no-img
پارس یونی

بررسی کاتالیستهای به کار رفته در واکنش فیشر تروپش - پارس یونی


پارس یونی
گزارش خرابی لینک
اطلاعات را وارد کنید .

ادامه مطلب

بررسی کاتالیستهای به کار رفته در واکنش فیشر تروپش
امتیاز 5.00 ( 2 رای )بررسی کاتالیستهای به کار رفته در واکنش فیشر تروپش">
zip
۱۹ فروردین ۱۳۹۶
۲۰,۰۰۰ تومان
۲۰,۰۰۰ تومان – خرید

بررسی کاتالیستهای به کار رفته در واکنش فیشر تروپش


امروزه بحران انرژی یکی از مهمترین مشکلات جوامع بشری محسوب میشود و این در حالیست که ذخایر نفتی بسیاری از کشورها و از جمله ایران رو به کاهش است. اما ظهور و پیشرفت تکنولوژی GTL نوید دهنده آینده روشنتری در این زمینه است.

همانطور که از نام آن پیداست ( Gas to Liquid )، GTL به فرایندی اطلاق میشود که طی آن گاز طبیعی، ابتدا به گاز سنتز و سپس به محصولات مایع با ارزشی چون بنزین، گازوئیل، نفت سفید، انواع wax،متانول، آمونیاک و … تبدیل میشود.تکنولوژی GTL از طریق فرآیندهای مختلفی قابل انجام می باشد که یکی از مهمترین آنها سنتز – فیشر – تروپش و تولید فرآورده های میان تقطیر ( Mid – Distilate ) می باشد که در ادامه به طور مفصل به آن خواهیم پرداخت و سپس بررسی مختصری خواهیم داشت بر فرآیندهای دیگری که به منظور تولید متانول و آمونیاک بکار می روند.

 

فرآیند سنتز فیشر – تروپش (F-T) یکی از فرآیندهای مهم تبدیل گاز سنتز حاصل از گاز طبیعی یا زغال سنگ به فرآورده های با ارزش مایع است. این فرآیند در فاز گاز با کاتالیست جامد به صورت تجاری انجام می شود. افزایش بیش از حد حرارت موضعی و لذا تولید واکس سنگین روی سطح کاتالیست و افزایش گزینش پذیری متان از معایب این فرآیند در فاز گاز است. همچنین واکس تولید شده حفره های ریز کاتالیست را بسته و منجر به غیر فعال شدن کاتالیست می شود. از طرف دیگر، فرآیند واکنش F-T در راکتور دوغابی (فاز مایع) نیز انجام می شود تا برخی از معایب فرآیند در فاز گاز برطرف شود، اما نفوذ گاز سنتز به حفره های ریز کاتالیست آن قدر کم است که سرعت کلی واکنش نسبت به فاز گاز به طور قابل توجهی کاهش می یابد. بعلاوه غلظت کاتالیست جامد در محیط دوغابی به منظور ماندگاری سیالیت دوغاب محدود به سطح کمی (حدود ۲۰% وزنی) است. تجمع محصولات با وزن ملکولی زیاد در طول عملیات داخل راکتور و جداسازی در جای ذرات ریز کاتالیست ازمحصولات سنگین ازمعایب دیگر راکتورهای دوغابی است. در این مطالعه کاتالیست در کبالت بر پایه آلومینا، برای واکنش فیشر- تروپش در حضور سیال فوق بحرانی هگزان نرمال ، مورد مطالعه قرار گرفته است. وسیله انجام واکنش و کاتالیست یکسان برای فازهای گاز و فوق بحرانی استفاده شد تا جنبه های مشخصه واکنش مورد مقایسه قرار گیرد. درصد تبدیل بیشتر و درصد گزینش پذیری متان کمتر در فاز فوق بحرانی نسبت به فاز وگاز و انتقال حرارت سریع از کاتالیست توسط سیال فوق بحرانی صورت گرفت.

فهرست مطالب

چکیده ۱

مقدمه ۲

فصل اول:معرفی کلی فرآیند سنتزفیشر – تروپش

۱-۱ مقدمه ۴

۱-۲ تاریخچه سنتز فیشر – تروپش ۵

۱-۳ معرفی و بررسی کلی سنتز فیشر – تروپش ۶

۱-۴ مزایای تکنولوژی ۸

۱-۵ گاز سنتزو بررسی روش های مختلفن ۱۰

۱-۵-۱ گاز سنتز ۱۰

۱-۵-۲ منابع تولید گاز سنتز ۱۱

۱-۵-۳ روشهای تولید گاز سنتز ۱۲

رفرمینگ اتوترمال ( ATR ) 14

۱-۵-۴ مقایسه روشهای تولید گاز سنتز ۱۶

۱-۶ تأثیر شرایط عملیاتی و ترکیب گاز سنتز بر واکنش ها ۱۸

۱– ۷: معرفی شرکت های فعال در زمینه سنتز فیشر – تروپش ۱۹

۱-۷-۱: ساسول ( SaSol ) 19

۱-۷-۲ شل ( Shell ) 20

۱-۷-۳ شرکت رنتک Rentech 21

۱-۷-۴ شرکت اکسونExxon 21

۱-۷-۵ شرکت استات اویل Statoil 22

۱-۷-۶ شرکت سینترولئوم Syntroleum 22

۱-۷-۷ شرکت Chevron 23

۱-۷-۸ شرکت انرژی اینترنشنال Energy International 23

فصل دوم:بررسی ترموسینتیکی واکنش های فیشر – تروپش

۲-۱: مقدمه ۲۵

۲-۲: معرفی واکنش های سنتز فیشر – تروپش ۲۵

۲-۳: ترمودینامیک سنتز فیشر – تروپش ۲۵

۲-۴- نتیجه گیری از بررسی ترمودینامیک واکنش های سنتز فیشر – تروپش ۲۷

۲-۵ بررسی سینتیکی سنتز فیشر – تروپش ۲۸

۲-۵-۱ توزیع محصولات سنتز فیشر – تروپش ۲۹

۲-۵-۲: معادلات سرعت بر اساس کاتالیزور آهن ۳۰

۲-۵-۳ معادلات سرعت براساس کاتالیزور کبالت ۳۱

۲-۶: معادلات سرعت برای واکنش‌های سنتز فیشر – تروپش ۳۲

۲-۷ سینتیک واکنش شیفت آب – گاز ۳۲

۲-۸: بررسی پدیده نفوذ به عنوان یک عامل محدود کننده واکنش ۳۳

۲-۸-۱: بررسی اثر محدودیت‌های نفوذی بر عملکرد کاتالیزور کبالت در راکتورهای بستر ثابت ۳۴

۲-۸-۱-۱: محدودیت نفوذ محصولات به بیرون از کاتالیزور ۳۴

۲-۸-۱-۲: محدودیت نفوذ واکنش‌گرها درون کاتالیزور ۳۴

۲-۸-۲: اثر اندازه ذرات بر روی سرعت و گزینش‌پذیری ۳۵

۲-۸-۳: محدودیت‌های نفوذی در راکتورهای دوغابی ۳۵

فصل سوم:کاتالیزورهای مورد استفاده در فرآیند سنتز فیشر – تروپش

۳-۱: بررسی کلی کاتالیزورهای متداول ۳۷

 محصولاتی با عدد اکتان بالا می‌شوند. ۳۸

۳-۲:
خصوصیات کاتالیزورهای سنتز فیشر – تروپش، ۳۸

۳-۲-۱: فعالیت ۳۸

۳-۲-۲: گزینش‌پذیری ۳۸

۳-۲-۳ پایداری ۳۹

۳-۳: سایت‌های فعال در کاتالیزورها ۳۹

۳-۴-۱: کبالت ۳۹

۳-۴-۲: اجزاء مهم کاتالیزور کبالت در سنتز فیشر – تروپش ۴۰

۳-۴-۲-۱ فاز فعال ۴۰

۳-۴-۲-۲: پایه کاتالیزور ۴۰

۳-۴- ۲- ۳: تقویت کننده‌ها ( Promoter) 41

۳-۵-۱ کاتالیزور آهن ۴۲

۳-۵-۲: اجزای کاتالیزور آهن ۴۳

۳-۵-۲-۱: تسریع کننده‌ها ۴۳

۳-۵-۲-۲: تقویت‌کننده‌ها ۴۳

۳-۶: مقایسه کاتالیزورهای آهن و کبالت ۴۴

۳-۷: کاهش فعالیت کاتالیزور ۴۴

۳-۷-۱: کلوخه‌ای شدن ۴۵

۳-۷-۲ مسموم شدن ۴۵

۳-۷-۳- رسوب کربن ۴۶

۳-۸ غیر فعال شدن کاتالیزور آهن ۴۶

۳-۹ غیر فعال شدن کاتالیزور کبالت ۴۷

فصل چهارم:بررسی گزینش پذیری و راکتورهای مورد استفاده در سنتز

فیشر – تروپش ۴۹

۴-۱: مقدمه ۵۰

۴-۲: معرفی محصولات سنتز فیشر – تروپش ۵۰

۴-۳: گزینش پذیری ۵۱

۴-۳-۱: نوع کاتالیزور ۵۱

۴-۳-۲: دما ۵۱

۴-۳-۳: فشار ۵۲

۴-۳-۴: نسبت  ، ۵۲

۴-۳-۵: زمان اقامت ۵۲

کاهش در اثر افزایش عامل ۵۴

۴-۴ : راکتورها در سنتز فیشر – تروپش ۵۴

۴-۴-۱: راکتورهای بستر ثابت لوله ای ۵۴

۴-۴-۲ راکتورهای بستر سیال ( Fluidized Bed Reactor ) 56

۴-۴-۳: راکتورهای دوغابی ۵۷

۴-۵ : راکتورهای شرکت ساسول ۵۸

۴-۵-۱: راکتورهای بستر ثابت ( آرگ Arge) 58

۴-۵-۲ راکتورهای بستر سیال سینتول ( Synthol ) 60

۴-۵-۳: راکتورهای سینتول پیشرفته ۶۰

منابع و ماخذ

 

{jfs 48}

بررسی کاتالیستهای به کار رفته در واکنش فیشر تروپش



موضوعات :

دیدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *