Avaliação do catalisador 10% Co/Nb2o5 na Síntese de Fischer -Tropsch em reator de leito de lama agitado

• Autor(a) principal: Castro, Gustavo Pacheco de
• Data de Publicação: 2004
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/27143; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2004.29
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; GTL; Síntese de Fischer-Tropsch; Cobalto; Pentóxido de Nióbio; Catalisadores de Co/Nb2O5; Reatores de Leito de Lama; Modelagem Cinética; Fischer-Tropsch Synthesis; Cobalt; Niobium Pent oxide; Co/Nb2O5 Catalysts; Slurry Reactor; Kinetic Modeling

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho do catalisador 10%Co/Nb2O5 na Síntese de Fischer-Tropsch (SFT) em um reator de leito de lama agitado, mediante metodologia e unidade reacional desenvolvida pelo autor, além de avaliar três possíveis modelos da taxa de reação da Síntese de Fischer-Tropsch (SFT) para este catalisador, estimando os parâmetros destas equações cinéticas. O catalisador foi preparado pelo método de precipitação homogênea de forma a obter um teor de cobalto de 10% em peso. As reações foram realizadas, após redução ex-situ. a 500°C, de 20g do catalisador 10%Co/Nb2O5, em um reator de leito de lama de 500mL, carregado com 150g do solvente octacosano (C28H58). Variaram-se a temperatura reacional de 180 a 220°C e a vazão inicial da carga reacional de 18 a 65mL/min. As pressões de reação utilizadas foram 10, 20 e 28bar. As seletividades foram calculadas mediante análises cromatográficas do efluente gasoso, relacionando as frações molares deste efluente com a composição da lama reacional, através de uma modelagem assimétrica y-(/> do equilíbrio líquido-vapor (ELV). Uma estimativa para o parâmetro de probabilidade de crescimento da cadeia carbônica (a) foi realizada, para a mistura total de produtos e para a mistura gasosa, utilizando-se o modelo de distribuição de produtos de Anderson-Schulz-Flory (ASF). Os parâmetros dos três modelos cinéticos de mecanismos reacionais plausíveis foram estimados por intermédio de análise de regressão não linear. Os resultados obtidos mostraram que o catalisador 10%Co/Nb2Os apresentou alta estabilidade com poucas horas de reação, pouca seletividade para metano e CO2, e alta seletividade para C5+, especialmente para gasolina (C5-Cn) e diesel (C12-C20). Os valores calculados para a foram todos maiores que 0,74, o que demonstra o potencial da SFT em reatores de leito de lama. Os parâmetros estimados dos modelos cinéticos distinguiram-se levemente dos parâmetros de outros catalisadores de cobalto, provenientes da literatura. O ajuste destes modelos aos dados experimentais apresentou coeficientes de correlação superiores a 0,94.