بررسی عملکرد نانو ذرات اکسید آهن به عنوان کاتالیست فرایند فیشر- تروپش در رآکتور بستر ثابت

در این پژوهش، نانو ذرات اکسید آهن (α-fe2o3) با گستره 50-20 نانومتر به عنوان کاتالیست سنتز فیشر- تروپش در رآکتور بستر ثابت مورد ارزیابی قرار گرفت. آنالیزهای xrd, sem و bet بر روی نانو ذرات اکسید آهن تازه و قرص نانوکاتالیست آهن تهیه شده انجام شد، تا اثر روش تهیه بر فعالیت کاتالیست بررسی گردد. نانوکاتالیست تهیه شده، فعالیت و گزینش پذیری مناسبی در شرایط معمولی سنتز فیشر- تروپش از خود نشان داد. به منظور بهینه سازی شرایط عملیاتی سنتز ft به کمک نانوکاتالیست آهن از روش طراحی آماری تاگوچی بهره گرفته شد. برای تشکیل جدول طراحی آزمایش ها سه فاکتور دما، نسبت مولی h2/co و سرعت فضایی گاز سنتز ورودی به رآکتور به ترتیب در محدوده های c° 300-260 ، 2-67/0 و nl gfe-1h-1 15-3 در سه سطح انتخاب شد. آزمایش ها در فشار ثابت bar 20 انجام شدند. میزان تولید c5+ به ازای مقدار مصرف گاز co (بازده تولید c5+) به عنوان تابع هدف انتخاب گردید. شرایط بهینه عملیاتی حاصل از نتایج طراحی آماری به صورت زیر می باشد: دما c° 260، نسبت مولی 67/0= h2/co و سرعت فضایی nl gfe-1h-1 3. بازده تولید c5+ در شرایط بهینه (g/g cat. mol co consumed) 5948/35 به دست آمد. برای مقایسه عملکرد نانوکاتالیست تهیه شده با کاتالیست های دیگر از پارامتر α که از مدل asf به دست آمده، استفاده شد. نانوکاتالیست آهن به کار برده شده در رآکتور بستر ثابت در مقایسه با نانوکاتالیست های nanocat, basf و کاتالیست صنعتی uci گزینش پذیری c5+ بالاتری از خود نشان داد.