Pizhūhish-i Naft (Feb 2014)
بهبود پایداری، فعالیت و گزینش‌پذیری از طریق ایجاد گروه‌های عاملی در نانوکاتالیست کبالت بر پایه نانو لوله کربنی در فرآیند فیشر-تروپش
Abstract
در این مقاله اثر ایجاد گروه‌های عاملی بر روی سطح پایه نانو لوله کربنی به عنوان پارامتر موثر در توزیع بهتر فاز فعال در کاتالیست‌های کبالت، مورد بررسی قرار گرفته است. کاتالیست‌های مورد نظر روی پایه نانو لوله کربنی معمولی و عامل‌دار شده با بارگذاری 10% وزنی کبالت ساخته شد. کاربرد این کاتالیست‌ها در سنتز فیشر- تروپش نشان داده که تزریق هم‌زمان هیدروژن و مونوکسیدکربن به نسبت 2 به 1 باعث بهبود فعالیت، گزینش‌پذیری و پایداری کاتالیست می‌شود. کاتالیست با روش‌های مختلف آنالیز شده که این روش‌ها شامل آنالیز XRDا، TEM، جذب شیمیایی هیدروژن، TPR، آزمایشات سنجش فعالیت، گزینش‌پذیری و پایداری کاتالیست می‌باشد. منحنی TPR نشان می‌دهد که کاتالیست کبالت روی نانو لوله کربنی عامل‌دار شده نسبت به کاتالیست کبالت روی نانو لوله کربنی معمولی، دارای ذرات کنترل شدهتر فاز فعال بوده و این ذرات دماهای پیک احیاء را به سمت دماهای پایین‌تر انتقال میدهند که نشانه توزیع بهتر کبالت و احیاء‌پذیری بهتر ذرات فاز فعال در این نوع کاتالیست‌ها می‌باشد. همچنین این توزیع بهتر و یکنواخت فاز فعال، باعث بهتر شدن عملکرد این کاتالیست در فرآیند فیشر- تروپش می‌گردد. در یک مقایسه انجام شده، میزان تولید محصولات سنتز فیشر- تروپش از 35/0 به (Hyd./gcat./min .g) 43/0، میزان درصد تبدیل مونوکسید کربن از 8/52 به 5/62%، میزان گزینش‌پذیری C5+ از 85 به90% افزایش یافت و همچنین میزان گزینش‌پذیری CH4 از 11 به 5% کاهش یافته است: همچنین پایداری کاتالیست به میزان قابل ملاحظه‌ای در طول 120 ساعت واکنش نسبت به کاتالیست کبالت بر پایه نانو لوله کربنی معمولی افزایش یافته است.
Keywords
