làm việc của xúc tác
Nghiên cứu này đƣợc thực hiện ở 3 mức lƣu lƣợng H2 là 160 ml/ph, 210 ml/ph và 260 ml/ph, trong khi các thông số nhiệt độ và thời gian hoạt hóa đƣợc cố định ở 370oC và 12 giờ.
Hình 3.28 biểu diễn ảnh hƣởng của lƣu lƣợng H2 trong quá trình hoạt hóa tới hoạt tính của xúc tác.
(Điều kiện hoạt hóa xúc tác: T = 370oC; thời gian = 12 giờ) (Điều kiện phản ứng: H2/CO = 2/1; T = 230o
C; P = 10 bar; tốc độ không gian thể tích khí tổng hợp = 500 h-1
)
79
Kết quả cho thấy, trong khoảng 3 giờ đầu tiên của phản ứng không có sự khác biệt nhiều về độ chuyển hóa CO khi thay đổi lƣu lƣợng dòng H2 hoạt hóa xúc tác. Tuy nhiên, ở giờ thứ 4 trở đi, độ chuyển hóa CO có xu hƣớng tăng dần khi sử dụng xúc tác đƣợc khử trong dòng H2 với lƣu lƣợng cao hơn. Đặc biệt ở lƣu lƣợng H2 là 260 ml/ph, xúc tác đƣợc hoạt hóa tốt nhất, thể hiện ở độ chuyển hóa CO trung bình đạt 32,7% và tối đa là 38%, cao hơn nhiều so với hai lƣu lƣợng khử còn lại.
Để xem xét ảnh hƣởng của lƣu lƣợng H2 trong quá trình khử đến độ chọn lọc sản phẩm lỏng, tiến hành phân tích GC-MS các mẫu sản phẩm lỏng. Kết quả phân tích đƣợc thể hiện trên hình 3.29.
Hiện tƣợng này đƣợc giải thích nhƣ sau: với tốc độ dòng H2 thấp (160 ml/ph và 210 ml/ph) trong khoảng thời gian 12 giờ, lƣợng H2 đƣa vào khử các oxit coban về dạng Co hoạt động ít, do đó số tâm kim loại hoạt động hình thành không nhiều nhƣ trƣờng hợp dùng tốc độ dòng H2 260 ml/ph. Kết quả là khả năng tiếp xúc nguyên liệu với các tâm xúc tác ít, dẫn tới độ chuyển hóa CO không cao, khoảng cách các tâm hoạt động xa nên việc hình thành sản phẩm mạch dài sẽ khó khăn hơn.
Hình 3.29. Ảnh hưởng của lưu lượng hydro trong quá trình hoạt hóa xúc tác đến
độ chọn lọc sản phẩm lỏng
Từ hình 3.29 nhận thấy, khi thay đổi lƣu lƣợng H2 trong quá trình khử xúc tác, độ chọn lọc sản phẩm hydrocacbon mạch dài đạt đƣợc lớn nhất khi sử dụng xúc tác đƣợc hoạt hóa ở lƣu lƣợng H2 là 260 ml/ph.
Do đó, trong khoảng các giá trị đã nghiên cứu, với mục tiêu thu sản phẩm hydrocacbon phân đoạn C > C10, lƣu lƣợng H2 trong quá trình khử xúc tác 260 ml/ph là phù hợp hơn cả.
80