- 1TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của chất mang tới khả năng xúc tác của Coban cho quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thành nhiên liệu lỏng. - Trần Đại Lâm Nội dung tóm tắt: Fischer – Tropsch là quá trình chuyển hóa khí tổng hợp (CO, H2) thành các hydrocacbon ở các dạng khác nhau. - Mục đích chủ yếu của quá trình này là biến đổi khí tổng hợp nhằm tạo ra các sản phẩm dầu mỏ tổng hợp như nhiên liệu diezen, xăng, dầu nhờn có chất lượng tốt nhằm thay thế các sản phẩm dầu mỏ có nguồn gốc từ nguyên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt. - Trong bối cảnh trữ lượng dầu mỏ thế giới ngày càng giảm, giá dầu thô ngày càng tăng, ô nhiễm môi trường phát sinh từ khí thải động cơ chạy bằng nhiên liệu khoáng, phát triển năng lượng tái tạo và tìm kiếm nguồn nhiên liệu mới, nhiên liệu sạch thay thế đang là những vấn đề nóng bỏng thu hút được sự tập trung nghiên cứu trên toàn cầu. - Với Việt Nam, một đất nước có nguồn khí tổng hợp dồi dào, có thể thu nhận từ trữ lượng lớn than đá, khí thiên nhiên, hay các nguồn sinh khối, thì việc nghiên cứu sản xuất nhiên liệu tổng hợp trên cơ sở quá trình Fischer – Tropsch là rất cần thiết. - Trong xúc tác, các kim loại hoạt động và phụ trợ thường thu hút được sự quan tâm nghiên cứu hơn cả. - Trong khi đó, một thành phần cũng chiếm vị trí khá quan trọng ảnh hưởng tới sự phân tán của các tâm kim loại hoạt động, quyết định khả năng chuyển hóa cũng như độ chọn lọc sản phẩm, đó là chất mang, thì lại chưa được chú trọng nhiều. - Do đó trong luận văn này, ảnh hưởng của cấu trúc, dạng sử dụng và bản chất chất mang tới hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác Co cho quá trình chuyển hóa khí tổng hợp thành nhiên liệu lỏng sẽ được tập trung nghiên cứu. - Các loại chất mang sử dụng bao gồm: MCM41, silicagel, silicalit và γ-Al2O3. - Hai dạng sử dụng của xúc tác được lựa chọn để nghiên cứu đó là dạng bột và dạng hạt hình trụ. - 2Xúc tác được lựa chọn cho nghiên cứu này chứa kim loại hoạt động chính là coban và kim loại phụ trợ là kali. - Các kim loại này được đưa lên 5 dạng chất mang vừa tổng hợp bằng phương pháp ngâm tẩm ở điều kiện nhiệt độ và áp suất môi trường. - Hàm lượng kim loại đưa lên chất mang theo tính toán lý thuyết là 10% kim loại Co và 0,2% kim loại K, nguồn muối kim loại được sử dụng là Co(NO3)2 và KNO3. - Các phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD), phương pháp hấp phụ hóa học CO, phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM), phương pháp hấp phụ và nhả hấp phụ vật lý nitơ, phương pháp FE – SEM – EDX và giải hấp phụ NH3 theo chương trình nhiệt độ (TPD NH3) được dùng để nghiên cứu đặc trưng hóa lý của xúc tác và chất mang. - Hoạt tính của xúc tác cho phản ứng Fischer – Tropsch được thử nghiệm trên sơ đồ hệ phản ứng vi dòng với lớp xúc tác cố định. - Dựa vào các kết quả nghiên cứu từ thực nghiệm có thể rút ra một số kết luận sau. - Với cùng điều kiện phản ứng, xúc tác trên chất mang oxyt silic (đặc biệt là silicalit và MCM–41) có hoạt tính cao hơn xúc tác trên chất mang γ-Al2O3. - Tuy nhiên, xúc tác Co/γ-Al2O3 cho phép tạo ra các hydrocacbon mạch dài tốt hơn xúc tác Co/SiO2. - Giữa 3 loại xúc tác trên chất mang oxyt silic, Co/Silicalit và Co/MCM-41 thể hiện hoạt tính ổn định hơn so với Co/silicagel. - Phân bố sản phẩm hydrocacbon mạch dài của quá trình chuyển hóa khí tổng hợp giảm dần theo loại xúc tác sử dụng, theo thứ tự sau: Silicagel >MCM-41> Silicalit. - Hoạt tính của mẫu xúc tác Co/γ-Al2O3 dạng bột cao hơn hoạt tính của xúc tác Co/γ-Al2O3 dạng hạt. - Mẫu xúc tác dạng bột cho độ chọn lọc sản phẩm hydrocacbon mạch dài nhiều hơn và phong phú hơn so với mẫu xúc tác dạng hạt. - Như vậy các kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng cấu trúc, dạng sử dụng và bản chất chất mang có ảnh hưởng đến hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác trong quá trình phản ứng Fischer – Tropsch định hướng tạo nhiên liệu lỏng diezen.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt