3. Kết quả, nhận xét
3.2.3. Đánh giá hoạt tính xúc tác Co trên chất mang Silicagel
Theo yêu cầu của đề tài, ta sẽ đánh giá hoạt tính xúc tác Co/SiO2 qua so sánh độ chuyển hóa cũng như độ chọn lọc sản phẩm cuả phản ứng Fischer Tropsch khi sử dụng hai xúc tác 10%Co/SiO2 và 15%Co/SiO2.
Độ chuyển hóa CO:
Qua đồ thì hình 3.8, có thể thấy, độ chuyển hóa của mẫu xúc tác 15%Co/SiO2
cao hơn so với mẫu 10%Co/SiO2. Độ chọn lọc sản phẩm.
Từ các bảng 3.3 và bảng 3.5, ta xây dựng được biểu đồ phân bố các cấu tử chính của sản phẩm lỏng GCMS. 0 5 10 15 20 3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 ĐỘ CH UY ỂN H Ó A (% ) THỜI GIAN(H) ĐỘ CHUYỂN HÓA CO
Hình 3.39: Ảnh hưởng của tỉ lệ kim loại hoạt động đến độ chọn lọc sản phẩm
Từ giản đồ hình 3.39, độ chọn lọc nhiên liệu của xúc tác 10%Co/SiO2 là 77%, thấp hơn so với mẫu xúc tác 15%Co/SiO2 có độ chọn lọc >90%. Thành phần sản phẩm nhẹ C11-14 phân đoạn kerosel thu được khi sử dụng mẫu xúc tỉ lệ 10%Co là 47.56%, ít hơn so với 65.87% thu được khi sử dụng mẫu tỉ lệ 15%Co. Tuy vậy, tổng thành phần C16 và C19 thuộc phân đoạn diesel lại cho thấy sự cao hơn phần nào của mẫu 10%Co/SiO2
so với 15%Co/SiO2.
Từ kết quả độ chuyển hóa và độ chọn lọc trên, có thể thấy trên chất mang Silicagel, việc tăng tỉ lệ kim loại hoạt động Co cho hiệu suất thu sản phẩm cao hơn.
10.92 2.92 2.41 31.51 8.3 12.5 28.89 5.83 2.91 28.24 13.93 10.42 0 5 10 15 20 25 30 35 11 12 13 14 16 19 H àm lượn g(% ) Số C trong phân tử 10%Co/SiO2 15%Co/SiO2
PHẦN 4: KẾT LUẬN
Như vậy, sau 5 tháng nghiên cứu và thực nghiệm, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “Tổng hợp và nghiên cứu đặc trưng xúc tác Co trên chất mang
Silicagel, xúc tác cho phản ứng tổng hợp Fischer Tropsch thu nhiên liệu lỏng”.
Qua bản đồ án này, em đã thu được những kết quả sau.
1. Đã xây dựng và vận dụng thành công hệ thống thiết bị phản ứng Fischer – Tropsch nhiệt độ thấp, áp suất thường.
2. Đã tổng hợp xúc tác Co/SiO2 với các thành phần Coban khác nhau. Xác định đặc trưng hóa lý bằng các phép đo XRD, BET và thấy rằng khi thành phần Co tăng lên thì diện tích bề mặt riêng giảm, đường kính mao quản tập trung tăng lên.
3. Đánh giá hoạt tính xúc tác thông qua độ chuyển hóa CO và độ chọn lọc sản phẩm trong phản ứng Fischer-Tropsch qua đó thấy rằng: Trên cùng chất mang Silicagel, việc tăng tỉ lệ kim loại hoạt động Co, hiệu suất quá trình tổng hợp Fischer Tropsch cũng tăng lên.
Trên đây mới chỉ là những nghiên cứu bước đầu về quá trình Fischer – Tropsch ở điều kiện nhiệt độ thấp, áp suất thường. Tuy còn nhiều khó khăn về mặt thời gian và con người, nên đồ án chưa khảo sát được một cách toàn diện các yếu tố ảnh hưởng và tối ưu hóa các thông số phản ứng, em hi vọng thời gian tới sẽ tiếp được hoàn thiện để có thể tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về quá trình này để thu được những kết quả tốt hơn và có thể áp dụng được trong thực tiễn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1) Hoàng Trọng Yêm, Nhiên liệu và nguyên liệu từ phản ứng Fischer–Tropsch quá
khứ và hiện tại, Tạp chí Xúc tác và Hấp phụ, T2, Tr. 1-20, 2013.
2) http://www.sasol.com/
3) J.C. Schouten, Mechanistic study of the High- Temperature Fischer-Tropsch
Synthesis using transient kinetics, 15 November 2010.
4) Manuel Ojedaa , Rahul Nabar , Anand U. Nilekar , Akio Ishikawa , Manos Mavrikakis, CO activation pathways and the mechanism of Fischer–Tropsch
synthesis, 2010.
5) Matthew J. Overett, R. Oliver Hill, John R. Moss, Organometallic chemistry and surface science mechanistic models for Fischer-Tropsch synthesis.
Coordination Chemistry Reviews, South Africa, 2000.
6) Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Hồng Liên, Công nghệ Tổng hợp Hữu cơ – Hóa dầu, NXB KHKT, 2006.
7) Andre Steyberd, Mark Dry, Fischer – Tropsch Technology, Elsevier Science &
Technology Books, December 2004.
8) Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2007.
9) Hồ Sĩ Thoảng, Lưu Cẩm Lộc, Chuyển hóa hydrocacbon và cacbon oxit trên các
hệ xúc tác kim loại và oxit kim loại, NXB Khoa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Hà
Nội, 2007.
10)Fernando Morales and Bert M. Weckhuysen, Promotion Effects in Co-based
Fischer–Tropsch Catalysis, 2006
11)Junling Zhang, Jiangang Chen, Yongwang Li, Yuhan Sun, Recent
Technological Developments in Cobalt Catalysts for Fischer-T ropsch Synthesis,2002
12)Jeremy May, The Fischer – Tropsch Process and its Influence, Sept. 26, 2002. 13)B.H. Davis and M.L. Occelli, Fischer – Tropsch Synthesis, Catalyst and Catalysis,
2007 Elsevier.s
14)Nguyễn Hữu Phú, Hấp phụ và xúc tác trên vật liệu vô cơ mao quản, NXB Khoa học
15)Từ Văn Mặc, Trần Thị Ái, Phân tích hóa lý, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2008.
16)Nguyễn Thị Diệu Hằng, Giáo trình kỹ thuật xúc tác, NXB Đại học Bách khoa Đà Nẵng, 2008.
17)Lê Công Dưỡng, Kỹ thuật phân tích cấu trúc bằng tia Rơnghen, NXB Khoa học và kỹ thuậ Hà Nội, 1984.
18)Department of Energy, The German Document Retrieval Project,1977. 19)U.S. Air Force, Air Force Alternative Fuels, 2009.
20)J.C. Schouten, Mechanistic study ò the high temperature Fischer Tropsch Synthesis
using transient kinieics, 2010.
21)Hui T. Chua , Kim C. Ng ,Anutosh Chakraborty , Nay M. Oo , and Mohamed A. Othman, Adsorption Characteristics of Silica Gel + Water Systems, 2002.
22)Yates IC, Satterfield CN, Intrinstic kinetics of the Fischer Tropsch synthesis on a
Coban catalyst, Energy Fuel, Vol 5, pages 168-173.
23)Peter M. Maitlis and Arno de Klerk, Greener Fischer-Tropsch Processes for Fuels