ProduÃÃo de hidrocarbonetos atravÃs da sÃntese de Fischer-Tropsch utilizando catalisadores bimetÃlicos de Fe/Co dopados com K e Cu

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Francisco Edson Mesquita Farias
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=8322
Resumo: A reaÃÃo de sÃntese de Fischer-Tropsch tem merecido grande atenÃÃo pela sua aplicaÃÃo no Ãmbito tecnolÃgico e cientÃfico. Este interesse està associado à conversÃo do gÃs natural em produtos lÃquidos de alta qualidade (gasolina e diesel) e elevado valor agregado. No presente trabalho à descrito a metodologia empregada na sÃntese e caracterizaÃÃo de catalisadores bimetÃlicos, com alto teor da fase ativa de ferro e cobalto, usados na sÃntese de Fischer-Tropsch, suportados em sÃlica promovidos com potÃssio e cobre com diferentes proporÃÃes em base molar. O uso de catalisadores de ferro utilizados na sÃntese de Fischer-Tropsch tem sido estudado por muitos pesquisadores, os resultados tÃm mostrado que estes possuem um desempenho satisfatÃrio na produÃÃo de combustÃveis lÃquidos. Entretanto, pesquisas mostram que os catalisadores de cobalto sÃo mais eficientes na produÃÃo de hidrocarbonetos de cadeia longa e linear em relaÃÃo ao ferro. Contudo, catalisadores a base de cobalto sÃo mais caros comparados aos de ferro. Uma relaÃÃo custo/benefÃcio tem que ser atingida na fabricaÃÃo de catalisadores de tal forma que tenhamos uma otimizaÃÃo da produÃÃo de combustÃveis sintÃticos de elevado peso molecular sem muitos gastos com o catalisador. Pretende-se com esta discussÃo, identificar possÃveis vias para o desenvolvimento de catalisadores mais ativos e seletivos, variando a composiÃÃo do promotor estrutural para fins de otimizar a distribuiÃÃo dos produtos (diesel e graxa). A reaÃÃo foi conduzida em um reator de leito de lama. O estudo seguiu um planejamento experimental do tipo fatorial quadrado com ponto central e os resultados foram analisados baseados na metodologia de anÃlises de superfÃcies de respostas. Os efeitos das diferentes condiÃÃes operacionais (temperatura e pressÃo) e dos diferentes teores de potÃssio e cobre na distribuiÃÃo dos produtos lÃquidos foram comparados baseados nos cromatogramas, nÃmero mÃdio de carbono (Nn). Diante dos testes realizados com os catalisadores bimetÃlicos (Fe/Co) dopados com diferentes teores de potÃssio e/ou cobre, chegou-se a uma melhor relaÃÃo entre os metais (K,Cu) para sÃntese de um catalisador mais eficiente (50Fe/50Co/12K/5Cu/139SiO2). Sendo que o objetivo desta formulaÃÃo bimetÃlica, obter vantagens de possÃveis efeitos sinergÃticos entre os dois metais (Fe/Co) e seus promotores estruturais.
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spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisProduÃÃo de hidrocarbonetos atravÃs da sÃntese de Fischer-Tropsch utilizando catalisadores bimetÃlicos de Fe/Co dopados com K e CuProduction of hydrocarbons by fischer-tropsch synthesis using bimetallic catalysts Fe / Co doped Cu and K.2012-08-17Fabiano Andrà Narciso Fernandes26059059856http://lattes.cnpq.br/9978219072711522Hosiberto Batista de Sant'Ana5518482043481834918391http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4777928P6Francisco Edson Mesquita FariasUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmicaUFCBR CombustÃveis Reatores Fischer-Tropsch synthesis liquid fuel bimetallic catalyst (Fe / Co) Promoters potassium and copper slurry bed reactor.ENGENHARIA QUIMICAA reaÃÃo de sÃntese de Fischer-Tropsch tem merecido grande atenÃÃo pela sua aplicaÃÃo no Ãmbito tecnolÃgico e cientÃfico. Este interesse està associado à conversÃo do gÃs natural em produtos lÃquidos de alta qualidade (gasolina e diesel) e elevado valor agregado. No presente trabalho à descrito a metodologia empregada na sÃntese e caracterizaÃÃo de catalisadores bimetÃlicos, com alto teor da fase ativa de ferro e cobalto, usados na sÃntese de Fischer-Tropsch, suportados em sÃlica promovidos com potÃssio e cobre com diferentes proporÃÃes em base molar. O uso de catalisadores de ferro utilizados na sÃntese de Fischer-Tropsch tem sido estudado por muitos pesquisadores, os resultados tÃm mostrado que estes possuem um desempenho satisfatÃrio na produÃÃo de combustÃveis lÃquidos. Entretanto, pesquisas mostram que os catalisadores de cobalto sÃo mais eficientes na produÃÃo de hidrocarbonetos de cadeia longa e linear em relaÃÃo ao ferro. Contudo, catalisadores a base de cobalto sÃo mais caros comparados aos de ferro. Uma relaÃÃo custo/benefÃcio tem que ser atingida na fabricaÃÃo de catalisadores de tal forma que tenhamos uma otimizaÃÃo da produÃÃo de combustÃveis sintÃticos de elevado peso molecular sem muitos gastos com o catalisador. Pretende-se com esta discussÃo, identificar possÃveis vias para o desenvolvimento de catalisadores mais ativos e seletivos, variando a composiÃÃo do promotor estrutural para fins de otimizar a distribuiÃÃo dos produtos (diesel e graxa). A reaÃÃo foi conduzida em um reator de leito de lama. O estudo seguiu um planejamento experimental do tipo fatorial quadrado com ponto central e os resultados foram analisados baseados na metodologia de anÃlises de superfÃcies de respostas. Os efeitos das diferentes condiÃÃes operacionais (temperatura e pressÃo) e dos diferentes teores de potÃssio e cobre na distribuiÃÃo dos produtos lÃquidos foram comparados baseados nos cromatogramas, nÃmero mÃdio de carbono (Nn). Diante dos testes realizados com os catalisadores bimetÃlicos (Fe/Co) dopados com diferentes teores de potÃssio e/ou cobre, chegou-se a uma melhor relaÃÃo entre os metais (K,Cu) para sÃntese de um catalisador mais eficiente (50Fe/50Co/12K/5Cu/139SiO2). Sendo que o objetivo desta formulaÃÃo bimetÃlica, obter vantagens de possÃveis efeitos sinergÃticos entre os dois metais (Fe/Co) e seus promotores estruturais. The reaction of Fischer-Tropsch synthesis has received great attention for its application in technology and science. This interest is associated with conversion of natural gas into high quality liquid products (gasoline and diesel) and high added value. In the present paper describes the methodology employed in the synthesis and characterization of bimetallic catalysts with high levels of the active phase of iron and cobalt, used in the synthesis of Fischer-Tropsch, supported on silica promoted with potassium and copper with different ratios on a molar basis. The use of iron catalysts used in the Fischer-Tropsch synthesis has been studied by many researchers, the results have shown that these have a satisfactory performance in the production of liquid fuels. However, studies have shown that cobalt catalysts are most effective in producing long-chain hydrocarbons and linear with respect to iron. However, the cobalt-based catalysts are more expensive compared to iron. A cost / benefit ratio has to be reached in the manufacture of catalysts which have such an optimization of production of synthetic fuels of high molecular weight inexpensively with the catalyst. The intention with this discussion, identify possible pathways for the development of more active and selective catalysts, varying the composition of the promoter structure for purposes of optimizing the distribution of products (diesel and grease). The reaction was conducted in a reactor bed of mud. The study followed an experimental planning factorial central square and the results were analyzed based on the methodology of the analysis of response surfaces. The effects of different operating conditions (temperature and pressure) and different concentrations of potassium and copper in the distribution of liquid based on the chromatograms were compared, average carbon number (Nn). Before the tests with the bimetallic catalysts (Fe / Co) doped with different concentrations of potassium and / or copper, it was a better relationship between the metals (K, Cu) for the synthesis of a more efficient catalyst (50Fe/50Co/12K/5Cu/139SiO2). Since the goal of this formulation bimetallic take advantage of possible synergistic effects between the two metals (Fe / Co) and its structural promoters.CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superiorhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=8322application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:21:25Zmail@mail.com -
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