تهیه و شناسایی نانوکاتالیست کبالت-منگنز- سریم برای بهکارگیری در فرایند فیشر-تروپش و بررسی تاثیر شرایط عملیاتی بر فعالیت آن
الموضوعات :حسام الدین هاشمزهی 1 , علی اکبر میرزایی 2 , امین بهزادمهر 3
1 - دانشجوی دکتری شیمی کاربردی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
2 - استاد شیمی فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
3 - استاد مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
الکلمات المفتاحية: دما, فشار, نسبت خوراک بهینه, کاتالیست کبالت- منگنز- سریم, فرایند فیشر-تروپش,
ملخص المقالة :
یکی از مهم ترین فرایند ها در صنعت پتروشیمی فرایند فیشر-تروپش (FTS) است. در این فرایند، گاز سنتز که بهطور عمده شامل گازهای H2 و CO است به مخلوطی از هیدروکربن‌ها تبدیل می شود. بخش مهم و تعیین کننده در این فرایند، کاتالیست است. در این پژوهش، کاتالیست سه فلزی کبالت-منگنز-سریم بر پایه آلومینا (Al2O3) با روش تلقیح مرطوب ساخته شد. شناسایی کاتالیست با روش های پراش پرتو ایکس (XRD)، میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و تجزیه وزن‌سنجی گرمایی (TGA) انجام شد. همچنین، مساحت سطح کاتالیست با روش BET اندازهگیری شد. کاتالیست ساختهشده بهمنظور انجام فرایند فیشر-تروپش در ریزواکنشگاه بستر ثابت آزمایشگاهی بهکارگرفته شد و اثر عاملهای عملیاتی مانند دما، فشار و نسبت خوراک بر گزینشپذیری و فعالیت کاتالیست بررسی شد. با توجه به نتایج، دمای C° 300، فشار 1 اتمسفر و نسبت مولی خوراک H2/CO برابر با 1/1، به عنوان شرایط عملیاتی بهینه کاتالیست انتخاب شد
[1] Marano, J.J.; 2nd International Freiberg Conference on IGCC & XtL Technologies, Freiberg, Germany, 2007.
[2] Weiqi, Y.B.; Xu, J.; Zhichao, T.; Xiang, H.; Li, Y.; Catal. Lett. 125, 116-122, 2008.
[3] Hegedus, L.L.; Baron, K.; Journal of Catalysis 37(1), 127-132, 1975.
[4] Malek Abbaslou, R.M.; Soltan Mohammadzadeh J.S.; Dalai, A.K.; Fuel Processing Technology 90, 849–856, 2009.
[5] Lob, W.; “Electrochemistry of organic compounds”, first ed., John Wiley & Sons, New York, 1906.
]6[ Bukur, D.B.; Nowicki, L.; Patel, S.A.; Can. J. Chem. Eng. 74(3), 399-404, 1996.
]7[ Schulz, H.; Applied Catalysis A 186, 3–12, 1999.
]8[ Mirzaei, A.A.; Habibpour, R.; Faizi, M.; Kashi, E.; Applied Catalysis A 301, 272–283, 2006.
]9] Stiles, A.B.; Koch, T.A.; Catalyst Manufacture, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, 1995.
]10] Hou, L.; Ph.D. Thesis, Chapter 2, University of Pittsburgh, Pennsylvania, 2005.
[11] Dry, M.E.; Journal of Molecular Catalysis 17, 133-144, 1982.
]12] Boreskov, G.K.; Kinetica i kataliz 3, 470, 1962.
[13] Feyzi, M.; Khodaei, M.M.; Shahmoradi, J.; J. Taiwan. Inst. Chem. Eng. 45(2), 452- 60, 2014.
[14] Atashi, H.; Razmjooei, S.; Khorashadizadeh, M.; Shiva, M.; Farshchi Tabrizi, F.; Seyed Mousavi,
S.; J. Taiwan. Inst. Chem. Eng. 54, 83-90, 2015.
[15] Liu, Y.; Teng, B.T.; Guo, X.H.; Li, Y.; Chang, J.; Tian, L.; J Mol Catal A: Chem. 272(1), 182-90, 2007.
[16] Yates, I.C.; Satterfield, C.N.; Energy Fuels. 6(3), 308-14, 1992.
[17] Özkara-Aydınoğlu, Ş.; Ataç, Ö.; Gül, Ö.F.; Sinan, Ş.K.; Şal, S.; Baranak, M.; Chem Eng J. 181-182, 581-589, 2012.
[18] Hossein, Z.F.; Hossein, A.; Farshad, F.T.; Ali Akbar, M.; Energy 128, 496-508, 2017.
[19] Hesam, A.H.; Ali, A.M; Hossein, A.; Fatemeh, R.; Petroleum Science and Technology 35(24), 2229-2234, 2017.
[20] Zafari, R.; Abdouss, M.; Zamani, Y.; Fuel 237, 1262-1273, 2019.
]21] Fernandes, F.A.N.; Ind. Eng. Chem. Res. 45, 1047-1057, 2006.
_||_[1] Marano, J.J.; 2nd International Freiberg Conference on IGCC & XtL Technologies, Freiberg, Germany, 2007.
[2] Weiqi, Y.B.; Xu, J.; Zhichao, T.; Xiang, H.; Li, Y.; Catal. Lett. 125, 116-122, 2008.
[3] Hegedus, L.L.; Baron, K.; Journal of Catalysis 37(1), 127-132, 1975.
[4] Malek Abbaslou, R.M.; Soltan Mohammadzadeh J.S.; Dalai, A.K.; Fuel Processing Technology 90, 849–856, 2009.
[5] Lob, W.; “Electrochemistry of organic compounds”, first ed., John Wiley & Sons, New York, 1906.
]6[ Bukur, D.B.; Nowicki, L.; Patel, S.A.; Can. J. Chem. Eng. 74(3), 399-404, 1996.
]7[ Schulz, H.; Applied Catalysis A 186, 3–12, 1999.
]8[ Mirzaei, A.A.; Habibpour, R.; Faizi, M.; Kashi, E.; Applied Catalysis A 301, 272–283, 2006.
]9] Stiles, A.B.; Koch, T.A.; Catalyst Manufacture, 2nd ed., CRC Press, Boca Raton, 1995.
]10] Hou, L.; Ph.D. Thesis, Chapter 2, University of Pittsburgh, Pennsylvania, 2005.
[11] Dry, M.E.; Journal of Molecular Catalysis 17, 133-144, 1982.
]12] Boreskov, G.K.; Kinetica i kataliz 3, 470, 1962.
[13] Feyzi, M.; Khodaei, M.M.; Shahmoradi, J.; J. Taiwan. Inst. Chem. Eng. 45(2), 452- 60, 2014.
[14] Atashi, H.; Razmjooei, S.; Khorashadizadeh, M.; Shiva, M.; Farshchi Tabrizi, F.; Seyed Mousavi,
S.; J. Taiwan. Inst. Chem. Eng. 54, 83-90, 2015.
[15] Liu, Y.; Teng, B.T.; Guo, X.H.; Li, Y.; Chang, J.; Tian, L.; J Mol Catal A: Chem. 272(1), 182-90, 2007.
[16] Yates, I.C.; Satterfield, C.N.; Energy Fuels. 6(3), 308-14, 1992.
[17] Özkara-Aydınoğlu, Ş.; Ataç, Ö.; Gül, Ö.F.; Sinan, Ş.K.; Şal, S.; Baranak, M.; Chem Eng J. 181-182, 581-589, 2012.
[18] Hossein, Z.F.; Hossein, A.; Farshad, F.T.; Ali Akbar, M.; Energy 128, 496-508, 2017.
[19] Hesam, A.H.; Ali, A.M; Hossein, A.; Fatemeh, R.; Petroleum Science and Technology 35(24), 2229-2234, 2017.
[20] Zafari, R.; Abdouss, M.; Zamani, Y.; Fuel 237, 1262-1273, 2019.
]21] Fernandes, F.A.N.; Ind. Eng. Chem. Res. 45, 1047-1057, 2006.
