การศึกษาปริมาณ NiO ที่มีผลต่อความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Al2O3 จากการ ตกตะกอนร่วมในการเร่งปฏิกิริยาการผลิตกรีนดีเซล

Abstract

โครงงานนี้ศึกษาผลของปริมาณ NiO บนตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Al2O3 ที่สังเคราะห์จากการตกตะกอนร่วม โดยเติม NiO ที่ปริมาณ 0, 20, 40, 60, 80 และ 100%wt หลังจากนั้นนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ได้มาผ่านการกระตุ้นด้วยแก๊สไฮโดรเจน และทดสอบความว่องไวของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยใช้ปฏิกิริยาดีออกซิเจเนชันของกรดโอเลอิกในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ ที่อุณหภูมิ 310°Cความดันของแก๊สไฮโดรเจน 40 bar เป็นเวลา 4 h และศึกษาคุณลักษณะของตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยเทคนิค XRD, N2 adsorptiondesorption,TEM และ SEM-EDS ซึ่งจากผลทำให้ทราบว่าการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา Ni-Al2O3 โดยใช้วิธีการตกตะกอนร่วมสามารถพบผลึก β-Ni(OH)2 และ Al(OH)3 สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ได้ผ่านการกระตุ้น และยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่สังเคราะห์ได้มีขนาดรูพรุนเป็นขนาดเมโซ โดยผลจากการวิเคราะห์คุณลักษณะพบว่าโลหะ Ni สามารถยึดเกาะบนผิวของ อะลูมินาได้สูงสุดเพียง 19%wt โดยตัวเร่งปฏิกิริยา 80Ni-Al2O3 ให้ค่าการเปลี่ยนของกรดโอเลอิกสูงสุดที่ 68% และให้ผลได้ของน้ำมันดีเซลสูงสุดในช่วง C17 ผ่านปฏิกิริยาดีคาร์บอนิเลชัน และปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันโดยให้ผลได้ในช่วง C14-C18 ซึ่งเป็นกรีนดีเซลถึง 54% ที่เวลาในการทำปฏิกิริยา 240 min ส่วนตัวเร่งปฏิกิริยา 0Ni-Al2O3 จะไม่มีผลต่อการเร่งปฏิกิริยาดีออกซิเจเนชันโดยสังเกตได้โดยผลได้ของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ถึง 1%

This project was studied the effect of nickel loading on Ni-Al2O3 catalyst with preparation by co-precipitated method. Amount of NiO was 0, 20, 40, 60, 80 and 100%wt. Then, the synthesized catalysts were activated with H2 superior to tested with deoxygenation of oleic acid in a batch reactor. The reaction was operated at temperature of 310°C for 4 h using H2 pressure of 40 bar. The catalysts were characterized by XRD, N2 adsorption-desorption, TEM and SEM-EDS techniques and analyzed product with gas chromatograph. From characterization results revealed that the presence of crystal phase of β-Ni(OH)2 and Al(OH)3 was obtained for non activation catalyst. Moreover, the synthesized catalysts were mesoporous structure. The characterization result found that only 19% of Ni metal was detected on the alumina surface. The 80Ni-Al2O3 catalyst provided 68% conversion of oleic acid with maximum C17 yield via carbonylation and carboxylation. 54% of C14-C18 yield as a green diesel 20Ni-Al2O3 และ 40Ni-Al2O3 was obtained at reaction time of 240 min. While, 0Ni-Al2O3 catalyst could not active for deoxygenation as seen from lowest hydrocarbon yield (less than 1%)