مدلسازی سینتیکی واکنش سنتز فیشر تروپش بر روی کاتالیست آهن- سریم در راکتور بستر ثابت

مسیری دیگر برای تولید بنزین، وبه همان خوبی برای هیدروکربنهای دیگر و مشتقات اکسیژن دار آنها، سنتز فیشر تروپش است که در آن گاز سنتز به مخلوط چند جزئی از هیدروکربنها تبدیل می شود. این امر با تغییر در ترکیب کاتالیزور ،نسبت h2/co خوراک ،دما ،فشار و نوع راکتور ممکن می گردد و سوختهای تولید شده با فرایند ft به علت آروماتیکی پایین و فقدان گوگرد ،دارای کیفیت بالایی هستند .درسنتز فیشر- تروپش از گاز سنتز که مخلوطی از co وh2 است استفاده میشود .co خوراک در تماس با کاتالیست نا همگن جذب شده و تجزیه می شود و در طی هیدروژناسیون به منومر ch2 تبدیل میشود. این منومر در سطح کاتالیست ناهمگن پلیمره شده و هیدروکربنهایی با محدوده وسیعی از طول زنجیر و گروههای عاملی را تولید می کند. به طور کلی سینتیک شیمیایی عبارت از مطالعه عوامل موثر بر سرعت یک واکنش شیمیایی است .مشکل اصلی در شرح سینتیک واکنشهای fts ،پیچیدگی های مربوط به مکانیسم واکنش و تعداد گونه های درگیر می باشد. روش ساخت کاتالیست در این تحقیق بر مبنای سل-ژل است که در آزمایشگاه ساخته شده است. اندازه ذرات استفاده شده کمتر از 212 میکرو متر بوده و شرایط عملیاتی راکتور عبارت است از : فشار در محدوده 1تا 14 بار، دما 230 الی 370 درجه سلسیوس و نسبتهای خوراک h2/co برابر با 1،2،3 . هدف اصلی در این مطالعه تعیین یک مدل سینتیکی مناسب جهت پیش بینی رفتار واکنش فیشر تروپش میباشد. برای این منظور 32 مدل سینتیکی از طریق تئوری lhhw(langmuir-hinshelwood-hougen-watson) مشخص نموده و با استفاده از نرم افزار پلی مث پارامترهای مدلها محاسبه شده اند. در میان مدلها بهترین مدل سینتیکی که بتواند با داده های آزمایشگاهی مطابقت نماید رابطه بوده که بر اساس مکانیسم انولیک بدست آمده است . انرژی فعالیت واکنش در شرایط ذکر شده برای نسبت h2/co=2/1 برابر 36.11 کیلو ژول میباشد. یک مدل دیگر که در این تحقیق بررسی شد مدل توانی می باشد که فرمول آن به صورت رابطه - =k می باشد ، در این رابطه مقادیر ثوابت عبارتند از : 0.581-m= و 0.885 n= و انرژی اکتیواسیون آن برابر مقدار 23.19 کیلو ژول است.