بررسی اثر ارتقا دهنده‌های رنیم و روتنیم بر عملکرد و طول عمر کاتالیست Co/Al2O3 در سنتز فیشر-تروپش

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

چکیده

اثر ارتقا دهنده‌های رنیم و روتنیم بر خواص شیمی- فیزیکی،   فعالیت، گزینش‌پذیری، سرعت غیر فعال شدن و بازیابی فعالیت کاتالیست کبالت بر پایه آلومینا در سنتز فیشر-تروپش  بررسی شده است. 1 درصد وزنی روتنیم و 4/1 درصد  وزنی رنیم فعالیت کاتالیست کبالت را به ترتیب 8/2 و 5/2 برابر افزایش دادند. این دو ارتقا دهنده گزینش‌پذیری فرایند فیشر-تروپش را برای تولید هیدروکربن‌هایی با وزن مولکولی بالا افزایش دادند. سرعت غیرفعال شدن کاتالیست کبالت، با ارتقا دهنده روتنیم، 33 درصد و کاتالیست کبالت، با ارتقا دهنده رنیم، 53 درصد بیش از کاتالیست بدون ارتقا دهنده است. احیای مجدد در دمای 400oC سبب بازیابی  99 درصد فعالیت کاتالیست بدون ارتقا دهنده، 7/97 درصد برای کاتالیست دارای روتنیم و 97 درصد  برای کاتالیست دارای رنیم شد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Ru and Re Promoters on Performance, Deactivation and Activity Recovery of Co/Al2O3 Fischer-Tropsch Synthesis Catalysts

چکیده [English]

The effect of the Ru and Re promoters on the physico-chemical properties, activity, selectivity of Fischer- Tropsch synthesis (FTS), deactivation and activity recovery of Co/Al2O3 catalysts are investigated. 1 wt% Ru and 1.4wt% Re increased the activity of the catalyst by a factor of 2.8 and 2.5 respectively. Both promoters enhance the selectivity of FTS is towards the higher molecular weight hydrocarbons. Promoted catalysts deactivated faster than unpromoted catalysts. High temperature H2 treatment (400 oC) restored the catalytic activity of the catalysts by about 98%.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fischer-Tropsch
  • Cobalt
  • Ruthenium
  • Rhenium
  • Performance
  • Deactivation

[1] Iglesia E. “Design, synthesis, and use of cobalt-based Fischer-Tropsch synthesis catalysts”, Appl. Catal. A: General, Vol. 161, pp. 59-78, 1997.

[2] Tsubaki N., Sun S.L. & Fujimoto K. “Different Functions of the Noble Metals Added to Cobalt Catalysts for Fischer–Tropsch Synthesis”, J. Catal., Vol. 199, pp. 236-246, 2001.

[3] Vada S., Hoff A. & Adnanes E. “Fischer-Tropsch synthesis on supported cobalt catalysts promoted by platinum and rhenium”, Topics in Catalysis, Vol. 2, pp. 155-162, 1995.

[4] Tavasoli A., Khodadadi A.A. & Mortazavi Y. “Effects of different loadings of Ru and Re on physico-chemical properties and performance of 15% Co/Al2O3 FTS catalysts”, I.J. Chem. & Chem. Eng., Vol. 24, No. 3, pp. 28 2005.

[5] Hilmen A.M. & Schanke D. “Study of the effect of water on alumina supported cobalt Fischer–Tropsch catalysts”, Appl. Catal. A: General, Vol. 186, pp. 169-188, 1999.

[6] Jacobs G., Das T., Patterson P. & Li J. “Fischer–Tropsch synthesis XAFS: XAFS studies of the effect of water on a Pt-promoted Co/Al2O3 catalyst”, Appl. Catal. A: General, Vol. 247, pp. 335-343, 2003.

[7] Li J., Zhang Y., Jacobs G. & Das T. “Fischer–Tropsch synthesis: effect of water on the deactivation of Pt promoted Co/Al2O3 catalysts”, Appl. Catal. A :General, Vol. 228, pp. 203-212, 2002.

[8] Das T., Jacobs G., Patterson P.M., Conner W. & Li J. “Fischer–Tropsch synthesis: characterization and catalytic properties of rhenium promoted cobalt alumina catalysts”, Fuel, Vol. 82, pp. 805-815, 2003.

[9] Jacobs G., Das T., Li J. & Zhang Y. “Fischer–Tropsch synthesis: support, loading, and promoter effects on the reducibility of cobalt catalysts”, Appl. Catal. A :General, Vol. 233, pp. 263-281, 2002.

[10] Jongsomjit B. & Goodwin J.G. “Co-support compound formation in Co/Al2O3 catalysts: effect of reduction gas containing CO”, Catal. Today, Vol. 77, pp. 191-204, 2002.

[11] Tavasoli A., Khodadadi A.A. & Mortazavi Y. “Accelerated deactivation and activity recovery studies of ruthenium and rhenium promoted cobalt catalysts in Fischer-Tropsch synthesis”, I.J. Chem. & Chem. Eng., Vol. 24, No. 4, 2005.

[12] Beuther H., Kibby C.L., Kobylinski T.P. & Pannell R.B., “Fluid bed catalyst for synthesis gas conversion and utilization thereof for preparation of diesel fuel”, U.S. Pat. 4413064, 1983.