بررسي روش ساخت و تعيين ميزان تبديل و گزينش پذيري کاتاليست کبالت بر پاية گاما الومينا در فرآيند فيشر

 بررسي روش ساخت و تعيين ميزان تبديل و گزينش پذيري کاتاليست کبالت بر پاية گاما الومينا در فرآيند فيشر- تروپش

نوع فایل: word

قابل ویرایش 80 صفحه

چکیده:

دراين تحقيق، بررسي روشهاي مختلف ساخت کاتاليست و همچنين بررسي افزودن ارتقاء دهنده هاي اکسيد زير کونيوم و اکسيد سريم با روش پيش تلقيح بر عملکرد و کارآيي کاتاليست صورت گرفته است. تاثير عوامل فوق در ميزان تبديل CO ، گزينش پذيري محصولات توليدي و مطالعات انتقال جرم بر روي کاتاليستهاي گرانول  بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد که افزودن اکسيد زير کونيوم قابليت احياء شدن را افزايش مي دهد و تا حدودي گزينش پذيري متان و فعاليت کاتاليست را افزايش مي دهد، همچنين افزودن اکسيد سديم گزينش پذيري محصولات  را افزيش داده و ميزان تبديل CO نيز افزايش مي يابد. همچنين بهترين قطر کاتاليست و بهترين ربي خوراک براي ناديده گرفتن محدوديتهاي نفوذي مورد مطالعه قرار گرفته است.

پيشگفتار:

با توجه به منابع عظيم زغالسنگ و گاز طبيعي و کاهش منابع نفت خام و همچنين افزايش ارزش نفت خام و پر مصرف بودن سوختهاي مايع، نقش و اهميت سنتز فيشر- تروپش روزبه روز بيشتر مي شود. سنتز فيشر- تروپش که اصلي ترين مرحلة فرآيند  مي باشد، عبارت از توليد هيدروکربنهاي خطي از گاز سنتز، که گاز سنتز مخلوطي از CO و  است، مي باشد. منابع گاز سنتز، گاز طبيعي، زغالسنگ و توده هاي زيستي هستند. سنتز هيدروکربنها در اين فرآيند در حضور کاتاليستهاي آهن و کبالت انجام مي پذيرد که کاتاليست کبالت از فعالترين کاتاليستهاي مورد استفاده قرار گرفته مي باشد. در اين تحقيق به بررسي روشهاي ساخت کاتاليست کبالت بر پاية گاما آلومينا و تعيين ميزان تبديل CO و گزينش پذيري محصولات توليدي پرداخته ايم و از دو ارتقاء دهندة اکسيد زير کونيوم و اکسيد سريم استفاده کرده ايم.

فصل اول:

فرآيند GTL و فرآيند فيشر- تروپش، مکانيزم و کاتالستيهاي FTS

مقدمه

با توجه به منابع عظيم گاز طبيعي در جهان و افزايش بي رويه قيمت نفت خام و سوختهاي مايع و گران بودن هزينة انتقال سوختهاي مايع و گاز به بازارهاي مصرف که گاهاً مسافتهاي طولاني را شامل مي شود، تبديل گاز طبيعي به گاز سنتز و تيديل گاز سنتز به هيدروکربنهاي خطي به وسيلة سنتز فيشر- تروپش، يک فرآيند اميد بخش و از نظر اقتصادي موجه مي باشد، که علاوه بر توليد سوختها، مختلف، مواد شيميايي خاصي را نيز توليد مي کند که در صنعت نيازمند اين مواد هستيم.

فرآيند فيشر- تروپش(FTS)

توليد هيدروکربنهاي مايع از گاز سنتز يک فرآيند اميد بخش و اقتصادي براي توليد مواد شيميايي و سوختها از توده هاي زيستي ، زغالسنگ و گاز طبيعي به شمار مي رود. با توجه به منابع وسيع زغالسنگ و گاز طبيعي و کاهش منابع نفت خام و موثر و مفيد بودن سوختهاي مايع، نقش و اهميت سنتز فيشر- تروپش افزايش يافته است. اين سنتز يک نقش کليدي در فرآيندهاي گاز به مايع (GTL) ايفاء مي کند، که GTL فرآيند روبه رشدي مي باشد. سنتز فيشر- تروپش مي تواند با خوراک گاز سنتز حاصل از گازي کردن زغالسنگ، گاز طبيعي و توده زيستي انجام پذيرد. در فرآيند GTL چهار مرحله مد نظر مي باشد:1) توليد گاز سنتز

2)خالص سازي گاز سنتز 3)سنتز فيشر- تروپش 4)جداسازي محصولات ]شکل 6.30[ . زغالسنگ با اکسيژن و بخار، گازي مي شود و گاز سنتز توليدي، براي خالص سازي از نيتروژن و سولفور عاري مي شود، زيرا اين دو عنصر مي توانند باعث غير فعال شدن کاتاليستهاي FTS بشوند. گاز سنتز خالص شده به راکتور بستر ثابت، يا بستر سيال و يا راکتور دو غابي منتقل مي شود. اين راکتور شامل کاتاليستهاي آهني و يا کاتاليستهاي کبالت مي باشد. (هر چقدر گاز سنتز خالص تر باشد و يا نسبت  باشد از کاتاليستهاي کبالت استفاده مي شود.) سپس گاز سنتز به هيدروکربنهايي نظير متان و هيدروکربنهاي سبک و واکس و محصولات مايع تبديل مي شود.

آزمايشات انجام گرفته بر روي محصولات فيشر- تروپش نشان داده که محصولات شامل مخلوطي چند جزئي از هيدروکربنهاي خطي و شاخه دار و محصولات اکسيژن دار هيدروکربني مي باشند. محصول اصلي پارافين هاي خطي و  اولفينها مي باشند (1-3)گسترش فرآيند سنتز فيشر- تروپش به پنج مرحلة زماني تقسيم مي شود.1)کشف کاتاليستهاي آهن و کبالت (1928-1902)

2)گسترش صنعتي کاتاليستهاي کبالت فيشر 01945-1928)