Fig. 15. Different hydrothermal beh

Fig. 15. Different hydrothermal behaviour of FT catalysts. (a) Settling problems and plugging of the catalyst/wax separation cartridges inside the pilot reactor, (b) after catalyst sedimentation (the black layer) the reaction product still appears gray because of the suspension of fines and (c) the reaction products for catalyst with improved hydrothermal stability.
Adapted from reference
show any improvement. The catalysts had the following order of attrition resistance Co/Al2O3 > Co/SiO2 > Co/TiO2 (rutile) Co/TiO2 (anatase). Addition of metal (Ru, Cu) or oxide promoters (La, Zr, K, Cr) did not affect the attrition resistance of the catalyst significantly. Although alumina is the most attrition resistant support, it will react with water to produce mechanically fragile hydrated forms [181] at industrial FT conditions. Suppressing attrition dur- ing Fischer–Tropsch synthesis in slurry bed reactors can be further achieved by doping of the support with various bi-valent metals (e.g. Ni) and a subsequent rise in calcination temperature of the catalyst preparation steps. In particular it appears that impregna- tion of alumina support with low amounts of a bi-valent metal (capable of forming a spinel compound with alumina) followed by a calcination above 550 ◦C and a second impregnation with the cat- alytically active metal increases dramatically attrition resistance of the catalyst [184].

2. Summary

A summary of the recent literature dealing with deactivation mechanisms for cobalt based Fischer–Tropsch catalysts is given below and summarized in Table 2:

(a) Poisoning is important in Fischer–Tropsch synthesis. Sulphur and possibly nitrogen contaminants are affecting catalyst per- formance. Purification of the feed is vital for the process and
(b) Table 2
(c) Proposed mechanisms of catalyst deactivation in cobalt based FTS.
(d)
Deactivation Mechanism Short description References
Poisoning Sulphur in the form of H2 S, COS will poison the catalyst. Sulphur content in the feed should be kept below 0.02 mg/m3 . [4,7,9,13–18,81]

Feed purification is vital for the process.
Nitrogen compounds appear to have a reversible poisoning [19–21,23,24]

effect. Other species are accused for catalyst poisoning as well.
Sintering Exothermicity of the reaction dictates sintering as a possible [26,29,38–47,49–53,55]

deactivation mechanism. Coalescence seems to be the
prevailing mechanism.
Support sintering has been proposed as well. [56]

Carbon formation The possibility of pore plugging and catalyst fouling due to [4,26,59–61,80–82,84,87–98,155]

and fouling carbonaceous species formation is high, since carbon is a key
element of the synthesis. The exact nature of the species is still
unclear.
Re-oxidation Thermodynamic calculations shown that re-oxidation is [29,39,42,45–47,50,51,53,113–135,137–149]

possible only for crystallites less than 5 nm in diameter.
Nevertheless, several studies are proposing water-induced
re-oxidation as a deactivation mechanism. In contradiction
further reduction during FTS has been proposed as well.
Other oxygen containing species have been investigated for [150–152]

their oxidizing ability.
Carbidization Mainly XRD studies are reporting Co2 C formation. The [46,50,55,64,75–79,153]

formation appears to be reversible.
Metal–support The formation of mixed compounds of metal and the support [29,39,41,42,45,50,51,56,116,117,119,142,143,147,148,156,175–180]

solid state is thermodynamically feasible, however kinetically restricted.
reactions Water may promote this side effect.
Surface Surface reconstruction has been proposed and connected with [26,90,103,107–111,185]

reconstruction the activation of the catalyst. Calculations have shown a link
between reconstruction and deactivation, but the
phenomenon is lacking experimental evidences.
Leaching of active ICP analysis of spent catalysts used in laboratory units shows [5,41,42,50,51]

phase that the catalyst components are remaining in the catalyst
after operation.
Attrition Particularly valid for moving beds. Fragmentation of catalyst [181,183,184]

particles is resulting in secondary effects disturbing proper
operation and assisting catalyst loss.

Kết quả (Việt) 1:

Hình 15. Hành vi thủy nhiệt khác nhau của chất xúc tác FT. (a) việc giải quyết vấn đề và cắm của các hộp mực tách chất xúc tác/sáp bên trong lò phản ứng thí điểm, (b) sau khi chất xúc tác bồi lắng (lớp đen) sản phẩm phản ứng vẫn xuất hiện màu xám vì việc đình chỉ fines và (c) các sản phẩm phản ứng cho chất xúc tác với cải thiện sự ổn định nhiệt dịch.
chuyển thể từ tài liệu tham khảo
Hiển thị bất kỳ cải tiến. Các chất xúc tác có thứ tự sau tiêu hao kháng Co/Al2O3 > Co/SiO2 > Co/TiO2 (rutil) Co/TiO2 (anatase). Bổ sung các kim loại (Ru, Cu) hoặc quảng bá ôxít (La, Zr, K, Cr) đã không ảnh hưởng đến cuộc kháng cự tiêu hao của significantly chất xúc tác. Mặc dù nhôm là sự hỗ trợ nhất chịu tiêu hao, nó sẽ phản ứng với nước để sản xuất máy móc dễ vỡ hình thức ngậm nước [181] lúc công nghiệp FT điều kiện. Trấn áp tiêu hao dur-ing Fischer-Tropsch tổng hợp bùn giường lò phản ứng có thể đạt được tiếp tục bởi doping hỗ trợ với nhiều bi-c kim loại (ví dụ như Ni) và sự gia tăng tiếp theo trong calcination nhiệt độ của các bước chuẩn bị chất xúc tác. Đặc biệt nó xuất hiện rằng impregna-tion nhôm hỗ trợ với một lượng thấp của một kim loại bi-c (có khả năng tạo thành một hợp chất nhôm spinel) theo sau là một calcination trên 550 ◦C và một thứ hai ngâm, tẩm với mèo-alytically kim loại hoạt động làm tăng đáng kể sức đề kháng tiêu hao của chất xúc tác [184].

2. Tóm tắt

Một bản tóm tắt của giao dịch văn học tại với vô hiệu hóa cơ chế cho cobalt dựa Fischer-Tropsch chất xúc tác đưa ra dưới đây và tóm tắt trong bảng 2:

(a) ngộ độc là quan trọng trong việc tổng hợp Fischer-Tropsch. Lưu huỳnh và có thể là chất gây ô nhiễm nitơ có ảnh hưởng đến chất xúc tác cho mỗi formance. Purification của nguồn cấp dữ liệu là rất quan trọng cho quá trình and
(b) bảng 2
(c) đề cơ chế của vô hiệu hóa chất xúc tác trong cobalt dựa FTS.
(d)
vô hiệu hóa cơ chế ngắn mô tả tham khảo
ngộ độc lưu huỳnh trong các hình thức của H2 S, COS sẽ độc chất xúc tác. Sulphur nội dung trong các thức ăn phải được lưu trữ dưới đây 0,02 mg/m3. [4,7,9,13-18,81]

nguồn cấp dữ liệu purification là quan trọng cho quá trình.
Nitơ hợp chất dường như có một đảo ngược ngộ độc [19-21,23,24]

có hiệu lực. Các loài khác đang bị cáo buộc cho ngộ độc chất xúc tác là tốt.
Sintering Exothermicity của phản ứng ra máy như một tốt [26,29,38-47,49-53,55]

vô hiệu hóa cơ chế. Coalescence có vẻ là các
cơ chế hiện hành.
Hỗ trợ máy đã được đề xuất là tốt. [56]

hình thành carbon khả năng lỗ cắm và các chất xúc tác sửa do [4,26,59-61,80-82,84,87-98,155]

và bẩn loài carbonate hình thành là cao, kể từ khi carbon là chìa khóa
yếu tố của sự tổng hợp. Bản chất chính xác của các loài là vẫn còn
không rõ ràng.
Re-oxy hóa nhiệt tính toán Hiển thị đó re-oxy hóa là [29,39,42,45-47,50,51,53,113-135,137-149]

có thể chỉ cho crystallites ít hơn 5 nm đường kính.
Tuy nhiên, một số nghiên cứu đề nghị gây ra nước
re-oxy hóa như là một cơ chế vô hiệu hóa. Mâu thuẫn
tiếp tục giảm trong FTS đã được đề xuất là tốt.
Khác oxy chứa loài đã nghiên cứu để [150-152]

khả năng ôxi hóa của họ.
Carbidization chủ yếu là XRD nghiên cứu đang báo cáo hình thành Co2 C. [46,50,55,64,75-79,153]

hình xuất hiện để được đảo ngược.
Kim loại-hỗ trợ sự hình thành của hỗn hợp các hợp chất của kim loại và hỗ trợ [29,39,41,42,45,50,51,56,116,117,119,142,143,147,148,156,175-180]

trạng thái rắn thermodynamically khả thi, Tuy nhiên kinetically giới hạn.
phản ứng nước có thể phát huy tác dụng phụ này.
Bề mặt tái tạo bề mặt đã được đề xuất và kết nối với [26,90,103,107-111,185]

xây dựng lại kích hoạt chất xúc tác. Tính toán có hiển thị một liên kết
giữa xây dựng lại và vô hiệu hóa, nhưng các
hiện tượng là thiếu bằng chứng thực nghiệm.
Lọc quặng của hoạt động ICP phân tích của chi tiêu chất xúc tác được sử dụng trong phòng thí nghiệm đơn vị cho thấy [5,41,42,50,51]

giai đoạn mà các thành phần chất xúc tác còn lại trong chất xúc tác
sau khi hoạt động.
Tiêu hao đặc biệt là hợp lệ cho việc di chuyển giường. Các phân mảnh của chất xúc tác [181,183,184]

hạt dẫn đến tác dụng phụ đáng lo ngại riêng
hoạt động và giúp đỡ mất chất xúc tác.

Kết quả (Việt) 2:

Vả. 15. Khác nhau hành vi thủy nhiệt của các chất xúc tác FT. (A) Giải quyết vấn đề và cắm các hộp mực chất xúc tác / sáp tách bên trong lò phản ứng thí điểm, (b) sau khi chất xúc tác lắng (lớp màu đen) sản phẩm phản ứng vẫn còn xuất hiện màu xám vì việc đình chỉ phạt tiền và (c) các sản phẩm phản ứng cho chất xúc tác với cải thiện sự ổn định thủy nhiệt.
Phỏng theo tài liệu tham khảo
cho bất cứ cải tiến. Các chất xúc tác có thứ tự sau kháng tiêu hao Co/Al2O3> Co/SiO2> Co/TiO2 (rutil) Co/TiO2 (anatase). Ngoài ra kim loại (Ru, Cu) hoặc quảng bá oxit (La, Zr, K, Cr) không ảnh hưởng đến sức đề kháng tiêu hao của chất xúc tác đáng kể. Mặc dù nhôm là sự hỗ trợ chống tiêu hao nhất, nó sẽ phản ứng với nước để tạo ra các hình thức ngậm nước cơ mong manh [181] ở điều kiện FT công nghiệp. Ức chế tiêu hao Dur-ing tổng hợp Fischer-Tropsch trong lò phản ứng giường bùn có thể đạt được bằng cách pha tạp thêm sự hỗ trợ với các kim loại khác nhau bi-valent (ví dụ Ni) và sự gia tăng tiếp theo trong nhiệt độ nung của các bước chuẩn bị chất xúc tác. Đặc biệt là dường như impregna hóa hỗ trợ nhôm với số lượng thấp của một kim loại bi-valent (khả năng hình thành một hợp chất spinel với nhôm) tiếp theo là một nung trên 550 ◦ C và ngâm tẩm thứ hai với mức tăng kim loại mèo alytically hoạt động tiêu hao đáng kể sức đề kháng của chất xúc tác [184]. 2. Tóm tắt Tóm tắt các nghiên cứu gần đây đối phó với cơ chế khử hoạt tính cho coban dựa Fischer-Tropsch chất xúc tác được đưa ra dưới đây và được tóm tắt trong Bảng 2: (a) Ngộ độc là rất quan trọng trong tổng hợp Fischer-Tropsch. Lưu huỳnh và có thể gây ô nhiễm nitơ có ảnh hưởng đến chất xúc tác cho mỗi quả hoạt động. Làm sạch của thức ăn là rất quan trọng cho quá trình này và (b) Bảng 2 (c) Đề xuất cơ chế của chất xúc tác vô hiệu hóa trong coban dựa FTS. (d) Cơ chế Vô hiệu hóa tài liệu tham khảo Mô tả Ngộ độc Sulphur trong các hình thức H2 S, COS sẽ đầu độc các chất xúc tác . Nội dung Sulphur trong thức ăn nên được giữ dưới 0,02 mg/m3. [4,7,9,13-18,81] thức ăn tinh chế là quan trọng cho quá trình này. hợp chất nitơ xuất hiện để có một ngộ độc có thể đảo ngược [19-21,23,24] có hiệu lực. Các loài khác bị cáo buộc ngộ độc chất xúc tác là tốt. Quá trình thiêu kết Exothermicity của phản ứng ra lệnh thiêu kết là có thể [26,29,38-47,49-53,55] cơ chế Chấm dứt hoạt. Sự hợp nhất có vẻ là cơ chế hiện hành. Hỗ trợ quá trình thiêu kết đã được đề xuất là tốt. [56] hình Carbon Khả năng của lỗ chân lông cắm và chất xúc tác ô nhiễm do [4,26,59-61,80-82,84,87-98,155] và hà hình thành loài cácbon là cao, vì carbon là chìa khóa thành phần của tổng hợp. Bản chất chính xác của các loài vẫn còn chưa rõ ràng. lại quá trình oxy hóa các tính toán nhiệt động lực học cho thấy rằng tái oxy hóa là [29,39,42,45-47,50,51,53,113-135,137-149] có thể chỉ cho tinh thể ít hơn 5 nm đường kính. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đang đề xuất nước gây ra lại quá trình oxy hóa là một cơ chế vô hiệu hóa. Mâu thuẫn tiếp tục giảm trong thời gian FTS đã được đề xuất là tốt. loài ôxy chứa khác đã được nghiên cứu [150-152] khả năng oxy hóa của họ. Carbidization nghiên cứu chủ yếu XRD được báo cáo hình thành CO2 C. Các [46,50,55,64,75-79,153] hình dường như đảo ngược. kim loại hỗ trợ Sự hình thành các hợp chất hỗn hợp của kim loại và sự hỗ trợ [29,39,41,42,45,50,51,56,116,117,119,142,143,147,148,156,175 - 180] trạng thái rắn là nhiệt động khả thi, tuy nhiên động học bị hạn chế. phản ứng nước có thể thúc đẩy tác dụng phụ này. bề mặt xây dựng lại bề mặt đã được đề xuất và kết nối với [26,90,103,107-111,185] xây dựng lại sự kích hoạt của chất xúc tác. Tính toán đã chỉ ra một liên kết giữa tái thiết và vô hiệu hóa, nhưng hiện tượng thiếu bằng chứng thực nghiệm. Rò rỉ phân tích ICP hoạt động của chất xúc tác đã được sử dụng trong phòng thí nghiệm cho thấy các đơn vị [5,41,42,50,51] giai đoạn mà các thành phần chất xúc tác được còn lại trong chất xúc tác sau khi hoạt động. Tiêu hao Đặc biệt có giá trị cho việc di chuyển giường. Phân mảnh của chất xúc tác [181.183.184] hạt được kết quả tác dụng phụ gây rối thích hoạt động và hỗ trợ mất chất xúc tác.