Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67781
Title: Hydrogen production via methane partial oxidation over ceria-nickel and ceria-zirconia-nickel mixed-oxide catalysts
Other Titles: การผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของมีเทนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิเกิลบนซีเรียและนิเกิลบนซีเรีย-เซอร์โคเนีย
Authors: Adinun Khamnetr
Advisors: Thirasak Rirksomboon
Vissanu Meeyoo
Sitthipong Pengpanich
Other author: Chulalongkorn University. The Petroleum and Petrochemical College
Issue Date: 2009
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: Hydrogen production via the partial oxidation of light hydrocarbons has received much attention in recent years due to the high demand for clean energy sources alleviating environmental problems. An alternative means of producing hydrogen from methane partial oxidation (MPO) over different types of catalysts has been investigated by a number of research groups. However, carbon deposition on a catalyst bed, resulting in deteriorating its kinetics, is observed as a major cause of catalyst deactivation. In order to find alternative catalyst that can be more tolerant to carbon deposition, (Ce₀.₇₅Zr₀.₂₅)₂.₁₄Ni₀.₈₆o₃ and Ce₂.₁₄Ni₀.₈₆o₃ mixed oxide catalysts were investigated for MPO over the temperature range of 400-800°C at atmospheric pressure. The catalysts were prepared by the co-impregnation method and characterized by X-ray diffraction (XRD) analysis, BET surface area measurement, H₂ chemisorption, temperature programmed reduction (TPR) and oxidation (TPO), and transmission electron microscopy (TEM). The XRD results showed that the reduction of the oxides proceeds through the formation of intermediate species to obtain Ni⁰ and CeC₂. Under the reaction conditions, both (Ce₀.₇₅Zr₀.₂₅) ₂.₁₄Ni₀.₈₆O₃ and Ce₂.₁₄Ni₀.₈₆O₃ catalysts were active at temperatures above 650°C. Among the catalysts tested, the (Ce₀.₇₅Zr₀.₂₅) ₂.₁₄Ni₀.₈₆O₃ catalyst calcined at 700°C exhibited better catalytic activity and stability for methane partial oxidation.
Other Abstract: กระบวนการผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของสารไฮโดรคาร์บอนเบาได้รับความสนใจอย่างมากในปัจจุบันเนื่องจากมีความต้องการพลังงานสะอาดที่สามารถลดปัญหามลพิษที่ปล่อยสู่สิ่งแวดล้อม กระบวนการผลิตไฮโรเจนจากปฏิกิริยาออกวิเดชันบางส่วนของมีเทนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาได้รับความสนใจศึกษาและพัฒนาจากหลากหลายกลุ่มงานวิจัย อย่างไรก็ตามปัญหาสำคัญของกระบวนการนี้ คือ เกิดการสะสมของคาร์บอนบนตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งเป็นผลทำให้ความสามารถในการทำปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยาลดลง ดังนั้นในการวิจัยจึงทำการศึกษาและปรับปรุงตัวเร่งปฏิกิริยาที่สามารถลดการสะสมของคาร์บอนเพื่อใช้ในการผลิตไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของมีเทนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิเกิลบนซีเรียและนิเกิลบนซีเรีย-เซอร์โคเนียในช่วงอุณหภูมิ 400 ถึง 800 องศาเซลเซียส ที่ความดันบรรยากาศ โดยใช้วิธีตกตะกอนร่วม (co-inpregnation method) เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาและศึกษาลักษณะเฉพาะ (characterization) ของตัวเร่งปฏิกิริยา โดยวิธี XRD, BET, H₂ CHEMISORPTION, TPR, TPO และ TEM จากการศึกษาพบว่าแก๊สไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนออกไซด์เกิดที่อุณหภูมิ 650 องศาเซลเซียสขึ้นไป อีกทั้งพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิเกิลบนซีเรีย-เซอร์โคเนียเผา (calcination) ที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียสแสดงกัมมันตภาพ (activity) และเสถียรภาพ (stability) ได้ดีในปฏิกิริยาออกซิเดชันบางส่วนของมีเทน
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2009
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Petrochemical Technology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/67781
Type: Thesis
Appears in Collections:Petro - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Adinun_kh_front_p.pdf871.3 kBAdobe PDFView/Open
Adinun_kh_ch1_p.pdf639.7 kBAdobe PDFView/Open
Adinun_kh_ch2_p.pdf1.03 MBAdobe PDFView/Open
Adinun_kh_ch3_p.pdf771.02 kBAdobe PDFView/Open
Adinun_kh_ch4_p.pdf1.4 MBAdobe PDFView/Open
Adinun_kh_ch5_p.pdf614.26 kBAdobe PDFView/Open
Adinun_kh_back_p.pdf1.16 MBAdobe PDFView/Open


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