Sản phẩm của quá trình Fischer Tropsch (F-T), chuyển hóa khí tổng hợp (hỗn hợp CO và H2) thành nhiên liệu lỏng là hỗn hợp chứa các paraffin, olefin và các hợp chất chứa oxy. Quá trình này sử dụng xúc tác trên cơ sở Co đã được thương mại hóa từ những năm 30 của thế kỷ trước. Tuy nhiên, trong một thời gian dài, công nghệ này ít được chú trọng do tại thời điểm đó giá dầu thấp, thế giới chưa quan tâm nhiều đến vấn đề cạn kiện nguồn tài nguyên hóa thạch và môi trường. Ngoài ra, quá trình F-T thường được tiến hành ở áp suất cao gây khó khăn trong chế tạo thiết bị và vận hành. Trong tình hình hiện nay, khi năng lượng và vấn đề ô nhiễm trở thành tâm điểm của toàn cầu thì hướng nghiên cứu cải tiến công nghệ F– T áp suất thấp và trung bình sẽ là một trong những giải pháp quan trọng bổ sung nguồn nhiên liệu sạch, phù hợp với xu hướng phát triển bền vững và bảo vệ môi trường. Trong đó, việc cải tiến hệ xúc tác coban (Co), được mang trên các vật liệu mao quản trung bình, tập trung vào hướng nghiên cứu các chất xúc tiến kim loại có khả năng biến đổi tính chất bề mặt chất mang, cải thiện độ phân tán của Co trên chất mang.
Các kết quả nghiên cứu cho thấy các hệ xúc tác trên cơ sở coban trên hai loại chất mang mao quản trung bình trật tự có bề mặt riêng cao: 5% Co-0,4%B/Al-MCM-41 có So = 635 m2/g, độ phân tán kim loại đạt 1,4% và 5%Co-4%B/Al-SBA-15 có So = 585 m2/g, với độ phân tán kim loại đạt 1,99 %. Sự có mặt của Al dẫn tới sự thay đổi bề mặt riêng và kích thước mao quản, còn sự có mặt chất phụ trợ B đã dẫn tới sự tăng độ chuyển hóa CO lên 40% và hiệu suất thu hydrocacbon lỏng đạt đến 80% trong đó sản phẩm tập trung chủ yếu ở phân đoạn diesel.
Điều kiện tối ưu cho phản ứng tổng hợp F-T trên hai hệ xúc tác trên:áp suất thường, nhiệt độ phản ứng 195oC, thời gian phản ứng 10 giờ, tốc độ thể tích nguyên liệu 200h-1,
Kết quả có những đóng góp nhất định đối với các nghiên cứu cải tiến công nghệ Fischer-Tropsch, nâng cao hiệu quả chuyển hóa khí tự nhiên thành nhiên liệu lỏng.
Các kết quả nghiên cứu trên đã được NCS. Nguyễn Văn Hòa, dưới sự hướng dẫn của TS Đào Quốc Tùy và PGS. TS Lê Văn Hiếu bảo vệ thành công tại Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội ngày 29/12/2017.
Chúc mừng tân tiến sĩ.
Luận án và tóm tắt luận án có thể download tại đây
