مدل سازی توزیع محصولات سنتز فیشر-تروپش بر روی کاتالیزور Fe-K-SiO2 با استفاده از الگوریتم بهینه سازی تکامل تفاضلی

نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی

نویسندگان

زاهدان، دانشگاه سیستان و بلوچستان، دانشکده علوم، گروه شیمی

چکیده

سینتیک سنتز فیشر- تروپش بر روی کاتالیزور آهن-پتاسیم/سیلیکا  با استفاده از مکانیسم آلکیلی و بکار بردن روش بهینه سازی تکامل تفاضلی مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین توزیع محصولات  بر پایه مطالعه مکانیسم پلیمریزاسیون سنتز فیشر- تروپش مقادیر ثابتهای سرعت مراحل مکانیسم باید تعیین گردند. بدین منظور از روش بهینه سازی تکامل تفاضلی استفاده شد.  سپس ثابت­های سینتیکی بدست آمده را جهت پیش­بینی میزان تولید محصولات سنتز فیشر- تروپش با استفاده از کاتالیزور آهن-پتاسیم/سیلیکا تحت شرایط آزمایشگاهی مختلف استفاده کردیم. نتایج حاصل حاکی از دقت روش محاسباتی در محاسبه ثابت­های سرعت مکانیسم آلکیلی سنتز فیشر- تروپش و نهایتا" تعیین توزیع محصولات می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Products Distribution Modeling of Fischer-Tropsch Synthesis on Fe-K-SiO2 Catalyst using Differential Evolution Optimization Algorithm

نویسندگان [English]

  • Effat Dehghanian
  • Saman Zare Gheshlaghi
چکیده [English]

Kinetic of Fischer-Tropsch synthesis on Fe-K-SiO2 catalyst was investigated based on alkyl mechanism and using differential evolution opptimization algorithm. In order to calculate products distribution on the basis of polymerization mechanism of Fischer-Tropsch synthesis, the rate constants of elementary steps in the mechanism must be determined. Therefore, the differential evolution technique was used. Then, these kinetic parameters were used to calculate the products distribution of Fischer-Tropsch synthesis on Fe-K-SiO2 catalyst under different experimental conditions. The results show the efficiency and accuracy of computational method in calculation of rate constant of alkyl mechanism and therefore products distribution of Fischer-Tropsch synthesis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fischer- Tropsch synthesis
  • Differential evolution algorithm
  • Rate constant
  • Products distribution
]1[ ا. زنجیری، م. فضلی، س. ر. سیف محدثی، م. تیموری، م. آقابابایی، مجله شیمی کاربردی دانشگاه سمنان، دوره 8، شماره 26 (1392) ص 63.

]2[ ب. محمدخانی، م. حقیقی، ع. آقایی, مجله شیمی کاربردی دانشگاه سمنان، دوره 11، شماره 39 (1395) ص 65.

]3[ م. بیطرف، ع. عموزاده, مجله شیمی کاربردی دانشگاه سمنان، دوره 10، شماره 34 (1394) ص 109.

H. Keypour and M. Noroozi, J. Appl. Chem., 10 (2016) 31.

I. C. Yates and C. N. Satterfield, Energy & Fuels, 5 (1991) 168.

G. P. Van der Laan and A. A. C. M. Beenackers, Catal. Rev.- Sci. Eng., 41 (1999) 255.

E. S. Lox and G. F. Froment, Ind. Eng. Chem. Res, 32 (1993) 71.

R. A. van Santen, A. J. Markvoort, M. M. Ghouri, P. A. J. Hilbers and E. J. M. Hensen, J. Phys. Chem. C, 117 (2013) 4488.

R. C. Brady III and R. Pettit, J. Am. Chem. Soc, 103 (1981) 1287.

P. M. Maitlis, Pure & Appl. Chem., 61 (1989) 1747.

O. C. Elvins and A. W. Nash, Nature, 118 (1926) 154.

I. Wender, S. Friedman, W.A. Steiner and R.B. Anderson, Chem. Ind. (London, U.K.), (1958) 1694.

H. Pichler and H. Schulz , Chem. Eng. Technol, 1162 (197) 42.

F. Fischer and H. Tropsch, Brennst.-Chem, 7 (1926) 97.

D. B. Hibbert, Chemom. Intell. Lab. Syst., 19 (1993) 319.

]16[ م. نکوئی، م. م. حسینی ، ا. پوربشیر ، م. مهام, مجله شیمی کاربردی دانشگاه سمنان، دوره 6 (1390) ص 10.

B. V. Babu and K.K.N. Sastry, Computers and Chemical Engineering, 23 (1999) 327.

]18[  س. م. موسوی خوشدل، ز. خدادادی، م. خزایی زارع, مجله شیمی کاربردی، دوره 9 (1393) ص 79.

M. Schwaab, E. C. Biscaia, Jr., J. L. Monteiro and J. C. Pinto, Chem. Eng. Sci. 63 (2008) 1542.

A. Eftaxias, J. Font, A. Fortuny, A. Fabregat and F. Stüber, Comput. Chem. Eng., 26 (2002) 1725.

W. Zhang, N. Wang and S. Yang, International Journal of Hydrogen Energy, 38 (2013) 5796.

K.V. Price, R.M. Storn and J.A. Lampinen, Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 2005.

R. Storn and K. Price, J. Global Opt., 11 (1997) 341.

S. Das and P. N. Suganthan, IEEE Trans. Evol. Comput,15 (2011) 4.

A. Ponsich and C.A. C. Coello, Appl. Soft Comput., 11 (2011) 399.

J. Vesterstrøm and R. Thomson, in Proc. IEEE Congr. Evol. Comput, (2004) 1980.

F. A. N. Fernandes, Chem. Eng. Technol., 28 (2005) 930.

R. C. Brady III and R. Pettit, J. Am. Chem. Soc., 102 (1980) 6182.

A. P. Raj and B. H. Davis, Cat. Today, 36 (1997) 335.

R. Storn and K. Price, in Chemom. Intell. Lab. Syst., Berkeley, California, USA, (1995).