چكيده
پروژه حاضر با عنوان سنتز فيشر-تروپش با استفاده از كاتاليست كبالت در راكتور دوغابي و با انجام مطالعات وسيع كتابخانه اي درباره اهميت اين فرايند روشهاي مختلف توليد ،منابع اوليه ،روشهاي آناليز و ...آغاز گرديد .درادامه طراحي ،ساخت ،نصب و راه اندازي سيستم آزمايش راكتوري مورد توجه ويژه قرار گرفت.سيستم كاتاليست مورد نظر در شرايط فشار بالا (تا 60 بار ) تحت آزمايشات متعدد هيدروتست قرار گرفت .ساخت انواع كاتاليست هاي كبالت تقويت شده با روتنيم در طراحي اوليه بطور دقيق بررسي و به انجام رسيد .در ادامه كاتاليستهاي مختلف ساخته شده به كمك آناليزهاي فيريكي -شيميايي مورد آزمايش قرار گرفته و شرايط مطلوب كاتاليست براي انجام آزمايشات راكتوري مورد بررسي قرار گرفت .آزمايشات راكتوري براي درك كارايي كاتاليست هاي ساخته شده به كمك سيستم كاتاليست انجام گرفت.دراين مرحله پس از بررسي كاتاليست هاي متعدد ،كاتاليست Co-Ru/γ-Al2O3 انتخاب و تحت آزمايش قرار گرفت و بهترين كاتاليست از نقطه نظر كارايي انتخاب گرديد .بهترين كاتاليست انتخاب شده داراي 0/01 تقويت كننده روتنيم با 0/020 كبالت بود .اين كاتاليست نسبت به كاتاليست هاي ديگر كه داراي همان درصد كبالت ولي با درصدهاي ديگر تقويت كننده بودند داراي بالاترين ميزان تبديل براي CO و گزينش پذيري اجزاي محصول بوده است وتحقيقات فوق از نقطه نظر تقويت كاتاليست كبالت با درصد هاي مختلف روتنيم و همچنين آزمايش آن در راكتور دوغابي همزن دار جديد مي باشد .پس از اين مرحله بررسي شرايط فرايندي درسيستم كاتاليست براي رسيدن به بالاترين كارايي از نقطه نظر فرايندي بر روي كاتاليست انتخاب شده انجام گرفت.براي انجام اين هدف و رسيدن به دقيق ترين شرايط ،از روش طراحي آزمايش تاگوچي استفاده گرديد .استفاده از روش طراحي آزمايش تاگوچي در فرايند سنتز فيشر -تروپش به ندرت مورد استفاده و به صورت رسمي به ثبت رسيده است .با انتخاب مهمترين پارامتر ها بر اساس تجربيات ،مقالات و پتنت هاي متعدد كه عبارت از P,T,GHSV,RPM, %Co بودند ،آزمايشات مناسب براي بدست آوردن بهترين نتايج انجام گرفت .پس از انجام آزمايشات طراحي شده مشخص گرديد كه پارامتر دبي گاز ورودي بر ساعت GHSV بيشترين تاثير و P كمترين اثر را بر روي كارايي كاتاليست داشته است .اين امر نشان مي دهد كه انتقال جرم بيشترين تاثير را در راكتورهاي همزن دار نسبت به پارامترهاي ديگر دارد .در انتهاي آزمايشات اين مرحله بهترين شرايط فرايندي انتخاب و آزمايش جديد بر اساس نتايج بدست آمده از روش طراحي آزمايش تاگوچي انجام گرفت .نتايج آزمايش نهايي بهترين شرايط انتخاب شده بر اساس روش تاگوچي را مورد تاييد قرار داد .نتايج بدست آمده بالاترين راندمان را براي كاتاليست مورد نظر و شرايط انتخاب شده نشان داده است .با بررسي محصولات بدست آمده در آزمايش نهايي مشخص گرديد ميزان تركيبات ديزل ((C13-17 ) نسبت به بقيه محصولات مانند واكس C18+ بسيار بيشتر است .با اين حال آزمايشات وجود محصولات مختلف زير را در آناليز نهايي ثابت كردند :متان 0/0٢٫٨5 اتان و LPG 0/05 بنزين 0/029,7 ديزل 0/044,8 , و تركيبات واكس 0/017،5 .روش بكار رفته براي بررسي تاثير شرايط فرايندي در فرايند فيشر -تروپش با استفاده از روش طراحي آزمايش -تاگوچي براي اولين بار انجام گرفت كه اين امر از امتيازات خاص در اين پروژه ميباشد .بررسي هاي سينتيكي كاتاليست انتخاب شده با استفاده از معادلات سينتيكي معتبر و مقايسه با نتايج بدست آمده توسط ديگران نشان داد كه نتايج بدست آمده داراي دقت خوب و مطلوب مي باشد ودر اين بخش سرعت تئوريكي بدست آمده با استفاده از معادلات سينتيكي با سرعت بدست آمده از نتايج تجربي با هم مقاسه شدند و نشان دادند كه سرعت تجربي بدست آمده با سرعت پيش بيني شده داراي همخواني بسيار خوبي ميباشد .همچنين فرايند دي اكتيو شدن كاتاليست ها در طول فرايند مورد توجه قرار گرفت كه عوامل مختلفي را در اين امر از جمله كربنيزه شدن كاتاليست و اكسيد شدن مجدد فلز كبالت ميتوان تاثير گذار دانست .پس از خاتمه آزمايشات و بررسي ها ،پيشنهاداتي جهت ادامه كار ارائه شد.
