توسعه ی مدل های سینتیکی برای سرعت تولید محصولات هیدروکربنی حاصل از فرآیند فیشذ_تروپش براساس انحراف ازمدل توزیع نرمال asf

توسعه مدل های سینتیکی برای سرعت تولید محصولات حاصل از سنتزفیشر-تروپش (fts) یکی از ضروری ترین پارامترهای مناسب برای توسعه مدل های مورد نیاز برای طراحی رآکتورهای صنعتی است. براساس مطالعات انجام شده هنوز مدل مناسبی برای سرعت تولید محصولات حاصل ازسنتز فیشر-تروپش با استفاده از تئوری لانگمویر- هینشل وود- هاگن- واتسون (lhhw) و با توجه به توزیع متداول آندرسون- شولز - فلوری (asf) بادو فاکتوراحتمال رشد زنجیره هیدروکربنی توسعه نیافته است. هدف از این پروژه بدست آوردن معادلات سینتیکی برای سرعت تولید محصولات هیدروکربنی حاصل از سنتز فیشر-تروپش توسط کاتالیزگر آهن ارتقا یافته با لانتانیوم (به عنوان یک پیش برنده با بازیسیته ضعیف) بااستفاده از توزیع asf با دو فاکتور رشد زنجیره هیدروکربنی می باشد. انتظار می رود نتایج حاصل از مدلهای توسعه یافته با این روش نسبت به مدلهای حاصل از توزیع نرمال asfمیزان انحراف کمتری نسبت به داده های تجربی نشان دهد. در این تحقیق واکنش های بنیادی بر پایه مکانیسم انولی و توزیع asf دوگانه ارائه شد و معادلات سرعت تولید محصولات هیدروکربنی حاصل از طریق دو روش کلی مورد ارزیابی قرار گرفت. در روش اول فاکتورهای رشد زنجیره هیدروکربنی براساس تئوری lhhw توسعه یافت وسپس نحوه توزیع محصولات هیدروکربنی بااستفاده از توزیع asf بادو فاکتوراحتمال رشد زنجیره هیدروکربنی بررسی شد. در روش دوم علاوه بر فاکتورهای رشد زنجیره هیدروکربنی، سرعت تولید محصولات نیز بااستفاده از تئوری lhhw توسعه یافت. سپس فاکتورهای رشد زنجیره هیدروکربنی حاصل از توزیع asf با استفاده از مدل توسعه یافته دو فاکتور رشد زنجیره هیدروکربنی به هم مربوط شد. نتایج نشان می دهد که روش دوم تطبیق بهتری با نتایج تجربی نشان می دهد، همچنین مدل سینتیکی گسترش یافته به وسیله توزیع asf دوگانه نسبت به توزیع asf ساده انحراف کمتری از نتایج تجربی نشان می دهد. در ارزیابی پارامترهای سینتیکی به اثر مزاحمت واکنش شیفت آب – گاز (wgs) که در میزان تبدیل بالای مونوکسید کربن، واکنش سنتز فیشر- تروپش را تحت تاثیر قرار می دهد، توجه شد. زیرا در این شرایط واکنش fts به میزان زیادی به هیدروژن تشکیل شده به وسیله واکنش wgs بستگی دارد. انرژی فعالسازی برای تشکیل متان، اتان و اتیلن kj/mol 76،68و72 است که انتخاب پذیری پایین تر اتان نسبت به اتیلن را نشان می دهد. انرژی فعالسازی برای تشکیل پارافین ها با تعداد کربن کمتر از نقطه شکست kj/mol 91 و برای پارافین با تعداد کربن بیشتر از نقطه ی شکست kj/mol 102 است که انتخاب پذیری پایین تر پارافین های سنگین تر را توجیه می کند. انرژی فعالسازی برای تشکیل الفین سبک kj/mol98 وانرژی فعالسازی برای تشکیل الفین سنگین kj/mol 148است.