Растворимость синтез-газа в додекане. Применение в синтезе Фишера-Тропша
Автор: Маркова Мария Евгеньевна, Гавриленко Александра Васильевна, Петухова Ирина Дмитриевна, Игнатенко Артур Олегович, Степачева Антонина Анатольевна
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Химические науки
Статья в выпуске: 12 т.4, 2018 года.
Бесплатный доступ
В работе проводилось измерение растворимости синтез-газа в диапазоне температур 100-300 °С и диапазоне давлений 1,0-5,0 МПа. В качестве растворителя использовался н-додекан, как один из наиболее часто применяющихся растворителей в жидкофазном синтезе Фишера-Тропша. На основе результатов, полученных в работе, были рассчитаны термодинамические параметры абсорбции, такие как константа Генри, энтальпия абсорбции и кажущаяся энергия активации абсорбции. Фазовое равновесие было рассчитано с использованием кубического уравнения состояния Соаве-Редлиха-Квонга. Было показано, что кубическое уравнение состояния СРК может быть использовано для прогнозирования оптимальных условий процесса для жидкофазного процесса Фишера-Тропша. Применимость полученных данных была подтверждена экспериментами по варьированию температуры и давления при синтезе углеводородов из синтез-газа на кобальтовом катализаторе, нанесенном на оксид кремния.
Синтез фишера-тропша, растворимость, синтез-газ, уравнение состояния
Короткий адрес: https://sciup.org/14115002
IDR: 14115002 | УДК: 547-30 | DOI: 10.5281/zenodo.2253793
Synthesis gas solubility in dodecane. Application in Fischer-Tropsch synthesis
In the work, the measurement of the solubility of synthesis gas was carried out in the temperature range of 100-300 °C and pressure range of 1.0-5.0 MPa. n-dodecane was used as a solvent, as it is one of the most frequently used solvents in the liquid-phase Fischer-Tropsch synthesis. Based on the results obtained in the work, thermodynamic parameters of absorption were calculated, such as the Henry constant, absorption enthalpy and apparent activation energy of absorption. The phase equilibrium was calculated using the Soave-Redlich-Kwong cubic equation of state. It was shown that the SRK cubic equation of state can be used to predict the optimal process conditions for the liquid-phase Fischer-Tropsch process. The applicability of the data was confirmed by experiments on the variation of temperature and pressure in the synthesis of hydrocarbons from synthesis gas on a cobalt catalyst supported on silica.
Список литературы Растворимость синтез-газа в додекане. Применение в синтезе Фишера-Тропша
- Cao D.-B., Li Y.-W., Wang J., Jiao H. Chain growth mechanism of Fischer-Tropsch synthesis on Fe5C2(001) // Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2011. V. 346. №1-2. P. 55-69.
- Moazami N., Wyszynski M. L., Rahbar K., Athanasios T., Mahmoudi H. A comprehensive study of kinetics mechanism of Fischer-Tropsch synthesis over cobalt-based catalyst // Chemical Engineering Science. 2017. V. 171. P. 32-60.
- Lee S., Sardesai A. Liquid phase methanol and dimethyl ether synthesis from syngas // Topics in Catalysis. 2005. V. 32. N№3-4. P. 197-207.
- Li B., Jens K.-J. Low-Temperature and Low-Pressure Methanol Synthesis in the Liquid Phase Catalyzed by Copper Alkoxide Systems // Ind. Eng. Chem. Res. 2013. V. 53. №5. 1735-1740.
- Davis B. H. Overview of reactors for liquid phase Fischer-Tropsch synthesis // Catalysis Today. 2002. V. 71. №3-4. P. 249-300.
- Fan L., Han Y.-Z., Yokota K., Fujimoto K. Fischer-Tropsch synthesis reaction in gas phase, liquid phase and supercritical phase // Journal of The Japan Petroleum Institute. 1996. V. 39. №2. P. 111-119.
- Satterfield C. N., Stenger Jr. H. G. Effect of liquid composition on the slurry Fischer-Tropsch synthesis. 1. Rate of reaction // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1985. V. 24. №2. P. 407-411.
- Jáuregui-Haza U. J., Pardillo-Fontdevila E. J., Wilhelm A. M., Delmas H. Solubility of hydrogen and carbon monoxide in water and some organic solvents // Latin American Applied Research. 2004. V. 34. №2. P. 71-74.
- Vogelpohl C., Brandenbusch C., Sadowski G. High-pressure gas solubility in mylticomponent solvent systems for hydroformylation. Part I: Carbon monoxide solubility // J. of Supercritical Fluids. 2013. V. 81. 23-32.
- Shaharun M. S., Mukhtar H., Dutta B. K. Solubility of carbon monoxide and hydrogen in propylene carbonate and thermomorphic multicomponent hydroformylation solvent // Chemical Engineering Science. 2008. V. 63. №11. P. 3024-3035.
- Karandikar B. M., Morsi B. I., Shah Y. T., Carr N. L. Effect of water on the solubilities and mass transfer coefficients of gases in a heavy fraction of fischer-tropsch products // The Canadian Journal Of Chemical Engineering. 1987. V. 65. №6. P. 973-981.
- Srinivas S., Field R. P., Watanasiri S., Herzog H. J. Correlation to predict solubility of hydrogen and carbon monoxide in heavy paraffins // Fluid Phase Equilibria. 2012. V. 320. P. 11-25.
- Jeong A. Y., Cho H.-K., Lim J.S. Solubility measurement and correlation of carbon monoxide (CO) in butyraldehydes: n-butyraldehyde and iso-butyraldehyde // J. Chem. Eng. Data. 2017. V. 62. №2. P. 704-711.
- Быков А. В., Рубин М. А., Сульман М. Г., Сульман Э. М. Жидкофазный синтез метанола с использованием промышленного медно-цинкового катализатора // Катализ в промышленности. 2014. №1. С. 60-67.
- Маркова М. Е., Степачева А. А., Гавриленко А. В., Сульман М. Г., Сульман Э. М. Синтез Фишера-Тропша в присутствии катализаторов, синтезированных в субкритических условиях // Научно-технический вестник Поволжья. 2017. №4. С. 26-28.
