T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
59-son_2-to’plam_Aprel-2025
89
ISSN:3030-3613
PAST TEMPERATURALI FITSHER TROPSH KATALIZATORLARINI
TAKOMILLASHTIRISH VA REGENIRATSIYALASH TEXNIKASI.
Ibragimov Jonibek Azam O'g'li
Ataxanov Abror Azat O'gli
Toshkent davlat texnika universiteti, neft va gaz fakulteti , neft-gaz kimyo
sanoati texnologiyasi 1-kurs magistranti
Annotatsiya:
Mazkur maqolada past temperaturali Fitsher-Tropsh (FT)
jarayonlarida qo‘llaniladigan temir asosidagi katalizatorlarni takomillashtirish hamda
ularni regeneratsiya qilish texnologiyalari tahlil qilinadi. Tadqiqotlar natijasida
katalizatorning faolligini va barqarorligini oshirish uchun tarkibiy modifikatsiyalar,
nanozarrachali strukturalar va termik-kimyoviy qayta tiklash usullari samaradorligi
baholandi. Taklif etilgan yondashuvlar asosida katalizator umrini uzaytirish va sanoat
miqyosida iqtisodiy samaradorlikni oshirish imkoniyatlari aniqlangan.
Kalit so‘zlar:
Fitsher-Tropsh sintezi, past temperatura, katalizator,
regeneratsiya, temir asosidagi katalizatorlar, nanozarrachalar, katalitik faollik.
Fitsher-Tropsh sintezi – tabiiy gaz, biomassa yoki ko‘mirni sintetik yoqilg‘iga
aylantirishda muhim rol o‘ynaydi. Ushbu jarayonning samaradorligi asosan
qo‘llaniladigan katalizatorlarga bog‘liq. Past temperaturali FT jarayonlari (200–
270°C) yuqori uglevodorodlar selektivligi bilan ajralib turadi. Ammo uzoq muddatli
ishlashda katalizatorning faolligi pasayadi, bu esa jarayon samaradorligiga salbiy ta’sir
ko‘rsatadi. Shu bois katalizatorlarni takomillashtirish va regeneratsiyalash dolzarb
ilmiy-amaliy masalalardan biridir.
Tadqiqotda quyidagi metodlardan foydalanildi:
- Tarkibiy modifikatsiya: Temir asosiga Cu va K elementlarini qo‘shish orqali
katalizator tayyorlandi.
- Regeneratsiya texnikasi: Ishlatilgan katalizatorlar H₂ oqimida 400°C da 3 soat
davomida qayta tiklandi.
- Tahlil usullari: XRD, SEM, BET va TPR metodlari orqali katalizatorlarning
fazaviy holati, yuzasi va termik xatti-harakati o‘rganildi.
- Sintez sinovlari: FT reaktorda 250°C, 20 bar bosimda CO+H₂ aralashmasi
sintez qilinib, mahsulotlar GC bilan tahlil qilindi.
Past temperaturali Fitsher–Tropsh katalizatorlarini takomillashtirish va
regeneratsiyalash texnikasi. Bugungi kunda energetika va kimyo sanoatida muqobil
yoqilg‘i manbalarini ishlab chiqish dolzarb masalaga aylanmoqda. Shu nuqtayi
nazardan, Fitsher–Tropsh (FT) sintezi asosida suyuq yoqilg‘ilar olish texnologiyasi
barqaror rivojlanmoqda. Bu jarayonning asosiy asosi katalitik reaksiyalardir. Ayniqsa,
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
59-son_2-to’plam_Aprel-2025
90
ISSN:3030-3613
past temperaturali FT jarayoni (180–250°C) sanoat miqyosida uzun zanjirli
uglevodorodlarni yuqori selektivlikda olish imkonini beradi. Biroq, katalizatorlar vaqt
o‘tishi bilan faolligini yo‘qotadi, bu esa regeneratsiya va takomillashtirish ishlarini
zarur qiladi.
Fitsher–Tropsh sintezi haqida qisqacha ma’lumot
Fitsher–Tropsh jarayoni – sintez gaz (CO + H₂) ni uglevodorodlar va boshqa
kislorodsiz organik birikmalarga aylantirish reaksiyasi hisoblanadi. Bu jarayonning
asosiy yo‘nalishlari:
- Past temperaturali FT: 180–250°C, yuqori molekulyar og‘irlikdagi mahsulotlar
hosil bo‘ladi (parafinlar, mumlar).
- Yuqori temperaturali FT: 300–350°C, yengil olefinlar va aromatiklar ko‘proq
hosil bo‘ladi.
Past temperaturali FT katalizatorlarining asosiy turlari
Katalizatorlar quyidagi asosiy komponentlardan tashkil topadi:
- Faol komponentlar:
- Temir (Fe) – keng tarqalgan, arzon va CO konversiyasi yuqori.
- Kobalt (Co) – past temperaturali FT uchun optimal, yuqori selektivlikka ega.
- Nikel (Ni) – past selektivlik tufayli kam qo‘llaniladi.
- Rux (Zn) – ba’zida promotor sifatida ishlatiladi.
- Tashuvchilar (nosiya materiallar):
- Alumina (Al₂O₃) – mexanik barqarorlikni ta’minlaydi.
- Silika (SiO₂) – sirt maydoni katta bo‘ladi.
- Zamonaviy karbon asosli tashuvchilar: aktiv uglerod, grafen, nanotubalar.
- Promotorlar:
- Kaliy (K), mis (Cu), mangan (Mn) kabi modifikatorlar katalizatorning faolligi
va selektivligini oshiradi.
Takomillashtirish texnikalari
Katalizatorlarni takomillashtirish ularning samaradorligi, reaksiya tezligi va
barqarorligini oshirishga qaratilgan:
Nanotexnologiyalardan foydalanish
Nanoo‘lchamdagi zarrachalarning ishlatilishi bilan katalizatorning sirt faolligi
oshiriladi. Bu esa reaksiya tezligini ko‘paytiradi.
Promotorlar bilan modifikatsiya qilish
Katalizatorga K, Cu, Mn kabi elementlar qo‘shilishi CO adsorbsiyasini
kuchaytiradi, hidrokarbonlar sintezini faollashtiradi.
Tashuvchi materialni takomillashtirish
Yuqori porozlikka ega tashuvchilar (grafen, aktiv karbon) katalizator sirtini
kattalashtiradi, bu esa gaz-moddalar bilan o‘zaro ta’sirni kuchaytiradi.
Strukturani optimallashtirish
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
59-son_2-to’plam_Aprel-2025
91
ISSN:3030-3613
Katalizatorlarning zarralarini nazorat ostida sintez qilish (misol: sol–gel
texnologiyasi) orqali yuqori faollikka erishiladi.
Katalizatorlarni regeneratsiyalash texnikasi
Katalizatorlar uzoq vaqt ishlatilganda kokslanish, zaharlanish va strukturaviy
o‘zgarishlar tufayli faolligini yo‘qotadi. Regeneratsiya texnologiyasi esa ularni qayta
ishlatish imkonini beradi.
Kokslanishdan tozalash
- Odatda, havodagi kislorod yoki bug‘ yordamida 300–500°C da koks yoqib
yuboriladi.
Kimyoviy yuvish
- HNO₃, HCl kabi kislotalar bilan katalizator yuzasi tozalanadi.
- Metall zarralari aglomeratsiyasini kamaytiradi.
Qayta impregnatsiya
- Faol komponentlar yo‘qolgan bo‘lsa, yana Co, Fe kabi metall tuzlari bilan
qayta yuklanadi.
Qayta faollashtirish (reduksiya)
- Vodorod muhitida 250–400°C da issiqlik bilan qayta faollashtiriladi.
Amaliy ahamiyati
- GTL (Gas to Liquid) texnologiyalarida tabiiy gazdan suyuq yoqilg‘i olishda
muhim.
- BTL (Biomass to Liquid) texnologiyalari orqali biomassa asosida yoqilg‘i
ishlab chiqariladi.
- Harbiy, aerokosmik va ekologik sohalarda alternativ energiya manbai sifatida
keng qo‘llaniladi.
Olingan natijalar shuni ko‘rsatadiki, katalizatorning faolligi va uzoq muddatli
ishlash imkoniyatini ta'minlashda tarkibiy qo‘shimchalar va regeneratsiya
texnologiyalari muhim ahamiyatga ega. Cu elementi temirning karbidlanishini
jadallashtirib, faol faza hosil bo‘lishini tezlashtiradi. Regeneratsiya esa karbon
birikmalarini yo‘qotish orqali faol fazani qayta tiklaydi. Shu bilan birga, regeneratsiya
jarayonining harorati va davomiyligi katalizatorning strukturaviy yaxlitligiga ta’sir
qiladi, bu esa kelgusidagi takomillashtirish ishlariga asos bo‘ladi.
Xulosa
Past temperaturali Fitsher–Tropsh katalizatorlari bugungi kunda barqaror
energiya ishlab chiqarishda muhim rol o‘ynaydi. Ularning samaradorligini oshirish va
xizmat muddatini uzaytirish uchun takomillashtirish va regeneratsiya texnikalari
doimiy ravishda tadqiq etilmoqda. Nano-texnologiyalar, yangi tashuvchilar,
regeneratsiya metodlari bu yo‘nalishda katta yutuqlar berishi kutilmoqda.
- Temir asosidagi FT katalizatorlarini Cu va K bilan modifikatsiya qilish
samaradorlikni oshiradi.
T A D Q I Q O T L A R
jahon ilmiy – metodik jurnali
https://scientific-jl.com
59-son_2-to’plam_Aprel-2025
92
ISSN:3030-3613
- Vodorodli regeneratsiya usuli katalizator faolligini tiklashda muhim rol
o‘ynaydi.
- Regeneratsiya texnologiyasini doimiy ravishda qo‘llash orqali katalizator
umrini uzaytirish mumkin.
Adabiyotlar.
1.
Tsakoumis, N.E.; Rønning, M.; Borg, Ø.; Rytter, E.; Holmen, A. Deactivation of
cobalt based Fischer-Tropsch catalysts. A review. Catal. Today 2010, 154, 162-
182e.
2.
Moodley, D.J.; van de Loosdrecht, J.; Saib, A.M.; Overett, M.J.; Datye, A.K.;
Niemantsverdriet, J.W. Carbon deposition as a deactivation mechanism of cobalt-
based Fischer-Tropsch synthesis catalysts under realistic conditions. Appl.
Catal.2009, 354, 102-110 .
3.
Davis, B.H.; Iglesia, E. Technology Development for Iron and Cobalt Fischer-
Tropsch Catalysts, Final Technical Report. Available online:
reports/40308/FC26-98FT40308-f/FC26-98FT40308-f
4.
Argyle, M.D.; Frost, T.S.; Bartholomew, C.H. Cobalt Fischer-Tropsch Catalyst
Deactivation Modeled Using Generalized Power Law Expressions. Top. Catal.
2014, 57, 415 429.
5.
Bezemer, G.L.; Bitter, J.H.; Kuipers, H.P.C.E.; Oosterbeek, H.; Holewijn, J.E.; Xu,
X.; Kapteijn, F.; van Dillen, A.J.; de Jong, K.P. Cobalt particle size effects in the
Fischer-Tropsch reaction studied with carbon nanofiber supported catalysts. J. Am.
Chem. Soc. 2006, 128, 3956-3964.
6.
Borg, Ø. Role of Alumina Support in Cobalt Fischer-Tropsch Synthesis. Ph.D.
Theses, NTNU, Norway, April 2007.
7.
Diehl, F.; Khodakov, A.Y. Promotion of Cobalt Fischer-Tropsch Catalysts with
Noble Metals: A Review. Oil Gas Sci. Technol. Rev. IFP. 2009, 64, 11-24.
8.
Ma, W.; Jacobs, G.; Keogh, R.A.; Bukur, D.B.; Davis, B.H. Fischer-Tropsch
synthesis: Effect of Pd, Pt, Re, and Ru noble metal promoters on the activity and
selectivity of a 25%Co/Al2O3 catalyst. Appl. Catal. A 2012, 437-438 , 1-9.
9.
Information could be found at http://www.metal-pages.com/metalprices/rhenium/
and
http://www.metal-pages.com/metals/platinum/metal-prices-news-information/
