ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng xúc tác Coban trên chất mang Silicagel, xúc tác cho phản ứng tổng hợp Fischer Tropsch thu nhiên liệu lỏng

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 1 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1: TỔNG QUAN 3 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển quá trình Fischer – Tropsch 3 1.2. Cơ chế phản ứng và động học của quá trình tổng hợp Fisher Tropsch 6 1.3. Quá trình tổng hợp Fischer Tropsch 10 1.4. Xúc tác cho quá trình Fischer Tropsch 12 1.4.1. Kim loại hoạt động 13 1.4.2. Chất mang 14 1.4.3. Kim loại phụ trợ 15 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình Fisher Tropsch 16 1.5.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 16 1.5.2. Ảnh hưởng của áp suất 17 1.5.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu 18 1.5.4. Ảnh hưởng của tốc độ dòng nguyên liệu 19 1.5.5. Ảnh hưởng của hợp phần xúc tác 20 1.6. Phương pháp tổng hợp xúc tác 21 1.6.1. Các phương pháp tổng hợp phổ biến 21 1.6.2. So sánh và lựa chọn phương pháp tổng hợp xúc tác 22 PHẦN 2: THỰC NGHIỆM 23 2. Thực nghiệm 23 2.1. Tổng hợp xúc tác 23 2.1.1. Hóa chất và thiết bị sử dụng 23 2.1.2. Tổng hợp xúc tác Co/SiO 2 23 2.2. Phương pháp nghiên cứu đánh đặc trưng hoá lý của các chất mang và xúc tác . 25 2.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (X-ray diffraction) 25 2.2.2. Phương pháp hấp phụ và nhả hấp phụ vật lý Nitơ (BET) 26 2.2.3. Phương pháp phân tích GC-MS 27 2.3. Hệ thống thiết bị phản ứng và quá trình thực hiện phản ứng Fischer-Tropsch 28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 2 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY 2.3.1. Sơ đồ hệ thống 28 2.3.2. Quá trình thực hiện 30 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3. Kết quả, nhận xét 32 3.1. Đặc trưng hóa lý của chất mang Silicagel và các mẫu xúc tác tổng hợp trên nền chất mang Silcagel 32 3.2. Đánh giá hoạt tính của xúc tác 37 3.2.1. Độ chuyển hóa CO 37 3.2.2. Kết quả phân tích GCMS sản phẩm lỏng 38 3.2.3. Đánh giá hoạt tính xúc tác Co trên chất mang Silicagel 57 PHẦN 4: KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 3 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY MỤC LỤC BẢNG Bảng 1.1: Các nhà máy than hóa lỏng gián tiếp Fischer-Tropsch đang được lựa chọn xem xét tại Mỹ 4 Bảng 1.2: Các thời kỳ phát triển của phản ứng tổng hợp Fishcher-Tropsch 6 Bảng 1.3: Các giai đoạn cơ bản của quá trình reforming hơi nước sản xuất khí tổng hợp 10 Bảng 2.1: Lượng chất mang SiO 2 và muối kim loại dùng để tẩm xúc tác 23 Bảng 3.1: Diện tích bề mặt riêng và đường kính mao quản tập trung của chất mang SiO 2 và những mẫu xúc tác trên chất mang SiO 2 35 Bảng 3.2: Kết quả phân tích GCMS sản phần lỏng của phản ứng Fischer Trposch trên xúc tác 10%Co/SiO 2 39 Bảng 3.3: Hàm lượng hydrocacbon phân đoạn nhiên liệu trong sản phẩm lỏng 46 Bảng 3.4: Kết quả phân tích GCMS sản phần lỏng của GC-MS của phản ứng Fischer Tropsch trên xúc tác 15%Co/SiO 2 47 Bảng 3.5: Hàm lượng hydrocacbon phân đoạn nhiên liệu trong sản phẩm lỏng 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 4 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1. (a) Lò phản ứng cột huyền phù sủi bọt FT; (b) Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét của các hạt chất xúc tác hình cầu khác nhau, kích thước từ 50 đến 200 m. 11 Hình 1.2. (a) Lò phản ứng tầng sôi tuần hoàn khí rắn - (b) lò phản ứng tầng sôi cố định 12 Hình 1.3: Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng tới sự phân bố sản phẩm (Điều kiện phản ứng ở các nhiệt độ 210 o C, 220 o C, 240 o C, 250 o C; áp suất 45 bar; H 2 /CO = 2) 16 Hình 1.4: Ảnh hưởng của áp suất tới sự phân bố sản phẩm (Điều kiện phản ứng ở 240 o C; áp suất 45bar, 55bar, 65bar; H 2 /CO = 2) 17 Hình 1.5: Ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu tới sự phân bố sản phẩm (Điều kiện phản ứng ở 220 o C; áp suất 45bar, 55bar, 65bar; GHSV 100cm3/gxt) 18 Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống phản ứng 29 Hình 3.1: Giản đồ XRD của mẫu xúc tác 10%Co/SiO 2 32 Hình 3.2: Giản đồ XRD của mẫu xúc tác 12%Co/SiO 2 32 Hình 3.3: Giản đồ XRD của mẫu xúc tác 15%Co/SiO 2 33 Hình 3.4: Giản đồ XRD của mẫu xúc tác 20%Co/SiO 2 33 Hình 3.5: Giản đồ chồng kết quả XRD của mẫu xúc tác 10, 12, 15 và 20%Co/SiO 2 34 Giản đồ XRD của chất mang Silicagel 34 Bảng 3.1: Diện tích bề mặt riêng và đường kính mao quản tập trung của chất mang SiO 2 và những mẫu xúc tác trên chất mang SiO 2 35 Hình 3.6: Đường đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ Nitơ (a) và phân bố mao quản (b) của chất mang SiO 2 . Hình 3.7: Đường đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ Nitơ (a) và phân bố mao quản (b) của xúc tác 15%Co/SiO 2 36 Hình 3.8: Độ chuyển hóa CO theo thời gian phản ứng của mẫu xúc tác 10%Co/SiO 2 và 15%Co/SiO 2 37 Hình 3.9: Kết quả phân tích thành phần lỏng GCMS của phản ứng Fischer Tropsch trên xúc tác 10%Co/SiO 2 Bảng 3.2: Kết quả phân tích GCMS sản phần lỏng của phản ứng Fischer Trposch trên xúc tác 10%Co/SiO 2 Hình 3.10: Peak của chất có thời gian lưu 5.03 phút 40 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 5 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY Hình 3.11: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 5.03 phút 41 Hình 3.12: Peak của chất có thời gian lưu 7.23 phút 41 Hình 3.13: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 7.23 phút 42 Hình 3.14: Peak của chất có thời gian lưu 9.95 phút 42 Hình 3.15: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 9.95 phút 43 Hình 3.16: Peak của chất có thời gian lưu 12.92 phút 43 Hình 3.17: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 12.92 phút 44 Hình 3.18: Peak của chất có thời gian lưu 15.94 phút 44 Hình 3.19: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 15.94 phút 45 Hình 3.20: Peak của chất có thời gian lưu 18.91 phút 45 Hình 3.21: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 18.91 phút 46 Hình 3.22: Kết quả phân tích thành phần lỏng GC-MS của phản ứng Fischer Tropsch trên xúc tác 15%Co/SiO 2 47 Hình 3.23: Peak của chất có thời gian lưu 4.30 phút 48 Hình 3.24: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 4.30 phút 48 Hình 3.25: Peak của chất có thời gian lưu 5.06 phút 49 Hình 3.26: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 5.06 phút 49 Hình 3.27: Peak của chất có thời gian lưu 6.30 phút 50 Hình 3.28: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 6.30 phút 50 Hình 3.29: Peak của chất có thời gian lưu 6.51 phút 51 Hình 3.30: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 6.51 phút 51 Hình 3.31: Peak của chất có thời gian lưu 7.35 phút 52 Hình 3.32: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 7.35 phút 52 Hình 3.33: Peak của chất có thời gian lưu 10.21 phút 53 Hình 3.34: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 10.21 phút 53 Hình 3.35: Peak của chất có thời gian lưu 13.36 phút 54 Hình 3.36: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 13.36 phút 54 Hình 3.37: Peak của chất có thời gian lưu 16.41 phút 55 Hnh 3.38: Cấu tạo chất và khối phổ của chất phân tích có thời gian lưu 16.41 phút 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 6 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo TS. Đào Quốc Tùy, Th.S. Nguyễn Tiến Thành người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo em hoàn thành đồ án này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh học viên cao học Trương Văn Chiến, Nguyễn Viết Trung, Tô Hồ Luân, các anh bên viện dầu khí quốc gia Việt Nam và các bạn cùng nhóm nghiên cứu đã giúp đỡ và cùng nhau thực hiện và hoàn thành đồ án này. Đồng thời, em cũng gửi lời cảm ơn đến toàn bộ các thầy, cô, anh, chị tại phòng thí nghiệm Công nghệ lọc hóa dầu và Vật liệu xúc tác hấp phụ, Bộ môn Công nghệ hữu cơ hóa dầu, Viện Kỹ Thuật Hóa Học trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tận tình cho em trong quá trình thực nghiệm. Trong quá trình thực hiện đồ án, có những sai sót là điều khó tránh, mong các thầy cô góp ý để em có bản đồ án hoàn chỉnh hơn. Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và người thân đã luôn là động lực tinh thần giúp em hoàn thành quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 16 tháng 6 năm 2015 Sinh viên thực hiện Trần Quốc Khánh ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 1 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY LỜI MỞ ĐẦU Hiện nay, khi xã hội hiện đại ngày càng phát triển thì nhu cầu về năng lượng càng tăng nhanh hơn bao giờ hết. Vì vây, con người đang phải đương đầu với rất nhiều thách thức năng lượng khi mà nguồn nhiên liệu hóa thạch đã trên bờ vực cạn kiệt và cùng với đó là vấn đề ô nhiễm môi trường luôn nhức nhối. Do đó, yêu cầu đặt ra cho chúng ta là tìm ra hoặc các nguồn nhiên liệu có chất lượng được cải thiện hoặc các nguồn nhiên liệu thay thế mới ít ảnh hưởng đến môi trường và con người. Đứng trước yêu cầu đó, quá trình tổng hợp Fisher Tropsch được xem như là một trong những giải pháp thích hợp đang được quan tâm hiện nay. Tổng hợp Fischer Tropsch là quá trình đi từ nguyên liệu là khí tổng hợp chứa chủ yêu CO và H 2 thành các hydrocacbon lỏng trên xúc tác là kim loại chuyển tiếp. Khí tổng hợp có thể được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu như than đá, khí thiên nhiên, các sản phẩm dầu mỏ hoặc nguyên liệu sinh khối thông qua các quá trình khác nhau như khí hóa than, oxi hóa không hoàn toàn, steam reforming… Quá trình Fischer Tropsch được ứng dụng để sản xuất các loại nhiên liệu lỏng: diesel, xăng, sáp, các sản phẩm phi nhiên liệu như ancol, olefin, andehit… với ưu điểm của nhiên liệu thu được là nhiên liệu sạch không chứa các hợp chất của lưu huỳnh, ít các hợp chất thơm thân thiện với môi trường, đặt biệt là nhiên liệu tạo ra từ quá trình này có tính chất giống với nhiên liệu sản xuất từ dầu thô nên không cần phải thay đổi động cơ hiện nay. Quá trình Fischer Tropsch đã ra đời từ rất sớm (từ năm 1923 tại Đức) nhưng sau đó không được tiếp tục phát triển bởi vì nguồn dầu thô được phát hiện và khai thác, sản phẩm từ dầu thô có giá thành thấp hơn, nhưng trong điều kiện ngày nay, khi mà nguồn dầu tho ngày càng cạn kiệt cũng như giá thành sản phẩmm từ dầu thô bắt đầu tăng lên thì việc nghiên cứu thêm với quá trình Fischer Tropsch là tất yếu. Cùng với than thì trử lượng khí tự nhiên trên thế giới cũng rất lớn người ta ước đoán bằng khoản 800 tỷ thùng dầu và đó là nguồn nguyên liệu cực kỳ thích hợp cho tổng hợp Fischer Tropsch. Ngoài các nguồn nguyên liệu chính trên còn có nguồn sinh khối. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 2 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY Với tất cả lý do trên em đã tiến hành thực hiện đề tài: “Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng xúc tác Coban trên chất mang Silicagel, xúc tác cho phản ứng tổng hợp Fischer Tropsch thu nhiên liệu lỏng”. Đồ án gồm ba phần chính: Phần 1: Tổng quan. Phần 2: Thực nghiệm. Phần 3: Kết quả và thảo luận. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 3 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY PHẦN 1: TỔNG QUAN 1.1. Lịch sử hình thành và phát triển quá trình Fischer – Tropsch Vào năm 1920, hai nhà nghiên cứu người Đức là Franz Fischer và Hans Tropsch tại Viện Hoàng đế Wilhelm đã thực hiện một sáng chế, tổng hợp nhiên liệu dạng lỏng từ than đá với nguyên lý cơ bản là phương trình phản ứng hóa học sau: (2n+1)H 2 + nCO → C n H 2n+2 + nH 2 O Xúc tác sử dụng cho quá trình là Fe và Co. Nguồn nguyên liệu CO và H 2 có thể sản xuất được từ than đá hay nguyên liệu sinh khối theo phản ứng : C + H 2 O → H 2 + CO Hoặc đi từ quá trình khí hóa CH 4 trong khí thiên nhiên theo phản ứng hóa học: 2CH 4 + O 2 → 4H 2 + 2CO Tại thời điểm đó, dự án triển khai phương pháp này đã không được sử dụng do giá thành sản phẩm quá đắt so với giá dầu hỏa và việc đốt than trực tiếp gây ô nhiễm môi trường. Tuy vậy, trong Thế Chiến thứ 2, đứng trước yêu cầu cấp bách của chiến tranh,, nước Đức đã sử dụng quá trình Fisher Tropsch sản xuất nhiên liệu với nguồn trữ lượng than đá khổng lồ lúc đó cộng với chi phí đắt đỏ cho dầu thô.[18] Cuối thập niên 1940, Công ty Sasol đã được thành lập với mục đích áp dụng phương pháp Fischer-Tropsch để giúp Nam Phi có thể tự cung tự cấp nhiên liệu ở mức cao nhất thông qua các nhà máy khí hóa than. Năm 1952, nhà máy Sasol Fischer- Tropsch đầu tiên đi vào vận hành ở Sasolburg và sử dụng nguyên liệu là than đá, tiếp đó là các nhà máy Sasol 2, Sasol 3 được xây dựng vào nhưng thập niên 80. Chính vì vậy, dù vào thời điểm này đất nước Nam Phi đang nằm trong vòng vây cô lập do chính sách phân biệt chủng tộc của chính phủ vẫn đáp ứng được phần nào nhu cầu năng lượng rất lớn. Hiện nay sau khi trải qua các quá trình nâng cấp, các nhà máy này đều có thể cung cấp sản lượng trên 160000 thùng/ngày chủ yếu là xăng, diesel và một số sản phẩm khác.[2] Gần 80 năm sau ngày sáng chế, năm 1999, nhiên liệu lỏng có từ phương pháp Fischer-Tropsch được không lực Hoa Kỳ để mắt tới trước tình hình giá dầu thô tăng cao ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 4 GVHD: TS. ĐÀO QUỐC TÙY cùng với nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày càng lớn của không lực Hoa Kỳ. Kết quả là vào ngày 27/9/2006, không lực Hoa Kỳ lần đầu tiên thử nghiệm loại nhiên liệu tổng hợp này trên một pháo đài bay B-52, song chỉ ở 2/8 động cơ mà thôi và với tỉ lệ pha 50-50 (nhiên liệu tổng hợp Fischer-Tropsch và xăng). Theo kiểm định môi trường, kết quả giảm 50% khí thải so với trước đây. Tiếp đến, vào ngày 15/12/2006, không lực Hoa Kỳ thông báo đã hoàn tất chuyến bay thử nghiệm của máy bay B-52 với tám động cơ có sử dụng loại nhiên liệu mới: hỗn hợp nhiên liệu tổng hợp theo phương pháp Fischer-Tropsch. Hoa Kỳ đã có kế hoạch nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất lớn loại nhiên liệu này để nhắm đến mục tiêu năm 2025: dùng kỹ thuật công nghệ để thay thế hơn 75% lượng dầu mỏ nhập khẩu từ Trung Đông. [19] Hiện nay, theo như các dự báo của Hiệp hội năng lượng quốc tế (IEA) rằng nhiên liệu khoáng sẽ tiếp tục thống trị nguồn cung cấp năng lượng trong khoảng những năm 2030 với lĩnh vực vận tải được dự báo chiếm 2/3 tăng trưởng, và nhu cầu dầu hàng ngày trên thế giới sẽ có thể đạt đến 115 triệu thùng/ngày vào những năm 2030. Các quá trình hóa lỏng than đá gián tiếp quy mô thương mại sản xuất nhiên liệu lỏng tổng hợp hiện tại đang vận hành ở Sasol, Nam Phi sản xuất khoảng 37% nhu cầu nhiên liệu vận tải của Nam Phi. Các dự án hóa lỏng than gián tiếp hiện tại được nghiên cứu và dự tính xây dựng tại Trung Quốc, Philippin, Đức, Hà Lan, Ấn Độ, Indonesia, Úc, Mông Cổ, Pakistan và Canada. Tại Mỹ, các dự án hóa lỏng than đá gián tiếp được xem xét tại Alasca, Arizona, Colorado, Illinois, Indiana, Kentucky, Louisians, Mississipi, Montana, Texas … Danh sách chi tiết các dự án CTL Fischer-Tropsch được cho ở bảng 1.1. [8, 20] Bảng 1.1: Các nhà máy than hóa lỏng gián tiếp Fischer-Tropsch đang được lựa chọn xem xét tại Mỹ [20] Lãnh đạo dự án Đối tác Địa điểm Tình trạng Công suất(bpd) Giá thành [...]... xúc tác Coban Khi tẩm Coban trên chất mang sẽ giúp cho xúc tác không bị co cụm, phân tán đều trong mao quản của chất mang Giúp tiết kiệm xúc tác và tăng thời gian sử dụng Các hệ xúc tác như Co/γ-Al2O3 trong công nghiệp có tuổi thọ lên đến 3 tháng Hướng nghiên cứu chủ đạo của xúc tác Co hiện nay là tẩm thêm kim loại thứ cấp lên chất mang để tạo ra xúc tác có hoạt tính cao và ổn định hơn 1.4.2 Chất mang. .. tế cao 1.4 Xúc tác cho quá trình Fischer Tropsch Trong quá trình tổng hợp Fischer Tropsch thì xúc tác đóng một vai trò thiết yếu Tùy thu c vào công nghệ sử dụng và sản phẩm mong muốn tạo ra mà ta có thể lựa chọn xúc tác thích hợp Hệ xúc tác cho quá trình Fischer Tropsch đang được nghiên cứu và sử dụng bao gồm 3 thành phần chính là: GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - GVHD:... như xúc tác Fe Xúc tác chứa Coban đắt hơn xúc tác chứa Fe rất nhiều tuy nhiên do có hoạt tính cao nên điều kiện phản ứng mềm hơn, vì vậy mà chi phí vận hành được giảm bớt bù vào cho chi phí tổng hợp xúc tác Do không có hoạt tính với phản ứng WGS nên xúc tác chứa Coban thích hợp với nguyên liệu có tỷ lệ H2/CO từ 2 - 2.3, thường lấy từ nguồn khí tự nhiên Đây cũng là một thu n lợi khi sử dụng xúc tác Coban. .. tỷ lệ khí tổng hợp lớn nên chi phí cho sơ đồ thiết bị và nguồn nguyên liệu khí tổng hợp cho quá trình khá lớn Nhưng bù lại, kim loại Fe khá rẻ tiền, chi phí để tổng hợp xúc tác không đáng kể nên xúc tác chứa Fe vẫn được sử dụng nhiều trong công nghiệp Xúc tác Fe thích hợp cho nguyên liệu có tỷ lệ H2/CO thấp do nó có hoạt tính với phản Water gas shift mạnh Bên cạnh Fe thì Coban đưa vào xúc tác hiện nay... tác nhưng tương đối phức tạp chưa phổ biến với nhiều loại chất mang Mỗi phương pháp tổng hợp xúc tác đều có những ưu và nhược điểm khác nhau, tùy thu c vào thiết bị phản ứng và điều kiện thực hiện quá trình mà chọn phương pháp tổng hợp xúc tác để có loại xúc tác phù hợp GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY PHẦN 2: THỰC NGHIỆM 2 Thực nghiệm 2.1 Tổng hợp. .. phát triên mạch 1.3 Quá trình tổng hợp Fischer Tropsch Quá trình tổng hợp Fischer- Tropsch bao gồm ba giai đoạn chính: chuẩn bị nguyên liệu, tổng hợp Fischer- Tropsch và nâng cấp sản phẩm Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu (khí tổng hợp) [6, 7] Nguyên liệu cho quá trình là khí tổng hợp (H2 + CO) Nguồn khí tổng hợp có thể thu được từ các nguồn: khí tự nhiên, than đá, nguyên liệu sinh khối Biomass bằng các... nhiều loại xúc tác được sử dụng cho quá trình Fischer Tropsch nhưng hiện nay được sử dụng nhiều nhất là Fe và Co Mỗi loại xúc tác đều có những ưu nhược điểm khác nhau vì thế tùy vào công nghệ sử dụng và mục tiêu sản phẩm muốn thu mà có thể sử dụng loại xúc tác phù hợp Ngoài việc lựa chọn loại xúc tác phù hợp thì quá trình tổng hợp xúc tác (tạo ra hợp phần xúc tác) cũng cần lựa chọn phù hợp Ngoài ra,... toàn, nguồn khí thu được sau phản ứng phải thực hiện các quá trình tách ẩm, tách khí axit như CO2 và H2S…  Giai đoạn tổng hợp Fischer Tropsch Có hai loại hình công nghệ: Fischer Tropsch nhiệt độ thấp và Fischer Tropsch nhiệt độ cao: - Fischer Tropsch nhiệt độ thấp Low Temperature Fischer Tropsch (LTFT): 200oC - 240oC (chất xúc tác có thành phần Fe và Co) Quá trình LTFT sử dụng lò phản ứng tầng huyền... tự nhiên trong 1h Để khô tự nhiên trong 1h Tiếp tục tẩm như trên cho đến khi hết lượng dung dịch tẩm Tẩm lần 3 Nung trong 5h ở 500oC Dung dịch tẩm Sấy trong 3h ở 110oC Sấy trong 3h ở 110oC Xúc tác Tẩm lần 2 Để khô tự nhiên trong 1h Bảo quản GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY 2.2 Phương pháp nghiên cứu đánh đặc trưng hoá lý của các chất mang và xúc tác. .. công nghiệp Nó có hoạt tính mạnh và tương đối ổn định, có độ bền cao hơn xúc tác GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY SVTH: TRẦN QUỐC KHÁNH 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS ĐÀO QUỐC TÙY chứa Fe, chống thiêu kết và chống oxy hóa tốt, không có hoạt tính WGS nên độ chuyển hóa tăng lên Trong tổng hợp Fisher Tropsch, xúc tác Coban cho sản phẩm chủ yếu là các hợp chất hydrocacbon mạch thẳng (chủ yếu là diesel) chứ không cho . do trên em đã tiến hành thực hiện đề tài: Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng xúc tác Coban trên chất mang Silicagel, xúc tác cho phản ứng tổng hợp Fischer Tropsch thu nhiên liệu lỏng . Đồ án. trên xúc tác Coban. Khi tẩm Coban trên chất mang sẽ giúp cho xúc tác không bị co cụm, phân tán đều trong mao quản của chất mang. Giúp tiết kiệm xúc tác và tăng thời gian sử dụng. Các hệ xúc. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3. Kết quả, nhận xét 32 3.1. Đặc trưng hóa lý của chất mang Silicagel và các mẫu xúc tác tổng hợp trên nền chất mang Silcagel 32 3.2. Đánh giá hoạt tính của xúc tác 37