Ảnh hƣởng của thời gian hoạt hóa xúc tác đƣợc nghiên cứu ở 3 giá trị khác nhau là 10 giờ, 12 giờ và 14 giờ ở nhiệt độ khử 370oC và lƣu lƣợng dòng khí H2 260 ml/ph. Các kết quả đƣợc thể hiện trên hình 3.30.
Từ hình 3.30 có thể nhận thấy, khi tăng thời gian hoạt hóa xúc tác từ 10 giờ lên 12 giờ, độ chuyển hóa CO tăng. Tuy nhiên, tiếp tục tăng thời gian hoạt hóa lên 14 giờ, độ chuyển hóa CO không khác biệt nhiều so với khi sử dụng xúc tác hoạt hóa trong 12 giờ. Điều này có thể đƣợc giải thích là trong quá trình khử (hoạt hóa), các dạng oxit coban đƣợc chuyển về dạng kim loại hoạt động. Tuy nhiên, khi thời gian khử quá dài trong điều kiện nhiệt độ cao, dễ dẫn đến co cụm thiêu kết các tâm kim loại hoạt động. Kết quả là số lƣợng tâm hoạt động xúc tác giảm đi làm cho độ chuyển hóa CO giảm.
(Điều kiện hoạt hóa xúc tác: T = 370oC; lưu lượng dòng H2 = 260 ml/phút) (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
)
Hình 3.30. Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa xúc tác tới độ chuyển hóa CO
Để xem xét ảnh hƣởng của điều kiện hoạt hóa xúc tác 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 3.31.
81
Hình 3.31. Ảnh hưởng của thời gian hoạt hóa xúc tác tới độ chọn lọc sản phẩm lỏng
Hình 3.31 chỉ ra rằng sản phẩm quá trình FT trên mẫu xúc tác đƣợc khử ở 12 giờ chứa chủ yếu là các hydrocacbon mạch dài và đồng đều hơn so với khi sử dụng xúc tác khử ở 2 điều kiện còn lại. Khoảng cách thích hợp giữa các tâm Co hoạt động khi đƣợc hoạt hóa ở 12 giờ là điều kiện thuận lợi cho quá trình bắc cầu nối mạch hình thành nên các sản phẩm của phản ứng FT.
Nhƣ vậy, với mục tiêu của quá trình tổng hợp FT là thu sản phẩm hydrocacbon lỏng mạch dài, thời gian khử thích hợp (trong khoảng giá trị nghiên cứu) là 12 giờ.
Từ các kết quả nghiên cứu trên, có thể rút ra điều kiện hoạt hóa xúc tác phù hợp là: nhiệt độ 370 C; thời gian hoạt hóa 12 giờ; lưu lượng dòng hydro 260 ml/phút.