Please use this identifier to cite or link to this item: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/48467
Title: Synthesis of alcohols from syngas
Other Titles: การสังเคราะห์แอลกอฮอล์จากก๊าซสังเคราะห์
Authors: Sangob chairat-utai
Advisors: Wiwut Tanthapanichakoon
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Advisor's Email: Wiwut.T@Chula.ac.th
Subjects: Synthesis gas
Alcohol
Catalysts
Temperature
Pressure
Issue Date: 1988
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: A through-flow high-pressure reactor that can withstand up to 100 atg at 400℃ was designed and constructed. Three Types of catalysts, Rh1Mn1Fe0.1/SiO2, Co1Ba0.05Ag0.1/SiO2 and Co1Cu1Cr0.9K0.096’ were prepared for the investigation of alcohol synthesis from syngas. The experiments on alcohol synthesis were carried out mainly with the feed ratio of Co to H2 = 1.25:1. In addition in the case of Rh1Mn1Fe0.1/SiO2, the feed ratio of Co: H2 at 1:2 was also investigated. The temperatures that were investigated in this work were 250,280,310 and 340℃. The pressures that were investigated for the effect of pressure ranged from 40 to 80 atg with the GHSV = 2,000 hr-1. In the case of the Rh1Mn1Fe0.1/SiO2, catalysts, the effect of GHSV was investigated in the range of 1,000-8,000 hr-1 at the pressure of 80 atg. In the case of the Co1Ba0.05Ag0.1/SiO2 and Co1Cu1Cr0.9K0.096 catalysts, the GHSV was varied from 1,000 to 4,000 hr-1 at 80 atg and 75 atg, respectively. The best global results for STYELOM and STYtot.nls.were obtained with the Rh1Mn1Fe0.1/SiO2, catalyst at P = 80 atg when the GHSV was 8,000 hr-1 and the temperature at the feed retio of CO:H2. The values were 2.85 mole ethanol/lit.cat.-hrand 4.975 mole alcohol/lit.cat.-hr, respectively. In the case of Rh1Mn1Fe0.1/SiO2, catalyst, it was fourmed at P = 40 atg that as reaction temperature increased, the space time yield of alcohols was increased. On the other hand, it was found that at the highest pressure, the space time yield of ethanol synthesis was most favorable, especially at the highest GHSV. This might be concluded that for ethanol synthesis, an higher pressure and an higher temperature, and a shorter contact time were most favorable. It the temperature was very high and the contact time was long, an increase in the combustion of intermediate products would result. This was evident in the case of the feed ratio of CO:H2 = 1.25:1. It was found that the case of the feed ratio of CO:H2 = 1:2 yielded better results in alcohol synthesis and less combustion products than the case of CO:H2 = 1.25:1. In the case of the Co1Ba0.05Ag0.1/SiO2 and Co1Cu1Cr0.9K0.096 catalysts, the space time yield of alcohols that was obtained was generally less than that in the case of the Rh1Mn1Fe0.1/SiO2 catalyst. The effect of pressure on the alcohol synthesis showed a similar trend to the Rh1Mn1Fe0.1/SiO2 catalyst. Generally there is an optimum temperature for STYtot.als.within the range of temperature investi gated, while the effect of GHSV on the alcohol synthesis was not quite clear.
Other Abstract: ออกแบบและสร้างเครื่องปฏิกรณ์เคมีแบบไหลผ่าน (through flow) ซึ่งสามารถทนความดันได้ถึง 100 บรรยากาศ ที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส ในการทดลองสังเคราะห์แอลกอฮอล์จากก๊าซสังเคราะห์ได้เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาชั้น 3 แบบ คือ Rh1Mn1Fe0.1/SiO2, Co1Ba0.05Ag0.1/SiO2และ Co1Cu1Cr0.9K0.096และทำการสังเคราะห์แอลกอฮอล์ โดยใช้ก๊าซสังเคราะห์ซึ่งมีองค์ประกอบของ CO ต่อ H2 เท่ากับ 1.25:1 เป็นหลัก นอกจากนี้ในกรณีของตัวเร่งแบบ Rh1Mn1Fe0.1/SiO2 ยังได้ศึกษาผลการสังเคราะห์โดยใช้อัตราส่วนของ CO ต่อ H2 เท่ากับ 1 ต่อ 2 ด้วยอุณหภูมิที่ศึกษาตลอดการทดลองกับตัวเร่งทั้งสามแบบคือที่ 250,280,310 และ 340 องศาเซลเซียส ในการศึกษาอิทธิพลของความดันได้ทำการทดลองในช่วงความดัน 40-80 บรรยากาศ โดยที่ความเร็วเชิงสเปช เท่ากับ 2,000 ต่อชม. ส่วนที่ความดันสูงสุดคือที่ 80 บรรยากาศได้ศึกษาอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงสเปชในช่วง 1,000-8,000 ต่อชม. ในกรณีของตัวเร่งแบบ Rh1Mn1Fe0.1/SiO2ส่วนในกรณีของตัวเร่อง แบบ Co1Ba0.05Ag0.1/SiO2และ Co1Cu1Cr0.9K0.096 ได้ศึกษาอิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงความเร็วเชิงสเปชในช่วง 1,000-4,000 ต่อชม. ที่ความดัน 80 บรรยากาศ และ 75 บรรยากาศ ตามลำดับ จากผลการทดลองที่ได้พบว่าตัวเร่งแบบ Rh1Mn1Fe0.1/SiO2 ให้ผลผลิตของเอทธานอลและแอลกอฮอล์รวมสูงสุด ณ ความดัน 80 บรรยากาศ ที่ความเร็วเชิงสเปช 8,000 ต่อชม.และอุณหภูมิ 340 องศาเซลเซียส โดยที่ก๊าซสังเคราะห์มีอัตราส่วนของ CO ต่อ H2เท่ากับ 1 ต่อ 2 ค่าสูงสุดที่ได้เท่ากับ 2.85 โมลเอทธานอลต่อลิตรตัวเร่งต่อชม. และ 4.975 โมลแอลกอฮอล์ต่อลิตรตัวเร่งต่อชม.ตามลำดับ ซึ่งเป็นค่าสูงสุดที่ได้ จากการทดลองใช้ตัวเร่งทั้ง 3 แบบ ในกรณีตัวเร่งแบบ Rh1Mn1Fe0.1/SiO2 จากการศึกษาอิทธิพลของอุณหภูมิต่อการสังเคราะห์แอลกอฮอล์พบว่าที่ความดัน 40 บรรยากาศ แอลกอฮอล์ที่มีขนาดใหญ่จะเกิดได้ดีที่อุณหภูมิสูงขึ้น และโดยทั่วไปที่อุณหภูมิสูงขึ้น ร้อยละของการเปลี่ยนแปลงจากสารตั้งต้นไปเป็นผลิตภัณฑ์จะมีค่ามากขึ้น ส่วนอิทธิพลของความดันที่มีผลต่อการสังเคราะห์แอลกอฮอล์นั้น พบว่าในช่วงความดันต่ำแอลกอฮอล์ที่ได้จะมีขนาดโมเลกุลโตกว่า ในขณะที่เมื่อความดันสูงขึ้น ผลผลิตเชิงสเปชเวลาของเอทธานอลที่ได้มีค่าสูงขึ้น นอกจากนี้ พบว่าที่ความเร็วเชิงสเปชสูง ๆ ของช่วงที่ศึกษาจะได้ผลผลิตเชิงสเปชเวลาสูงขึ้นด้วย สรุปแล้วการสังเคราะห์เอทธานอลต้องการความดันและอุณหภูมิที่สูงพอ ขณะเดียวกันก็ต้องการระยะเวลาในการเกิดปฏิกิริยาในช่วงสั้น ๆ จึงจะได้ผลดี ในขณะเดียวกันก็พบว่าถ้าอุณหภูมิสูงเกินไปและช่วงระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยานั้นมากเกินไปซึ่งได้แก่ในช่วงที่มีความเร็วเชิงสเปชต่ำ ๆ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการสังเคราะห์ก็จะเกิดการสันดาปต่อในปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งเห็นได้ชัดในกรณีสารตั้งต้นมีอัตราส่วนเป็น CO ต่อ H2 เท่ากับ 1.25 ต่อ 1 เมื่อเปรียบเทียบผลการสังเคราะห์แอลกอฮอล์ระหว่างกรณีที่สารตั้งต้นมีสัดส่วนของ CO ต่อ H2เท่ากับ 1.25 ต่อ 1 กับกรณี CO ต่อ H2 เท่ากับ 1 ต่อ 2 พบว่าในกรณีหลังจะให้ผลการสังเคราะห์แอลกอฮอล์ได้ดีกว่าพร้อมทั้งเกิดการสันดาปของผลิตภัณฑ์น้อยกว่าด้วย ในกรณีตัวเร่งแบบ Co1Ba0.05Ag0.1/SiO2 และตัวเร่งแบบ Co1Cu1Cr0.9K0.096 ค่าผลผลิตเชิงสเปชเวลาที่ได้ต่ำกว่าในตัวเร่งแบบ Rh1Mn1Fe0.1/SiO2 และอิทธิพลของความดันต่อการสังเคราะห์แอลกอฮอล์นั้นมีแนวโน้มคล้ายคลึงกับตัวเร่งแบบแรก กล่าวคือในช่วงความดันต่ำจะเกิดแอลกอฮอล์ที่มีขนาดโมเลกุลโตกว่าได้ดีกว่า และที่ความดันสูงขึ้นจะสังเคราะห์เอทธานอลได้ดีขึ้น อนึ่งโดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิที่เหมะสมที่สุด ในช่วงอุณหภูมิที่ศึกษาที่จะให้ผลผลิตสูงสุดในแง่ละเงื่อนไขของการทดลอง ส่วนอิทธิพลของความเร็วเชิงสเปช นั้นไม่แนวโน้มที่เด่นชัดต่อผลผลิตเชิงสเปชเวลาของแอลกอฮอล์
Description: Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 1988
Degree Name: Master of Engineering
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Chemical Engineering
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/48467
ISBN: 9745687421
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Sangob_ch_front.pdf1.26 MBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_ch1.pdf231.97 kBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_ch2.pdf674.88 kBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_ch3.pdf726.79 kBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_ch4.pdf715.14 kBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_ch5.pdf4.12 MBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_ch6.pdf381.83 kBAdobe PDFView/Open
Sangob_ch_back.pdf2.43 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.