Tải bản đầy đủ (.pdf) (93 trang)

Nghiên cứu tổng hợp xúc tác cho quá trình tổng hợp nhiên liệu lỏng từ khí tổng hợp ở áp suất thấp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.8 MB, 93 trang )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THANH PHƢƠNG

Trần Thanh Phƣơng

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HÓA HỌC

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH
TỔNG HỢP NHIÊN LIỆU LỎNG TỪ KHÍ TỔNG HỢP Ở
ÁP SUẤT THẤP

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT HÓA HỌC

KHÓA: 2011B

Hà Nội – 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Trần Thanh Phƣơng

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP
NHIÊN LIỆU LỎNG TỪ KHÍ TỔNG HỢP Ở ÁP SUẤT THẤP
Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KỸ THUẬT HÓA HỌC



NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. Đào Quốc Tùy

Hà Nội – 2013


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS. Đào Quốc Tùy đã tận tình chỉ
bảo giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm thực nghiệm cũng nhƣ hoàn thành luận văn
này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các anh chị cán bộ Trung tâm Ứng dụng và
Chuyển giao Công nghệ - Viện Dầu Khí Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ và đóng
góp nhiều ý kiến bổ ích về mặt khoa học để tôi hoàn thành luận văn này.


MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA………………………………………………………………….2
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... 7
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................. 8
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 12
CHƢƠNG I - TỔNG QUAN .................................................................................. 13
1.1.

Lịch sử hình thành và phát triển của quá trình tổng hợp Fischer-

Tropsch ..................................................................................................................... 13
1.2.


Cơ chế phản ứng và động học của quá trình tổng hợp Fischer- Tropsch19

1.3.

Quá trình tổng hợp Fischer – Tropsch .................................................... 22

1.4.

Nguyên liệu cho quá trình Fischer-Tropsch ........................................... 25

1.5.

Sản phẩm của quá trình Fischer-Tropsch............................................... 26

1.6.

Xúc tác cho quá trình Fischer-Tropsch ................................................... 27

1.6.1.

Kim loại hoạt động ......................................................................................28

1.6.1.1.

Sắt...................................................................................................28

1.6.1.2.

Cobalt .............................................................................................29


1.6.1.3.

Các kim loại khác ...........................................................................31

1.6.1.4.

Xúc tác đa kim loại ........................................................................32

1.6.2.

Chất mang ....................................................................................................34

1.6.2.1.

Oxyt nhôm......................................................................................35

1.6.2.2.

Oxyt silic ........................................................................................35

1.6.2.3.

Oxyt titan ........................................................................................38

1.6.2.4.

Zeolit ..............................................................................................39

1.6.3.


Chất xúc tiến ................................................................................................39

1.6.3.1.

Platin ..............................................................................................40

1.6.3.2.

Rutheni ...........................................................................................41

1.6.3.3.

Đồng ...............................................................................................41

1.6.3.4.

Kali .................................................................................................41

1.6.3.5.

Reni ................................................................................................42


1.6.4.

Hợp phần xúc tác điển hình trên cơ sở Cobalt ............................................42

1.7.

Các phƣơng pháp tổng hợp xúc tác cho Fischer-Tropsch ..................... 43


1.7.1.

Phƣơng pháp ngâm tẩm ...............................................................................43

1.7.1.1.

Ngâm tẩm dƣới áp suất thấp: .........................................................43

1.7.1.2.

Ngấm dƣới áp suất chân không:.....................................................44

1.7.2.

Phƣơng pháp đồng kết tủa ...........................................................................44

1.7.3.

Phƣơng pháp Sol-gel ...................................................................................45

1.8.

Thiết bị phản ứng Fischer-Tropsch ......................................................... 46

1.9.

Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình Fischer-Tropsch .......................... 49

1.9.1.


Ảnh hƣởng của nhiệt độ ..............................................................................49

1.9.2.

Ảnh hƣởng của áp suất ................................................................................51

1.9.3.

Ảnh hƣởng của tỷ lệ nguyên liệu và tốc độ dòng nguyên liệu ....................53

1.9.4.

Ảnh hƣởng của xúc tác ................................................................................54

1.10.

Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ............................................................ 54

CHƢƠNG II - THỰC NGHIỆM ........................................................................... 56
2.1.

Tổng hợp xúc tác........................................................................................ 56

2.1.1.

Tổng hợp chất mang γ-Al2O3 ......................................................................56

2.1.2.


Tổng hợp xúc tác .........................................................................................57

2.2.

Phƣơng pháp nghiên cứu đánh giá đặc trƣng hóa lý của xúc tác ......... 58

2.2.1.

Đặc trƣng pha tinh thể bằng nhiễu xạ tia X (XRD) .....................................58

2.2.2.

Phƣơng pháp phân tích nhiệt TG-DSC........................................................60

2.2.3.

Phổ hồng ngoại (FTIR) ................................................................................61

2.2.4.

Xác định diện tích bề mặt riêng và cấu trúc mao quản bằng đẳng nhiệt hấp

phụ vật lý nitơ (BET) ................................................................................................63
2.2.5.

Xác định hình thái vật liệu bằng ảnh hiển vi điện tử quét (SEM) ..............64

2.3.

Thiết lập hệ thống phản ứng Fischer-Tropsch đánh giá hoạt tính và độ


chọn lọc của xúc tác................................................................................................. 67
2.3.1.

Hệ thống phản ứng Fischer-Tropsch ...........................................................67

2.3.2.

Thử kín và hoạt hóa xúc tác.........................................................................68

2.3.3.

Tiến hành phản ứng chuyển hóa khí tổng hợp ............................................69

2.3.4.

Đánh giá hoạt tính và độ chọn lọc của xúc tác ............................................70


2.4.

Đánh giá chất lƣợng nhiên liệu tổng hợp ................................................ 70

2.4.1.

Phƣơng pháp sắc ký .....................................................................................70

2.4.2.

Phƣơng pháp phổ khối lƣợng .......................................................................71


2.4.3.

Liên hợp sắc ký khí khối phổ: ......................................................................71

CHƢƠNG III - KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ........................................................ 72
3.1.

Kết quả tổng hợp chất mang γ-Al2O3 ...................................................... 72

3.2.

Đặc trƣng hóa lý của chất mang và xúc tác CatFT01 ............................ 73

3.2.1.

Đặc trƣng pha tinh thể của xúc tác ..............................................................73

3.2.2.

Kết quả phân tích hấp thụ hồng ngoại (IR) ..................................................74

3.2.3.

Hình dạng và kích thƣớc trung bình của hạt xúc tác ...................................76

3.2.4.

Kết quả đo diện tích bề mặt riêng và cấu trúc mao quản của chất mang và


xúc tác (BET) ............................................................................................................77
3.3.

Đánh giá hoạt tính của xúc tác.................................................................. 82

3.3.1.

Thử hoạt tính xúc tác ...................................................................................82

3.3.2.

Kết quả phân tích mẫu sản phẩm lỏng GC-MS............................................83

CHƢƠNG IV - KẾT LUẬN ................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 90


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn: “Nghiên cứu tổng hợp xúc tác cho quá trình tổng
hợp nhiên liệu lỏng từ khí tổng hợp ở áp suất thấp” là công trình nghiên cứu của
bản thân. Tất cả những thông tin tham khảo dùng trong luận văn lấy từ các công
trình nghiên cứu có liên quan đều đƣợc nêu rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu
tham khảo. Các kết quả nghiên cứu đƣa ra trong luận văn là hoàn toàn trung thực và
chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác.
Ngày

tháng
TÁC-GIẢ


năm 2013


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Fischer –Tropsch
High Temperature Fischer-Tropsch (quá trình Fischer –Tropsch ở nhiệt
độ cao)
LTFT
High Temperature Fischer-Tropsch (quá trình Fischer –Tropsch ở nhiệt
độ thấp)
CTN
Coal tar naphta (than dầu)
HDT
Distilate hydrotreater (Thiết bị xử lý chƣng cất dùng hydro)
DU
Distilation unit (Thiết bị chƣng cất)
HP
High pressure (Cao áp)
HT
Hydrotreater (Thiết bị xử lý dùng hydro)
IR
Infrared (hồng ngoại)
FTIR
Fourier transform infrared spectroscopy (Máy quang phổ hồng ngoại
biến đổi chuỗi)
XRD
X-ray Diffraction (nhiễu xạ tia X)
SEM
Scanning Electron Microscope (Kính hiển vi điện tử quét)
BET

Brunauer-Emmet-Teller ( tên phƣơng pháp đo diện tích bề mặt riêng)
TG-DSC Thermogravimetric- Differential scanning calorimetry (Phƣơng pháp
phân tích nhiệt kết hợp phƣơng pháp phân tích dựa vào sự hấp thụ khác
nhau về năng lƣợng của mẫu phân tích)
F-T
HTFT


MỤC LỤC BẢNG
Bảng 1: Các nhà máy than hóa lỏng gián tiếp Fischer-Tropsch đƣợc lựa chọn xem
xét tại Mỹ ..................................................................................................................18
Bảng 2: So sánh hai quá trình công nghệ trong phản ứng tổng hợp Fischer-Tropsch
...................................................................................................................................25
Bảng 3: So sánh giá thành của các kim loại làm xúc tác Fischer-Tropsch ...............31
Bảng 4: Các đặc tính của xúc tác Ni, Fe, Co, Ru cho quá trình Fischer-Tropsch ....33
Bảng 5: Một số tính chất của silicagel ......................................................................36
Bảng 6: Hợp phần xúc tác Cobalt điển hình của một số hãng trên thế giới..............43
Bảng 7: Ảnh hƣởng của nhiệt độ phản ứng tới α và độ chuyển hóa CO (xúc tác 15%
Co/ γ-Al2O3, ở 45 bar, H2 / CO = 2, tốc độ dòng khí 50cm3/phút/1gxt) ...................50
Bảng 8: Ảnh hƣởng của áp suất đến giá trị α ............................................................52
Bảng 9: Các tần số sóng tƣơng ứng với dao động đặc trƣng: ...................................62
Bảng 10: Các thông số cơ bản của quá trình thử nghiệm hoạt tính xúc tác ..............69
Bảng 11. Thành phần các cấu tử chính trong sản phẩm lỏng ....................................87


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1: Ứng dụng của sản phẩm tổng hợp từ quá trình Fischer-Tropsch .....................14
Hình 2: HTFT với hệ thống khí hóa than với tầng đáy cố định (FBDB- fixed-bed dry
bottom) và các phân xƣởng phụ trợ: phân xƣởng CTN (coal tar naphta- than dầu),
HDT (distilate hydrotreater), DU (Distilation unit), HP (high pressure), HT
(hydrotreater) .................................................................................................................17
Hình 3: Sự phân bố sản phẩm của quá trình Fischer-Tropsch tại α =0.89 ....................22
Hình 4: Quá trình tổng hợp Fischer – Tropsch chuyển hóa khí tổng hợp thành
hydrocacbon lỏng ..........................................................................................................24
Hình 5: So sánh sự phân bố sản phẩm giữa hai công nghệ HTFT và LTFT..................25
Hình 6: Phân bố sản phẩm trên xúc tác Fe ở 30 bar và 280°C ......................................29
Hình 7: Phân bố sản phẩm trên xúc tác Co ở 30 bar và 240°C .....................................31
Hình 8: Cấu trúc mao quản của vật liệu họ ZSM-5.......................................................37
Hình 9: Thiết bị tổng hợp xúc tác bằng phƣơng pháp ngâm tẩm tại áp suất chân không
.......................................................................................................................................44
Hình 10: Quy trình tổng hợp xúc tác theo phƣơng pháp đồng kết tủa ..........................45
Hình 11: Thiết bị ống chùm xúc tác cố định ..................................................................47
Hình 12: Thiết bị xúc tác tầng sôi có tuần hoàn xúc tác (a) và xúc tác giả lỏng (b) .....48
Hình 13: Thiết bị phản ứng dạng huyền phù. ................................................................ 49
Hình 14: Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới sự phân bố sản phẩm (áp suất 45bar, tỷ lệ H2/CO
=2) ..................................................................................................................................50
Hình 15: Ảnh hƣởng của nhiệt độ tới độ chọn lọc α- olefin .........................................51
Hình 16: Ảnh hƣởng của áp suất đến sự phân bố sản phẩm ở 240°C ...........................52
Hình 17: Ảnh hƣởng của áp suất đến độ chọn lọc α- olefin (ở 240°C, H2/CO = 2, tốc
độ dòng khí 50cm3/ phút/ 1g xt) ....................................................................................52
Hình 18: Ảnh hƣởng của tỷ lệ nguyên liệu H2/CO tới sự phân bố sản phẩm ở 300°C .53
Hình 19: Ảnh hƣởng của tốc độ dòng nguyên liệu tới sự phân bố sản phẩm. ..............53
Hình 20. Quy trình tổng hợp -Al2O3 ............................................................................56
Hình 21.Quy trình tổng hợp xúc tác..............................................................................57
Hình 22 :Sơ đồ nhiễu xạ tia X trên mặt tinh thể ............................................................ 59
Hình 23: Thiết bị chụp XRD .........................................................................................60

HV: Trần Thanh Phương

Trang 10

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

Hình 24: Máy đo phổ hồng ngoại Nicolet 6700 Fischer-Tropsch-IR ...........................63
Hình 25: Thiết bị chụp SEM .........................................................................................66
Hình 26: Sơ đồ thiết bị hệ thống phản ứng Fischer-Tropsch ........................................67
Hình 27: Sơ đồ hệ thiết bị phản ứng Fischer- Tropsch thực nghiệm............................. 68
Hình 28. Giảm đồ TG-DSC của mẫu Boehmit ƣớt .......................................................72
Hình 29: Phổ XRD của chất mang γ-Al2O3...................................................................73
Hình 30. Phổ XRD của mẫu xúc tác CatFT01 ............................................................... 74
Hình 31. Phổ hấp thụ hồng ngoại của γ-Al2O3 .............................................................. 75
Hình 32. Phổ hồng ngoại của xúc tác CatFT01 ............................................................. 75
Hình 33. Chồng phổ IR của xúc tác và chất mang.........................................................76
Hình 34. Ảnh SEM xúc tác CatFT01 so với chất mang γ-Al2O3 ..................................77
Hình 35. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp phụ vật lý N2 của Al2O3....................78
Hình 36. Phân bố mao quản của chất mang γ-Al2O3 .....................................................79
Hình 37. Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ và nhả hấp N2 của xúc tác CatFT01 ...................80
Hình 38. Phân bố lỗ xốp của xúc tác CatFT01 .............................................................. 81
Hình 39. Độ chuyển hóa của CO trong phản ứng Fischer-Tropsch khi sử dụng xúc tác
CatFT02 , điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất thấp. ........................................................82
Hình 40. Kết quả phân tích thành phần lỏng (GCMS) của phản ứng Fischer-Tropsch
trên xúc tác CatFT02......................................................................................................83

Hình 41. Peak GC của mẫu tại thời điểm 33,86 và 34,2 phú .........................................84
Hình 42. Cấu tạo chất và phổ khối cấu tử đặc trƣng thời điểm 19,33 phút ...................84
Hình 43. Peak GC của mẫu tại thời điểm 31,5 phút ......................................................85
Hình 44. Cấu tạo chất và phổ khối cấu tử đặc trƣng thời điểm 31,5 phút .....................85
Hình 45. Peak GC của mẫu tại thời điểm 33,86 và 34,2 phút ........................................86
Hình 46. Cấu tạo chất và khối phổ cấu tử đặc trƣng thời điểm 33,86 và 34,2 phút .......86
Hình 47. Peak GC của mẫu tại thời điểm 38,75 phút ....................................................87
Hình 48. Cấu tạo chất và khối phổ cấu tử đặc trƣng thời điểm 38,75 phút ...................87

HV: Trần Thanh Phương

Trang 11

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

MỞ ĐẦU
Trong tình hình dầu mỏ đang dần cạn kiệt, việc tiêu thụ than dƣới dạng đốt để
thu nhiệt gây lãng phí và ô nhiễm lớn thì mục tiêu tìm ra nguồn năng lƣợng mới, thay
thế đang là vấn đề cấp bách đƣợc các nhà khoa học đặc biệt quan tâm. Một trong
những hƣớng đi đó là chuyển hóa khí tổng hợp (hỗn hợp của CO và H2) thành nhiên
liệu lỏng bằng công nghệ Fischer-Tropsch.
Từ năm 1935 đến năm 1939 tại Đức công nghệ sản xuất hydrocacbon ở áp suất
thấp và trung bình sử dụng xúc tác Cobalt (Co) đã đƣợc thƣơng mại hoá. Sau đó, một
thời gian dài, công nghệ này ít đƣợc chú ý do giá dầu rẻ. Chỉ còn những nƣớc khan
hiếm dầu nhƣng lại có nguồn than đá dồi dào nhƣ Nam Phi vẫn tiếp tục sử dụng làm

công nghệ chính để sản xuất nhiên liệu. Hiện nay khi dầu mỏ ngày càng cạn kiệt với
sự tăng giá không ngừng, trong khi than đá và khí tự nhiên vẫn còn tƣơng đối dồi dào,
nhiều nhà khoa học đã quay trở lại nghiên cứu công nghệ này, cải tiến để đƣa vào sản
xuất rộng rãi. Ở Việt Nam hiện nay, vấn đề chuyển hoá khí tổng hợp thành nhiên liệu
lỏng đi từ các nguồn nguyên liệu than, khí thiên nhiên, hoặc sinh khối gần đây đã bắt
đầu thu hút đƣợc sự quan tâm nghiên cứu không chỉ của các nhà khoa học mà cả các
tập đoàn công nghiệp lớn.
Trên cơ sở đánh giá tình hình nghiên cứu, sản xuất công nghiệp nhiên liệu trong
và ngoài nƣớc, phân tích những công trình nghiên cứu có liên quan và những kết quả
mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đề tài, ta có thể thấy các công nghệ FischerTropsch trên thế giới hiện nay hầu hết đƣợc vận hành ở áp suất cao. Để cải tiến nhằm
tối ƣu hoá điều kiện công nghệ tổng hợp Fischer-Tropsch (nhiệt độ thấp, áp suất thấp)
hƣớng nghiên cứu của đề tài là thay thế các hệ xúc tác cũ bằng các hệ xúc tác mới có
hoạt tính cao để nâng cao hiệu quả của quá trình tổng hợp Fischer-Tropsch nhằm tạo
ra các hydrocacbon mạch thẳng có trong thành phần của nhiên liệu diesel
Tác giả thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng hợp xúc tác cho quá trình tổng hợp
nhiên liệu lỏng từ khí tổng hợp ở áp suất thấp” tập trung vào hƣớng nghiên cứu hệ xúc
tác trên cơ bản là xúc tác Cobalt cho quá trình tổng hợp nhiên liệu lỏng từ khí tổng hợp
với điều kiện phản ứng ở áp suất thấp. Các nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm:
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
CHƢƠNG II: THỰC NGHIỆM
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
KẾT LUẬN

HV: Trần Thanh Phương

Trang 12

MSHV: CB110653



Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

CHƢƠNG I - TỔNG QUAN
1.1. Lịch sử hình thành và phát triển của quá trình tổng hợp Fischer-Tropsch
Vào năm 1920 hai nhà hóa học nổi tiếng ngƣời Đức là Franz Fischer (18771947) và Hans Tropsch (1889-1935) tại Viện nghiên cứu Hoàng đế Wilhelm, Đức, đã
phát minh ra quá trình khí hóa than kiểu mới đƣợc gọi là quá trình Fischer-Tropsch
(Fischer-Tropsch).
Quá trình này có thể đƣợc mô tả bằng các phƣơng trình phản ứng hóa học nhƣ
sau:
CO + 3H2 → CH4 + H2O

(1)

nCO + 2nH2 → CnH2n + nH2O

(2)

nCO + (2n +1)H2 → CnH2n+2 + nH2O

(3)

Quá trình đƣợc thực hiện với sự có mặt của xúc tác sắt (Fe) hoặc xúc tác Cobalt
(Co). Nguyên liệu ban đầu trong phản ứng trên (CO và H2) có thể thu đƣợc từ quá
trình khí hoá (CH4) có trong khí thiên nhiên, theo phản ứng hóa học:
CH4 + O2 → 2H2 + CO

(4)


Hoặc từ quá trình khí hoá than đá hay nguyên liệu sinh khối:
C + H2O  H2 + CO

(5)

Ngoài ra trong quá trình còn xảy ra các phản ứng phụ bao gồm:
CO + H2O → CO2 + H2

(6)

2CO → C + CO2

(7)

Phát minh này đã giúp cho nƣớc Đức có thể sản xuất ra năng lƣợng mà không
phải phụ thuộc vào nguyên liệu là dầu thô vốn rất ít và sử dụng đƣợc than đá lúc bây
giờ là nguồn nguyên liệu có rất nhiều ở nƣớc này. Nghiên cứu về quá trình FischerTropsch sẽ mở ra cho con ngƣời nhiều định hƣớng hơn trong phát triển những ứng
dụng của quá trình chuyển hóa khí tổng hợp trong cuộc sống và sản xuất công nghiệp.
Thƣơng mại hóa của công nghệ Fischer-Tropsch đƣợc bắt đầu vào năm 1934 khi
Ruhrchemie A. – G. đảm nhiệm quá trình phát triển công nghiệm của quá trình
Fischer-Tropsch. Phòng thí nghiệm, các xƣởng pilot và những nghiên cứu nửa thƣơng
mại đƣợc thực hiện ở một vài nhà máy sử dụng than là nguồn nguyên liệu khí tổng hợp
và áp dụng công nghệ Fischer-Tropsch nhiệt động thấp (LTFT). Nhà máy công nghiệp
HV: Trần Thanh Phương

Trang 13

MSHV: CB110653



Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

đầu tiên của quá trình Fischer-Tropsch đƣợc vận hành ở Đức vào năm 1936, và vào
những năm 1940 hơn 1 triệu tấn chất lỏng Fischer-Tropsch đƣợc sản xuất mỗi năm. Sơ
đồ quá trình thông thƣờng của những nhà mày vận hành ở Đức giữa những năm 1935
– 1945 đƣợc trình bày cùng với các tính chất đặc chƣng của nhiên liệu diesel đại diện.
Dầu Diesel là sản phẩm trung gian của quá trình này, có chỉ số cetan cao (>80) nhƣng
tỷ trọng thấp.

Hình 1: Ứng dụng của sản phẩm tổng hợp từ quá trình Fischer-Tropsch
Nhà máy Carthage Hydrocol Fischer-Tropsch là một ví dụ của quá trình tổng hợp
Fischer-Tropsch nhiệt độ cao (HTFT) trên sắt đƣợc phát triển tại USA trong những
năm 1940-1950. Sơ đồ quá trình đƣợc thiết kế để tăng tối đa hiệu quả quá trình sản
xuất gasoline dựa trên khí thiên nhiên.
Thiết kế đầu tiên của nhà máy từ than Sasol Fischer-Tropsch tại Sasolburg,
Nam Phi, bắt đầu vào năm 1952 với các thiết bị phức tạp, là sự kết hợp của hai
hình thức khác nhau của quá trình Fischer-Tropsch. Thiết bị tinh chế Sasol 1 bao gồm
4 thiết bị tinh chế đƣợc kết hợp lại với nhau để tinh chế nhựa, tinh chế dầu HTFT,
dầu LTFT cà các hóa chất khác. Nhà máy Sasol 1 vào năm 2004 chuyển hóa chủ yếu
thành nhà máy khí hóa lỏng (GTL) sản xuất sáp và các hóa chất.
Việc thành lập OPEC và cuộc khủng hoảng dầu vào đầu những năm 70 đã
thúc đẩy Sasol xây dựng nhà máy HTFT với nguyên liệu than khác tại Secunda,
Nam Phi (Sasol 2).Việc xây dựng đƣợc bắt đầu vào năm 1976. Tuy nhiên do giá
dầu tăng nên đã có 2 nhà máy đƣợc xây dựng, với Sasol 2 đƣợc vận hành vào năm
HV: Trần Thanh Phương

Trang 14


MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

1980 và Sasol 3 năm 1983. Thiết kế của 2 nhà máy tƣơng tự nhau, ngoại trừ việc
thêm vào phân đoạn hydro hóa phần cất áp suất cao và thiết bị tinh chế nhựa của
Sasol 3. Các thiết bị phản ứng tầng sôi tuần hoàn HTFT đầu tiên đƣợc lắp đặt tại
Secunda đã đƣợc nâng cấp và thiết kế quy mô lớn đƣợc vận hành tại Sasol 1,
Sasolburg. Các thiết bị này đƣợc thay thế vào cuối những năm 90 bởi các thiết bị
tổng hợp cao cấp Sasol advanced Synthol SAS. Các nhà máy Sasol 2 và 3 gồm 4
thiết bị tinh chế thu hồi khác nhau là tinh chế thu hồi nhựa, tinh chế condensate, tinh
chế dầu, tinh chế thu hồi hóa phẩm. Hai nhà máy HTFT này hiện nay đƣợc lấy tên là
Sasol Synfuels. Sản lƣợng là 160.000 thùng/ngày chủ yếu là xăng, diesel, ngoài ra
còn có 1 số hóa phẩm khác.
Thiết bị Fischer-Tropsch khác dựa trên công nghệ Sasol HTFT với chất xúc
tác sắt đƣợc thực hiện bởi PetroSa tại vịnh Mossel, Nam Phi từ năm 1993. Nhà máy
đƣợc cung cấp khí thiên nhiên và một phần tinh chế của chất lỏng hóa khí thiên
nhiên. Sơ đồ quá trình đƣợc thiết kế ban đầu để sản xuất xăng.
Thiết bị GLT thƣơng mại đầu tiên dựa trên quá trình tổng hợp Fischer-Tropsch
với chất xúc tác Cobalt đƣợc bắt đầu sản xuất từ năm 1993 tại Bintulu, Malaysia. Trên
cơ sở của công nghệ tổng hợp chƣng cất SMDS, nhà máy thƣờng cho ra phân đoạn
hydrocacbon bao gồm naptha, kerosene, parafin và sáp.
Nhà máy GTL Sasol Uryx sử dụng công nghệ LTFT trên chất xúc tác Cobalt
của Sasol đƣợc đƣa vào sử dụng vào năm 2006 tại Las Raffan, Qatar. Công nghệ
này sử dụng quá trình chƣng cất pha bùn (Slurry phase distillate_SPD) để sản xuất
diesel là chính và Naptha là phụ. Những sản phẩm đầu tiên đƣợc sản xuất vào năm
2007. Các sản phẩm từ nhà máy GTL với sản lƣợng 34.000 thùng/ngày có tính chất

gần giống với các sản phẩm thu đƣợc từ quá trình SMDS, vì cả 2 quá trình này đều sự
dụng mẫu thiết bị tinh chế tƣơng tự nhau để thực hiện quá trình Fischer-Tropsch. Thiết
bị GTL lớn nhất (Pearl) đƣợc xây dựng bởi Shell tại Las Raffan, Qatar dựa trên
công nghệ LTFT tầng cố định trên xúc tác Cobalt để sản xuất chủ yếu phần dầu cất và
dầu nền.
a) Các nhà máy HTFT và sơ đồ sản xuất diesel, 1980 đến hiện tại
Một vài điểm khác biệt chính gồm phần tách sản phẩm và các phân xƣởng tinh
chế sản phẩm. Khí thải đƣợc tách bằng cách làm lạnh thành các thành phần khác nhau
trong đó có thể tách chiết C2 – C3. Không giống nhà máy Sasol 1 ban đầu tại
HV: Trần Thanh Phương

Trang 15

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

Sasolburg, ở đó xăng đƣợc trộn trực tiếp với xăng thu từ dầu thô, phần naphtha
Synfuels đƣợc reforming lại sau khi lại bỏ các thành phần chứa oxy và olefin để tăng
chỉ số octan. Sơ đồ quá trình Secunda Synfuels đƣợc xây dựng nhằm tối đa lƣợng xăng
sản xuất đƣợc và bao gồm cả phân xƣởng oligome hóa C3-4 để tăng bồn chứa xăng
Sau năm 1990, việc thu hồi các α-olefin C6 – 8 đƣợc thực hiện. Tiếp sau đó là tách
chiết các α-olefin nặng hơn, các olefin này đƣợc làm sạch cho quá trình sản xuất cồn
rửa sử dụng cho phản ứng hydrofromylation. Quá trình sản xuất diesel là một phần của
hệ thống tinh chết Fischer-Tropsch và chủ yếu đạt đƣợc nhờ quá trình xử lý hydro.
Vì các sản phẩm tổng hợp thô của Fischer-Tropsch không chứa lƣu huỳnh và
nitơ, các phản ứng nâng cấp chính bao gồm bão hòa olefin, hydrodeoxygenation

(HDO) và đến quá trình hydrodearomatization quy mô nhỏ hơn. Nhà máy Synfuels
HTFT nguyên liệu than đá, bên cạnh thiết bị tinh chế Fischer-Tropsch, cần thiết bị tinh
chế nhựa để sản xuất các sản phẩm nhiệt phân từ quá trình khí hóa tầng đáy khô cố
định FBDB.
Phần cất và phần cặn HTFT khác nhau về thành phần từ các paraffin mạch thẳng
và sáp so với các phân đoạn tƣơng tự từ LTFT. Nó chứa lƣợng đáng kể aromatic
(nhƣng ít aromatic nhiều hạt nhân), hợp chất chứa oxy, và olefin, nhƣng nhƣ trong sản
phẩm thô LTFT, nó hầu nhƣ không có lƣu huỳnh và nito. Trong phần cất HTFT thành
phần chính là olefin và hợp chất oxy đã đƣợc bão hòa. Yêu cầu điều kiện quá trình xử
lý hydro bớt khắc nghiệt, mặc dù các olefin và hợp chất chứa oxy thích hợp với các
phản ứng tỏa nhiệt.

HV: Trần Thanh Phương

Trang 16

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

Hình 2: HTFT với hệ thống khí hóa than với tầng đáy cố định (FBDB- fixed-bed
dry bottom) và các phân xưởng phụ trợ: phân xưởng CTN (coal tar naphta- than
dầu), HDT (distilate hydrotreater), DU (Distilation unit), HP (high pressure), HT
(hydrotreater)
b) Các phát triển gần đây trên thế giới của quá trình Fischer-Tropsch CTL
Hiệp hội năng lƣợng quốc tế (IEA) dự báo rằng nhiên liệu khoáng sẽ tiếp tục
thống trị nguồn cung cấp nặng lƣợng trong năm 2030 với mảng vận tải đƣợc dự báo

chiếm 2 phần 3 tăng trƣởng, và nhu cầu dầu hàng ngày trên thế sới sẽ có thể đạt 115
triệu thùng/ngày vào năm 2030. Dự trữ than đá hiện tại đƣợc biết vƣợt qua nguồn dầu
mỏ bởi chỉ số 25 tại Mỹ, Nga, Trung Quốc là những nƣớc có nguồn than đá lớn nhất
thế giới. Trung Quốc và Ấn Độ đáp ứng một phần 3 trong lƣợng tăng trƣởng nhu cầu
than đá tại các nƣớc đang phát triển và 2 phần 3 trong lƣợng tăng trƣởng nhu cầu than
đá trên thế giới.
Nhƣ tại Mỹ đang tìm các biện pháp để có thể không phụ thuộc năng lƣợng, các
công nghệ hóa lỏng nhƣ Fischer-Tropsch có thể sản xuất nhiên liệu lỏng từ than đá,
càng càng thu hút sự quan tâm, đặc biệt khi giá dầu thô đang cao. Các kết cấu gồm
không phụ thuộc, thiết bị CTL độc lập nhƣng những lựa chọn CTL bao gồm sự phối
hợp của thiết bị CTL với tổ hợp thiết bị năng lƣợng tuần hoàn khí hóa, trong đó khí

HV: Trần Thanh Phương

Trang 17

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

tổng hợp từ IGCC đƣợc chuyển tới nhà máy Fischer-Tropsch. Cả hai kết cấu công
trình đều sản xuất pha cất và naphtha.
Các quá trình hóa lỏng than đá gián tiếp quy mô thƣơng mại sản xuất nhiên liệu
lỏng tổng hợp và hiện tại đang vận hành tại Sasol, Nam Phi. Các nhà máy này hiện tại
đang sản xuất khoảng 37% nhu cầu nhiên liệu vận tải của Nam Phi.
Mỹ có 2 cơ sở thƣơng mại chuyển hóa than đá thành nhiên liệu và các hóa phẩm
bởi quá trình hóa lỏng gián tiếp. Nhà máy Synfuels Great Plains tại Beulah, North

Dakota, sản xuất khí thiên nhiên tổng hợp (SNG) từ than non North Dakota bới quá
trình khí hóa Lurgi FBDB và metan hóa. Đƣợc vận hành bởi công ty khí hóa Dokota
(DGC), nhà máy chuyển hóa than non thành khí đƣờng ông chất lƣợng trong 14 thiết
bị khí hóa Lurgi.
Các dự án hóa lỏng than gián tiếp hiện tại đƣợc nghiên cứu và dự tính xây dựng
tại Trƣng Quốc, Philipin, Đức, Hà Lan, Ấn Độ, Indonesia, Úc, Mông Cổ, Pakistan, và
Canada. Tại Mỹ, các dự án hóa lỏng than đá gián tiếp đƣợc xem xét tại Alaska,
Arizona, Colorado, Illinois, Indiana, Kentucky, Louisians, Mississipi, Montana, North
Dakota, Ohio, Pennsylvania, Texas, West Virginia và Wyoming. [30,2,12,15]
Bảng 1: Các nhà máy than hóa lỏng gián tiếp Fischer-Tropsch được lựa chọn xem
xét tại Mỹ
Đối tác dự
Địa điểm
án
Năng lƣợng than Không trích
Oakland, IL
đá sạch Mỹ
dẫn
GE, Haldor
Liên hợp năng
Topsoe,
Ascensuion,
lƣợng tổng hợp
NACC,
Parish, LA
ExxonMobil
DKRW năng
Rentech,
Medicine
lƣợng cải tiến

GE
Bow, WY
ANRTL,
Cook Inlet,
AIDA
CPC
AK
Sasol, Shell, Gilberton,
WMPI
DOE
PA
Southern IL,
Soutwest
Rentech/Peabody
IN, Wsetern
KY
Adams
Natches,
Rentech
County
MS
Rentech
Baard Ểngy Wellsville,
Chủ dự án

HV: Trần Thanh Phương

Trang 18

Tình

trạng

Công
suất, bpd

Giá thành

Khả thi

25.000

n/a

Khả thi

-

$5 tỷ

Thiết kế
(2011)

13.000

$ 1,4 tỷ

Khả thi

80.000


$ 5-8 tỷ

Thiết kế

5.000

$612 triệu

Khả thi

1.800

n/a

Khả thi

35.000

Khả thi

10.000 –

$650 –
750 triệu
$4 tỷ

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học


CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

OH
NACC,
GRE,
Felkirk

Headwaters

AZ

50.000
Khả thi

40.000

n/a

1.2. Cơ chế phản ứng và động học của quá trình tổng hợp Fischer- Tropsch
Mục tiêu và cũng là đích đến của phản ứng Fischer-Tropsch trong phần lớn các
nghiên cứu là sản phẩm hydrocacbon no mạch dài nằm trong phân đoạn diesel và
xăng. Tuy nhiên, ngoài các sản phẩm mong muốn này, thì phản ứng Fischer-Tropsch
còn tạo ra rất nhiều các sản phẩm có giá trị khác nhƣ olefin, hợp chất chứa oxy, và sản
phẩm không mong muốn là nƣớc. Các phản ứng chính là:
Tạo n – Parafin
nCO + (2n+1)H2  CnH2n+2 + nH2O

(1)


nCO + 2nH2  CnH2n + nH2O

(2)

Tạo olefin
Tạo Rượu và các sản phẩm oxy hóa
nCO + 2nH2  CnH2n+2O + (n - 1)H2O

(3)

(6+n)CO + (9+2n)H2  C6+nH6+2n + (6+n)H2O

(4)

Tạo Aromat
Ngoài các phản ứng chính còn một số phản ứng phụ và các phản ứng làm biến
đổi xúc tác.
Các phản ứng phụ:
CO + H2O  CO2 + H2

(5)

2CO  CO2 + C

(6)

CO + H2  C + H2O

(7)


Các phản ứng làm biến đổi xúc tác:
Phản ứng oxy hóa, khử xúc tác:
MxOy + yH2y  H2O + xM

(8)

MxOy + yCO  yCO2 + xM

(9)

Phản ứng tạo cacbua kim loại:
yC + xM  MxCy

(10)

Các hợp chất metyl bị hấp phụ hóa học trên bề mặt xúc tác do sự phân tách của
các phân tử CO và kèm sau đó là quá trình hydro hóa lần lƣợt bởi sự xuất hiện của các
nguyên tử H. Các hợp chất chứa nhóm metyl (-CH2- ) này có thể hydro hóa tạo thành
HV: Trần Thanh Phương

Trang 19

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

CH4 hoặc trở thành chất khơi mào cho các phản ứng phát triển mạch polyme. Quá

trình phát triển mạch diễn ra nhờ sự thêm vào lần lƣợt các nhóm -CH2-, trong khi đó cả
mạch alkyl vẫn bị hấp phụ trên bề mặt xúc tác ở vị trí của nhóm metyl cuối cùng. Sự
đứt mạch polyme có thể xảy ra tại bất cứ thời điểm nào của quá trình phát triển mạch
để tạo thành sản phẩm là α-olefin hay n-parafin sau khi nhả hấp phụ.
Đây chỉ là một trong số các đề xuất cơ chế đã đƣợc chấp nhận. Thực tế, cơ chế
của phản ứng Fischer-Tropsch rất phức tạp còn nhiều tranh cãi và chịu ảnh hƣởng rất
lớn từ các yếu tố nhƣ tỷ lệ H2/CO trong nguyên liệu, bản chất xúc tác, ...
Tốc độ phản ứng đƣợc quyết định bởi giai đoạn cộng H2 vào CO hấp phụ trên
xúc tác. Động học quá trình Fischer-Tropsch là phản ứng polyme hóa gồm các bƣớc
sau:
 Hấp phụ chất phản ứng CO lên bề mặt xúc tác. Phản ứng khơi mào do quá
trình phân tách của phân tử CO khỏi bề mặt xúc tác và liền sau đó là quá
trình hydro hóa
 Phát triển mạch hydrocacbon
 Đứt mạch polymer. Nhả hấp phụ sản phẩm khỏi bề mặt xúc tác
Giai đoạn khơi mào:
 Phân tử CO hấp phụ lên bề mặt xúc tác kim loại chuyển tiếp.
 Liên kết C-O bị phá vỡ tạo ra các gốc tự do với kim loại.
 Quá trình hydro hóa tạo hợp chất C1.

Giai đoạn phát triển mạch hydrocacbon
Các gốc -CH2- liên kết lại với nhau tạo thành hợp chất có mạch Cacbon dài hơn.

HV: Trần Thanh Phương

Trang 20

MSHV: CB110653



Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

Giai đoạn đứt mạch
 Phản ứng hydro hóa.
 Giải hấp phụ các hợp chất
 Hydro hóa, thủy phân, giải hấp phụ các hợp chất chứa oxy.

Tổng hợp Fischer-Tropsch là quá trình có thể khống chế động học đƣợc và động
học của phản ứng là quá trình phát triển mạch liên tục (polyme hóa của nhóm (-CH2-)
trên bề mặt xúc tác). Tốc độ phản ứng polyme hóa hay động học phản ứng không phụ
thuộc vào các sản phẩm tạo thành mà đƣợc xác định bởi hoạt tính của xúc tác xúc tiến
cho quá trình phát triển mạch và quá trình ngắt mạch. Xác suất phát triển mạch và ngắt
mạch không phụ thuộc vào độ dài mạch C và vì thế ta có thể dự đoán đƣợc khả năng
tạo thành các sản phẩm khác nhau dựa vào quan hệ giữa xác suất phát triển mạch và số
nguyên tử C. Mô hình động học quá trình polyme hóa (mô hình Anderson – Shulz –
Flory) đƣợc thể hiện ở phƣơng trình (11), dựa vào phƣơng trình thực nghiệm này ta có
HV: Trần Thanh Phương

Trang 21

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

thể đoán đƣợc sự phân bố các sản phẩm Fischer-Tropsch. Phƣơng trình (11) còn đƣợc

thể hiện trên đồ thị phụ thuộc giữa phần trăm khối lƣợng sản phẩm - xác suất phát triển
mạch ở hình I.3.
Wn = n(1- α)2 α n-1

(11)

Wn là phần trăm khối lƣợng sản phẩm chứa n nguyên tử C, còn α là xác suất phát
triển mạch. [23, 24, 25,4]

Hình 3: Sự phân bố sản phẩm của quá trình Fischer-Tropsch tại α =0.89
1.3. Quá trình tổng hợp Fischer – Tropsch
Quá trình tổng hợp Fischer – Tropsch chuyển hóa khí tổng hợp thành
hydrocacbon lỏng dựa trên xúc tác kim loại Co, Fe. Quá trình gồm 3 bƣớc chính:
chuẩn bị nguyên liệu, tổng hợp Fischer –Tropsch và nâng cấp sản phẩm. (Hình 4)
Có hai loại hình công nghệ: Fischer-Tropsch (Fischer-Tropsch) nhiệt độ thấp và
Fischer-Tropsch nhiệt độ cao:
• Fischer-Tropsch nhiệt độ thấp (LTFT): 200oC - 240°C (xúc tác Fe và Co).
• Fischer-Tropsch nhiệt độ cao (HTFT): 300oC – 350°C (xúc tác Fe).
Nhiệt độ phản ứng tăng sẽ làm giảm chiều dài mạch cacbon sản phẩm tức là phản
ứng cắt mạch sẽ trội hơn phản ứng polyme hóa và sản phẩm thu đƣợc nhiều xăng và
olefin hơn. Tuy nhiên nhiệt độ của quá trình luôn giữ thấp hơn 400°C để làm giảm tối
thiểu lƣợng CH4 tạo thành. Các phản ứng Fischer-Tropsch đều đƣợc thực hiện ở áp
suất 10-40bar (145-580 psi).
Xúc tác cho quá trình đƣợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp là Fe và Co. Tùy
thuộc vào việc thu các sản phẩm Fischer-Tropsch mong muốn mà ta có thể sử dụng
quá trình Fischer-Tropsch nhiệt độ thấp hay nhiệt độ cao cũng nhƣ lựa chọn xúc tác
HV: Trần Thanh Phương

Trang 22


MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

cho phù hợp. Tổng hợp nhiệt độ thấp sẽ cho nhiều sản phẩm có khối lƣợng phân tử lớn
nhƣ diesel, sáp còn tổng hợp ở nhiệt độ cao sẽ cho hiệu suất sản phẩm xăng và olefin
cao. Sử dụng xúc tác Fe cho quá trình tổng hợp nhiệt độ cao với thiết bị xúc tác cố
định sẽ thu đƣợc nhiều xăng. Còn hiệu suất diezel sẽ đạt cao nhất khi sử dụng xúc tác
Co cho quá trình tổng hợp nhiệt độ thấp với thiết bị phản ứng dạng huyền phù.
Thành phần của khí tổng hợp (tỷ lệ CO: H2) cũng có ảnh hƣởng đến thành phần
của sản phẩm. Theo lý thuyết thì khí tổng hợp thu đƣợc từ quá trình khí hóa than đá có
tỷ lệ H2:CO là 0,67 thì độ chuyển hóa CO thành các sản phẩm Fischer-Tropsch cao
nhất là 33% (không có phản ứng chuyển hóa CO), còn từ khí thiên nhiên thì độ chuyển
hóa thành parafin cao nhất là 78% trên quá trình nhiệt độ thấp.[11, 22]

HV: Trần Thanh Phương

Trang 23

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

SẢN XUẤT KHÍ TỔNG HỢP

Than đá

Khí hóa

Hơi
nƣớc

Khí tự nhiên

Hơi
nƣớc
O2

Oxy hóa
không hoàn
toàn (xúc tác)

Reforming
hơi nƣớc

Làm sạch và
làm lạnh khí
tổng hợp
TỔNG HỢP FISCHER - TROPSCH
Tổng hợp
FisscherTropsch

Reforming
hơi nƣớc


Khí nhiên liệu
(LPG)
CH4

Hơi nƣớc

Nƣớc
Hợp
chất
oxy

Thu hồi sản
phẩm

C2H4 (polyeten)
C3H6 (polypropen)

NÂNG CẤP SẢN PHẨM
Nâng cấp hidrocacbon:
 Hidrocracking
 Isomer hóa
 Reforming xúc tác
 Alkyl hóa

Penten/Hexen
Naphta
Diesel
Sáp

Hình 4: Quá trình tổng hợp Fischer – Tropsch chuyển hóa khí tổng hợp thành

hydrocacbon lỏng
Sự khác nhau của hai công nghệ đƣợc thể hiện trong Bảng 2.

HV: Trần Thanh Phương

Trang 24

MSHV: CB110653


Luận văn thạc sỹ khoa học

CBHD: TS.Đào Quốc Tùy

Bảng 2: So sánh hai quá trình công nghệ trong phản ứng tổng hợp FischerTropsch
Quá trình

LTFT

HTFT

Nhiệt độ, °C

200 -250°C

300 – 350°C

Áp suất, MPa

25 – 45


25

Độ chuyển hóa (CO+H2),%

60 – 90

85

CH4

4

7

C2-4 olefin

4

24

C2-4 parafin

4

6

Xăng

18


36

Phần chƣng

19

12

Dầu và sáp

48

9

3

6

Thành phần
sản
(%)

phẩm

Hợp

chất

chứa Oxy


Hình 5: So sánh sự phân bố sản phẩm giữa hai công nghệ HTFT và LTFT
1.4. Nguyên liệu cho quá trình Fischer-Tropsch
Nguyên liệu của quá trình Fischer-Tropsch là hỗn hợp của CO và H2 hay còn gọi
là khí tổng hợp. Khí tổng hợp có thể thu đƣợc từ quá trình khí hóa than đá, hoặc
chuyển hóa không hoàn toàn khí tự nhiên hoặc từ sinh khối biomass. Tuy nhiên, khí
tổng hợp tạo ra từ mỗi nguồn nguyên liệu có thành phần khác nhau, thể hiện những

HV: Trần Thanh Phương

Trang 25

MSHV: CB110653


×