (48,5%) và xúc tác 10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3  (N)0.2K/silicalit.  Phân bố mạch C trong thành phần sản phẩm chuyển hóa khí tổng hợp trên các xúc tác Co mang trên các chất mang khác nhau Xúc tác % C < C6 C10 % C > C10 10Co(N)0.2K/silicagel 8 43,5 48,5 10Co(N)0.2K/silicalit 20 43,5 36,5 10Co(N)0.2K/MCM-41 14 40,5 45,5 10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3 3 38,8 58,2 Trong    10Co(N)-Al 2 O 3 . 3.2. ng cng kim loi hong t hóa lý và kh c ca xúc tác Co/-Al 2 O 3 ,              520%kl. H                   )      3.2.1.  ng ca  ng kim loi ho ng t c a xúc tác 3.2.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng Co tới đặc trưng pha tinh thể của xúc tác -Al 2 O 3  10% và 20%kl Co cho   10Co(N)/-Al 2 O 3 coban  3 O 4  = 31,2 o ; 36,9 o ; 44,9 o ; 59,2 o và 65,2 o 0Co(N)/-Al 2 O 3 ( )  2 O 3   28 o , 39 o , 51 o , 56 o , 67 o  2 O 4   37 o , 45 o , 65 o . [...]... quả quá trình FT Đ xác định ảnh hưởng của điều ki n phản ứng đ n quá trình chu n h a khí tổng hợp 3 thông số: nhi t độ áp su t tốc độ th 17 tích ngu ên i u khí tổng hợp đã được nghiên cứu trên xúc tác 10%Co/-Al2O3 ổ sung 0 2% đi từ ngu n uối axetat 3.6.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu quả quá trình FT Quá trình FT được ti n hành ở các điều ki n: áp su t 10 ar tốc độ không gian th tích khí tổng. .. kim loại đến độ chuyển hóa CO K t quả th nghi hoạt tính các ẫu xúc tác cho th ẫu xúc tác tổng hợp từ ngu n uối nitrat cho độ chu n h a CO trung bình th p hơn (22%) và ké ổn định hơn so với ẫu xúc tác tổng hợp từ ngu n uối axetat (26%) Hình 3.20 Độ chuyển hóa CO trên các mẫu xúc tác tổng hợp từ nguồn muối nitrat và axetat 3.4.2.2 Ảnh hưởng của nguồn muối kim loại đến chọn lọc sản phẩm lỏng Sản phẩ ỏng... của xúc tác Ảnh hưởng của điều ki n hoạt h a đ n khả n ng à vi c của xúc tác 10Co(A)0.2K/-Al2O3 được th nghi trên 3 thông số: nhi t độ ưu ượng khí h dro và thời gian kh xúc tác 3.5.1 Ảnh hƣởng của nhiệt độ hoạt hoá đến khả năng làm việc của xúc tác Quá trình kh xúc tác trong dòng H2 được ti n hành ở 3 điều ki n nhi t độ 350oC, 370oC và 400oC trong 12 giờ với ưu ượng dòng H2 là 260 ml/ph t quả cho. .. Ảnh hưởng của trợ xúc tác đến độ chọn lọc sản phẩm lỏng của quá trình FT trên xúc tác 10Co(N)/-Al2O3; 10Co(N)0.2K/-Al2O3 và 10Co(N)0.2Re/-Al2O3 3.4 Ảnh hƣởng của nguồn muối kim loại hoạt động đến đặc trƣng hóa lý và khả năng làm việc của xúc tác Hai ngu n uối co an được s dụng cho nghiên cứu nà à nitrat và axetat 3.4.1 Ảnh hƣởng của nguồn muối kim loại tới đặc trƣng hóa lý của xúc tác 3.4.1.1 Ảnh... ọc sản phẩ ỏng, phản ứng ở tốc độ th tích à 500 h-1 cho phép tạo ra hydrocac on ạch dài nhiều hơn và đ ng đều hơn so với 2 điều ki n tốc độ khí ngu ên i u còn ại ( ớn hơn 22% so với điều ki n phản ứng 600 h-1 và 4 5% so với phản ứng ở 400 h-1) 3.7 Nghiên cứu biến tính -Al2O3 bằng SiO2 làm chất mang xúc tác cho quá trình chuyển hóa khí tổng hợp Quá trình tẩ SiO2 ên ề ặt -Al2O3 được ti n hành ằng cách... tính 10Co(A)/γ-Al2O3 Hình 3.48 Phân bố sản phẩm của quá trình FT trên xúc tác 10Co(A)/γ-Al2O3 và 10Co(A)/γ-Al2O3-SiO2 3.7.2.3 Ảnh hưởng của trợ xúc tác tới độ chuyển hóa và độ chọn lọc sản phẩm lỏng trên xúc tác biến tính bằng SiO2 Hoạt tính xúc tác của ẫu 10Co(A)/γ-Al2O3-SiO2 được cải thi n đáng k Bổ sung độ chu n h a đạt 40%, trong khi ẫu ổ sung Re cho phép nâng độ chu n h a CO ên đ n 58% so với 33%... -Al2O3 là phù hợp hơn cả cho ục đích ch tạo xúc tác trên cơ sở co an đ chu n h a khí tổng hợp thành nhiên i u ỏng c số C > 10 hi t ng hà ượng ki oại hoạt động Co từ 5÷20%k độ phân tán Co t ng và đạt cực đại tại ẫu chứa 15%k Co Độ chu n h a cũng như độ chọn ọc sản phẩ ỏng c số C > 10 th hi n tốt nh t trên ẫu chứa 10÷15%kl Co K và Re giúp t ng độ phân tán Co dẫn tới t ng độ chu n h a khí tổng hợp Cả 2 ngu... 10Co(A)/γ-Al2O3-SiO2 đạt 33% ớn hơn nhiều so với quá trình ti n hành trên ẫu xúc tác 10Co(A)/γ-Al2O3 (21%) Như v , vi c phủ SiO2 ên ch t ang γ-Al2O3 à t ng đáng k hoạt tính của xúc tác 22 Hình 3.47 Độ chuyển hóa CO trên xúc tác 10Co(A)/γ-Al2O3 và 10Co(A)/γ-Al2O3-SiO2 3.7.2.2 Ảnh hưởng của việc biến tính chất mang tới độ chọn lọc sản phẩm Mẫu xúc tác 10Co(A)/γ-Al2O3-SiO2 cho phép tạo ra nhiều sản phẩ c ạch cac... hóa lý và khả năng làm việc của xúc tác 10 Các ẫu xúc tác nghiên cứu được tổng hợp từ ngu n uối Co(NO3)2, chứa 10%k Co ổ xung các ch t xúc ti n khác nhau (K và Re), theo qui trình ngâ tẩ ở áp su t thường 3.3.1 Ảnh hƣởng của kim loại phụ trợ tới đặc trƣng hóa lý của xúc tác 3.3.1.1 Ảnh hưởng của kim loại phụ trợ tới diện tích bề mặt riêng và cấu trúc mao quản của xúc tác t quả phân tích đẳng nhi t h... SEM của mẫu xúc tác 10Co(A)/γ-Al2O3 Hình 3.42 Ảnh SEM của mẫu xúc tác 10Co(A)/γ-Al2O3-SiO2 Hình 3.43 Ảnh SEM của mẫu xúc tác 10Co(A)0.2K/γ-Al2O3-SiO2 21 Hình 3.44 Phổ EDX của mẫu xúc tác 10Co(A)0.2K/γ-Al2O3-SiO2 3.7.1.4 Ảnh hưởng của việc biến tính chất mang tới nhiệt độ khử oxit coban Quan sát hình 3.46 c th th quá trình i n tính ch t ang đã à giả nhi t độ kh các oxit coban trong xúc tác iên k t ạnh . off- -MS. Khí   khí. Hình 2.4. Sơ đồ vi dòng hệ thiết bị phản ứng chuyển hóa khí tổng hợp thành nhiên liệu lỏng   .  xúc tác 10Co(N)0.2K/-Al 2 O 3  (N)0.2K/silicalit.  Phân bố mạch C trong thành phần sản phẩm chuyển hóa khí tổng hợp trên.   sung Re. Hình 3.18. Ảnh hưởng của trợ xúc tác đến độ chọn lọc sản phẩm lỏng của quá trình FT trên xúc tác 10Co(N)/  -Al 2 O 3 ; 10Co(N)0.2K/  -Al 2 O 3 và 10Co(N)0.2Re/  -Al 2 O 3

Ngày đăng: 15/01/2015, 19:49

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan