hợp F-T ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, vấn đề nghiên cứu tổng hợp xúc tác cho quá trình tổng hợp F-T đã bắt đầu thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học Việt Nam, hướng tới tạo ra nguồn nhiên liệu sạch, đảm bảo an ninh năng lượng, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững và phù hợp với xu hướng phát triển công nghiệp trên thế giới.
Ở Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, nhóm nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Tiến Thảo đã công bố các kết quả về việc sử dụng chất xúc tác perovskite , cho phản ứng tổng hợp F-T với mục đích tạo ra sản phẩm là rượu bậc cao, quá trình này chưa hướng tới sản phẩm nhiên liệu lỏng [101 ].
Ở Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam: Nhóm nghiên cứu của GS.TSKH Lưu Cẩm Lộc, đã nghiên cứu chế tạo xúc tác Co/Al2O3 có bổ sung thêm chất xúc tiến Zr và Pt để chuyển hóa CO thành hydrocacbon lỏng. Kết quả cho thấy khả năng khử của Pt cao hơn so với Zr, cũng như tăng độ phân tán Co khi thêm vào kim loại Pt, dẫn tới tăng hoạt tính của xúc tác [12]. Nhóm nghiên cứu của PGS.TS Lê Thị Hoài Nam đã nghiên cứu thành công về ảnh hưởng của các chất xúc tiến trên hệ xúc tác chứa kim loại coban mang trên chất mang MQTB cho quá trình tổng hợp F T, kết quả đạt được khá tốt về việc đánh giá - hoạt tính xúc tác và đã thành công trong quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thành nhiên liệu lỏng trên hệ xúc này bằng tổng hợp F-T [2 ].
Nhóm nghiên c u cứ ủa tác gi ả Trương Hữu Trì, Đạ ọi h c Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng đã nghiên c u s d ng Silicon Carbide d ng beta làm ch t mang trong tứ ử ụ ạ ấ ổng ợ h p F-T. Xúc tác đượ ổc t ng h p là xúc tác coban trên ch t mang silicon carbide dợ ấ ạng beta và được ho t hóa ạ b ng ruthenium. Ph n ằ ả ứng được th c hi n trong thi t b ph n ng xúc tác c nh (thi t b ự ệ ế ị ả ứ ố đị ế ị ống l ng ng), th c hi n áp su t 40bar, nhiồ ố ự ệ ở ấ ệt độ kho ng 200ả oC. S n ph m c a quá trình ả ẩ ủ t ng h p F-T ố ợ thu được có độ chọ ọc cao đố ớn l i v i các hydrocacbon m ch dài (Sạ C5+ 80%), ngay c ả khi độ chuyển hóa lên đến 72% [19].
Tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đã có một số nghiên cứu tổng hợp xúc tác cho quá trình tổng hợp F- T.Nhóm nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Hồng Liên nghiên cứu ảnh , hưởng của nguồn kim loại tới hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác Co/γ-Al2O3 cho quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thành hydrocacbon lỏng. Nhóm nghiên cứu đã tổng hợp xúc tác Co-K/γ Al- 2O3 với hàm lượng kim loại khác nhau từ nguồn muối nitrat và axetat. Phản ứng được thực hiện trên hệ phản ứng vi dòng với lớp xúc tác cố định ở 210oC, 10bar. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng độ phân tán của Co trên mẫu tổng hợp từ muối , nitrat kém hơn so với trường hợp sử dụng muối axetat và nguồn muối Co dùng để tổng hợp xúc tác có ảnh hưởng đến độ
chuyển hóa và độ chọn lọc sản ph m. ẩ Với xúc tác đi từ nguồn muối axetat, sản ph m ẩ hydrocacbon mạch dài đượ ạc t o ra nhiều hơn và tập trung Cở 16 ÷ C21 (phân đoạn đặc trưng cho nhiên li u diesel), còn mu nitrat tệ ối ạo ra xúc tác định hướng chuy n hóa khí t ng hể ổ ợp thành các s n ph m ch a olefin và h p ch t oxi trong kho ng Cả ẩ ứ ợ ấ ả 3 ÷ C10 [14].
Nhóm tác gi [1ả ] đã nghiên cứu ảnh hưởng c a K và Re t i kh ủ ớ ả năng làm việc c a xúc ủ tác Co/ -γ Al2O3 cho quá trình t ng h p F-T. Các m u xúc tác t ng h p t ngu n muổ ợ ẫ ổ ợ ừ ồ ối Co(NO3)2 chứa hàm lượng kim lo và các ch t xúc tiại ấ ến khác nhau đượ ẩc t m áp suở ất thường. Ph n ả ứng được th c hi n trong h thi t b ph n ự ệ ệ ế ị ả ứng vi dòng v i l p xúc tác cớ ớ ố đị nh. Khí t ng hổ ợp đưa vào theo tỷ ệ l H2/CO = 2/1 và ch a 3% Nứ 2 chu n n i. Quá trình phđể ẩ ộ ản ứng th nghi m trên 1g xúc tác nhiử ệ ở ệt độ 210oC, áp su t 10bar trong 16 gi . ấ ờ Đã tiến hành so sánh, đánh giá các kim lo i ph ạ ụ trợ là K và Re, nh n th y Re làm ậ ấ tăng độ phân tán Co tốt
hơn, dẫ ới tăng hoạn t t tính xúc tác và thích hợp hơn cho mục đích sản xu t nhiên li u l ng ấ ệ ỏ diesel v i thành ph n ch y u là các hydrocacbon mớ ầ ủ ế ạch dài trong phân đoạn này.
Nhóm nghiên c u c a PGS.TS Ph m Thanh Huy n, ứ ủ ạ ề đã sử ụ d ng v t li u khung kim loậ ệ ại hữu cơ (MOF) để ổ t ng h p xúc tác MOF-Co10, MOF-Co50 và MOF-Co100 bợ ằng phương pháp k t tinh dung môi nhi t. S dế ệ ử ụng các phương pháp nghiên cứu đặc trưng xúc tác (như XRD, TG/DSC, BET, FT-IR, SEM), nh n thậ ấy MOF-Co10 có độ ốn định nhiệt vượt trội (lên đến 300oC), b m t riêng l n (665,58mề ặ ớ 2/g), độ ố ớ x p l n, có th tham gia làm xúc tác cho ể ph n ng F- và các ph n ng d ả ứ T ả ứ ị thể khác nhiở ệt độ dưới 300oC. K t qu nghiên c u hoế ả ứ ạt tính xúc tác b ng phằ ản ng t ng h p F-T ( 200ứ ổ ợ ở oC, áp su t 10at, trong 16gi ) cho th y mấ ờ ấ ẫu MOF-Co10 có kh ả năng xúc tác cho phả ứn ng tốt hơn mẫu MOF-Co50. Phân tích s n ph m ả ẩ b ng GC-MS cho thằ ấy, hàm lượng các hydrocacbon thu được trong phân đoạn xăng là rất cao, m ra kh ở ả năng ứng d ng MOF-Co10 làm xúc tác cho quá trình t ng h p F-T s n xuụ ổ ợ ả ất xăng [17].
Gần đây, nhóm nghiên cứu của TS. Đào Quốc Tùy đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác chứa Coban mang trên các chất mang SiO2, Al2O3 và NaX để tổng hợp nhiên liệu diesel bằng công nghệ F-T [5, 21]. Từ kết quả nghiên cứu, nhóm tác giả đã thành công trong nghiên cứu quá trình F T để chuyển hóa khí tổng hợp thành nhiên liệu sạch ở nhiệt độ - thường, áp suất thấp.
Việc nghiên c u s ứ ự ảnh hưởng c a chất mang cũng như chất kích hoạt lên độ chuy n hóa ủ ể và độ ch n l c khi s d ng coban trong t ng h p F-T ọ ọ ử ụ ổ ợ đã được nghiên c u và công b b i ứ ố ở nhi u tác gi [1-5, 9, 12ề ả , 14, 17, 19, 21, ]. Xong do s 71 ự đa dạng c a chủ ất mang, hàm lượng chất xúc tác, lo i ch t kích hoạ ấ ạt được s d ng, d ng thi t b ph n ử ụ ạ ế ị ả ứng cũng như điều ki n ệ tiến hành thí nghi m (áp su t, nhiệ ấ ệt độ, thành ph n khí, GHSV) nên vi c so sánh k t qu ầ ệ ế ả giữa các nhóm tác gi r t khó th c hi n. ả ấ ự ệ