ดีออกซิจิเนชันเชิงเร่งปฏิกิริยาของน้ำมันชีวภาพในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการปรับปรุงคุณภาพของไบโอออยล์โดยการกำจัดสารประกอบออกซิเจน ในไบโอออยล์ด้วยการดีออกซิจิเนชันเชิงเร่งปฏิกิริยาด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาร้อยละ 1 โดยน้ำหนักของ นิกเกิล-โมลิบดินัมซัลไฟด์บนตัวรองรับแกมมาอะลูมินา (1%NiMoS/γ-Al2O3)ในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง ศึกษาผลของตัวแปรที่ใช้ในการดีออกซิจิเนชัน ได้แก่ ความสูงของชั้นเบด อุณหภูมิในการรีดักชันของตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิในการดีออกซิจิเนชัน ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา อัตราการไหลของแก๊สไนโตรเจน และสัดส่วนของแก๊สไฮโดรเจนในแก๊สป้อนต่อผลได้ผลิตภัณฑ์ อัตราส่วนโดยโมลของออกซิเจนต่อคาร์บอน และองค์ประกอบของผลิตภัณฑ์แก๊สที่ได้ พบว่าการดีออกซิจิเนชันที่อุณหภูมิ 500 องศาเซลเซียส ภายใต้ บรรยากาศของแก๊สไนโตรเจนด้วย อัตราการไหลเท่ากับ 60 มิลลิลิตรต่อนาที และใช้ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 20 กรัมที่ผ่านการรีดักชันที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส เป็นภาวะที่สามารถกำจัดสารประกอบออกซิเจนในไบโอออยล์ได้มากที่สุด โดยอัตราส่วนโดยโมลของออกซิเจนต่อคาร์บอนของไบโอออยล์ลดลงจาก 1.09 เหลือ 0.11 และค่าความเป็นกรดลดลงจาก 151 เป็น 38.4 มิลลิกรัมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ต่อกรัม กลไกการกำจัดออกซิเจนออกจากโครงสร้างของสารประกอบออกซิเจนในไบโอออยล์ เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาคาร์บอนิเลชัน คาร์บอกซิเลชัน ดีไฮเดรชัน รีฟอร์มมิ่งด้วยไอน้ำ และวอเตอร์แก๊สซิฟท์ โดยกำจัดออกซิเจนให้อยู่ในรูปของน้ำและแก๊สผลิตภัณฑ์ ได้แก่ แก๊สไฮโดรเจน แก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และแก๊สมีเทน วิเคราะห์องค์ประกอบของผลิตภัณฑ์แก๊สด้วยเครื่องแก๊สโครมาโตกราฟี และติดตามองค์ประกอบทางเคมีและองค์ประกอบตามจุดเดือดของไบโอออยล์ก่อนและหลังการดีออกซิจิเนชันด้วยเครื่องแก๊สโครมาโตกราฟี-แมสสเปกโทรโฟโตมิเตอร์ และแก๊สโครมาโตกราฟีแบบจำลองการกลั่น ตามลำดับ