بررسی شرائط تهیه و عملیاتی و مطالعه سینتیک واکنش فیشر-تروپش بر رویکاتالیست های fe-co-ni تهیه شده به روش های همرسوبی، سل-ژل، همجوشی و تلقیح مرطوب

در این تحقیق یک سیستم سه فلزی حاوی آهن-کبالت-نیکل برای سنتز فیشر-تروپش مورد استفاده قرار گرفت. نخست کاتالیست سه فلزی از روش همرسوبی تهیه گردید و سپس شرایط تهیه آن شامل اثر ساپورت های مختلف، مقدار ساپورت بهینه، پروموترهای مختلف، زمان و دمای خشک کردن کاتالیست، و نیز دما، زمان و جو کلسیناسیون کاتالیست مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست حــــاوی fe-co-ni/10wt%mgo که در°c120 به مدت 16 ساعت خشک گردیده و سپس در دمای °c 500 به مدت 6 ساعت در جو هوا کلسینه شده بود بهترین عملکرد را داشت. در ادامهاثر شرایط عملیاتی نظیر دما و زمان احیا، دبی h2 جهت احیا، دمای واکنش، نسبت خوراک ورودی h2/co، سرعت فضائی و فشار واکنش مورد بررسی قرار گرفت. مشخص شد که کاتالیستی که در °c400 به مدت 6 ساعت و توسط هیدروژن با دبی ورودی ml/min60 احیا شده، و سپس در دمای °c320، نسبت خوراک 2 h2/co=، سرعت فضایی برابر با h-14800 و فشار 1 بار وارد واکنش گردیده بود، دارای بهترین عملکرد می باشد. در مرحله ی بعد کاتالیستهای سه فلزی آهن-کبالت-نیکل از روش سل-ژل، همجوشی و تلقیح مرطوب نیز سنتز و در شرایط عملیاتی بهینه شده برای کاتالیست تهیه شده به روش همرسوبی، جهت هیدروژناسیون کربن منوکسید مورد تست قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان دادند که کاتالیست تهیه شده به روش همرسوبی بهترین عملکرد را دارا می باشد. در انتها سینتیک واکنش سنتز فیشر-تروپش روی کاتالیستهای سه فلزی تهیه شده به چهار روش فوق مورد بررسی قرار گرفت. معادله سرعت برای کاتالیست تهیه شده به روش همرسوبی -rco=kpbcopco(bh2ph2)1/2/(1+(bcopco+(bh2ph2)1/2)2، برای کاتالیستهایتهیه شده به روشهای سل-ژل و همجوشی/ -rco=kpbcobh2pcoph2/(1+bcopco+bh2ph2) و برای کاتالیست تهیه شده به روش تلقیح مرطوب/(1+2(bcopco)1/2+bh2ph2)2-rco=kp(bcopco)1/2bh2ph2 بدست آمد. این معادلات سرعت نشان می دهند که واکنش ft در همه این کاتالیست ها از مکانیسم لانگمیر-هینشلوود-هوگن-واتسون پیروی می کند.