Fischer-Tropsch-Mitteldruck-Synthese im Blasensäulenreaktor an Fe- und Co-Kontakten mit Zeolithen L,Erionit und Mordenit

Fischer-Tropsch-Mitteldruck-Synthese im Blasensäulenreaktor an Fe- und Co-Kontakten mit Zeolithen L, W , ß, Erionit und Mordenit - 1991

1	Einleitung und Problemstellung				1
2	Theoretische Grundlagen				3
	2.1	Stöchiometrie und Thermodynamik			3
	2.2	Reaktionsmechanismus der Fischer-Tropsch-Synthese			5
	2.3	Einfluß von Reaktionsparametern auf den Verlauf der Synthese			7
		2.3.1	Einfluß des Reaktortype		7
		2.3.2	Einfluß von Temperatur, Druck, CO/H₂-Verhältnis und Verweilzeit		10
		2.3.3	Beeinflussung der Reaktion durch Katalysatoren		13
			2.3.3.1	Wahl der Grundmetalle	13
			2.3.3.2	Wahl von Promotoren und Regulatoren	15
			2.3.3.3	Wahl der Trägermaterialien	17
			2.3.3.4	Katalysatorherstellung	19
3	Experimenteller Teil				20
	3.1	Beschreibung der Versuchsanlagen			20
		3.1.1	Normaldruckreaktor		20
		3.1.2	Technikumsapparatur		20
		3.1.3	Steuer- und Regeleinheiten		23
		3.1.4	Zusammenfassung der Betriebsbedingungen		25
	3.2	Verwendete Katalysatoren			26
		3.2.1	Zeolithe als Träger		26
		3.2.2	Grundmetalle		28
		3.2.3	Katalysatorherstellung		28
		3.2.4	Aktivierung der Katalysatoren		30
		3.2.5	Übersicht		31
	3.3	Versuchsdurchführung			32
		3.3.1	Vorversuche im Normaldruckreaktor		32
		3.3.2	Vorversuche im Technikumsreaktor		33
		3.3.3	Versuchsprogramm		34
4	Analytik				37
	4.1	Gaschromatographie			37
	4.2	EDX-Untersuchungen			39
5	Versuchsergebnisse und Diskussion				40
	5.1	EDX-Untersuchungen			40
	5.2	Fe-Referenz-Fällungskatalysator			42
	5.3	Fe-Fällungskatalysator auf Erionit			44
	5.4	Fe-Fällungskatalysator auf Mordenit			45
	5.5	Co-Fällungskatalysator auf Zeolith L			46
	5.6	Fe-Fällungskatalysator auf Zeolith L			48
	5.7	Co-Carbonyl-Zersetzungskatalysator auf Zeolith L			49
	5.8	Fe-Carbonyl-Zersetsungskatalysator auf Zeolith L			50
	5.9	Co-Carbonyl-Zersetzungskatalysator auf Zeolith W, CO/H₂-Verhältnis von 1			51
	5.10	Co-Carbonyl-Zersetzungskatalysator auf Zeolith W, CO/H₂-Verhältnis von 0.6			55
	5.11	Co-Carbonyl-Zersetzungskatalysator auf Zeolith ß, 10 bar			56
	5.12	Co-Carbonyl-Zersetzungskatalysator auf Zeolith ß, 15 bar			59
	5.13	Abhängigkeit der Fischer-Tropsch-Synthese vom Druck			62
	5.14	Abhängigkeit der Fischer-Tropsch-Synthese vom CO/H₂-Verhältnis			63
	5.15	Abhängigkeit der Fischer-Tropsch-Synthese vom Grundmetall			64
	5.16	Abhängigkeit der Fischer-Tropsch-Synthese vom Zeolith-Träger			65
	5.17	Abhängigkeit der Fischer-Tropsch-Synthese vom Reaktortyp			69
	5.18	Vergleich mit den Ergebnissen aus einer technischen Anlage			73
6	Zusammenfassung				75
7	Anhang				80
	7.1	Literaturverzeichnis			80
	7.2	Verwendete Geräte			90
	7.3	Diagramme			92