روش ساخت و گزینش پذیری کاتالیست کبالت بر پایة گاما الومینا در فرآیند فیشر- تروپش

روش ساخت و گزینش پذیری کاتالیست کبالت بر پایة گاما الومینا در فرآیند فیشر- تروپش

قسمتی از متن:

تحقیق Fischer وTropch در سال 1926 شامل اطلاعات زیادی در مورد سنتز FT بوده، از جمله:

1)     کبالت، آهن و نیکل؛ تاثیر موثری بر روی سنتز هیدروکربنها دارند.

2)     کبالت برای تولید هیدروکربنهای  خیلی موثر بوده و نیکل برای تولید متان

3)     پایه هایی نظیر  با پروموتور zno، میزان تبدیل co را بهبود می بخشند.

4)     اضافه کردن مقادیر کم مواد قلیایی، گزینش پذیری هیدروکربنهای مایع را بهبود می بخشد.

5)     Cu، احیای آهن را در دمای پائینتر بهبود می بخشد.

6)     گاز سنتز باید عاری از گوگرد باشد.

دوره دوم: بسیاری از کاتالیستها، راکتور و گسترش فرآیند FT در آلمان در خلال سالهای دهة 1930-1940 بل استفاده از منابع عظیم زغالسنگ صورت گرفت. در سالهای 1934-1928، Fischer و koch لات الیست رسوبی  را ساختند که برای 12 سال، استاندارد صنعتی بود و در 40 سال بعد بهبود یافت. آنها همچنین دمای  را بعنوان دمای بهینة احیاء در نظر گرفتند در مدت 20-5 ساعت، شرایطی که تقریباً هنوز هم بکار می رود. Fischerو Pichlen دریافتند که تولید محصولات در فشار 5-20bor، پایداری کاتالیست را بهبود می بخشد. محصولات فشارهای متوسط اکثراً آلگانها و آدکنها و محصولات با نقاظ جوش متفاوت مانند متان، گازولین، دیزل و واکسها می باشد. دورة سوم: بعد از جنگ دوم، بدلیل کمبود نفت در آمریکا، انگلستان و آلمان، نگرش به سنتز FT گسترش یافت. بسیاری از تحقیقات بر روی کاتالیستهای ارزان آهن در‌آلمان صورت گرفت.

دورة چهارم: اندازه گیری فعالیت ویژه هیدروژن دار کردن CO با کاتالیستهای کبالت، آهن و روتنیوم توسط جذب شیمیایی ، در این دوران صورت پذیرفت. مطالعات و تحقیقات در شرکتهای shellوstatoil نشان داد که کاتالیست  دارای فعالیت و سطح ویژه عالی است.

دورة پنجم: تولید صنعت GTL امروزی از سال 1993 شروع شد. شرکت shell با کاتالیست کبالت و یک راکتور بستر ثابت و شرکت sasol با کاتالیست آهن و راکتور بستر سیال در این زمینه فعالیت دارند.

(1-4)تولید گاز سنتز:

با توجه به بالا بودن درصد بالای اختصاص سرمایه کل فرآیند FT که به خالص سازی و سرد کردن گاز سنتز مربوط است، کاهش هزینة تولید گاز سنتز سودمندترین روش است. گاز سنتز می تواند با روش رفورینگ بخار و یا اکسیداسیون کاتالیستی جزئی سوختهایی نظیر زغال سنگ، گاز طبیعی، باقیمانده های پالایش [1] و توده زیستی تولید شود. واکنشهای اصلی تولید گاز سنتز عبارتند از:

تبدیل گازطبیعی به گازسنتزبابخار                

تبدیل گاز طبیعی به گازسنتز با               

اکسیداسیون جزئی گاز طبیعی                    

واکنش جابجایی آب- گاز                             

روشهای مختلف تولید گاز سنتز بر حسب نسبت بین  و CO بکار گرفته می شوند. گاز سنتز تولیدی ناشی از زغال سنگ و باقیمانده های پالایش دارای CO بیشتری نسبت به گاز سنتز حاصله از گاز طبیعی می باشد. گاز سنتز با نسبت  برای فرآیند فیشر- تروپش مناسب نیست، پس واکنش جابجایی آب گاز در رساندن نسبت  به مرز 2 بسیار با اهمیت می باشد. شکل 3-1 محدودیتهای نسبت  مورد استفاده در کاتالیست آهن و کاتالیست کبالت را نشان می دهد. با پائین آوردن نسبتهای ؟ در خوراک اولیه، می توان هزینة گاز سنتز را کاهش داد. Basini و Piovesan مطالعاتی را بر روی نسبت بهینة  انجام دادند که بر اساس نتایج آن، در نسبت به  بهترین شرایط عملیاتی و شرایط اقتصادی میسر می شود.