รีฟอร์มิงของกลีเซอรอลในเฟสของน้ำบนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลบนตัวรองรับในเครื่องปฏิกรณ์เบดนิ่ง

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาผลของตัวรองรับโลหะนิกเกิล (α-Al₂O₃ Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25]O₂ MgO และ TiO₂) อุณหภูมิ (227 ถึง 247 องศาเซลเซียส) และอัตราส่วนของความดันระบบต่อความดันไอน้ำอิ่มตัว (1.1 ถึง 1.5) ต่อกัมมันตภาพและการเลือกเกิดผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยารีฟอร์มิงของกลีเซอรอลในเฟสของน้ำโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง จากการทดลองพบว่าร้อยละการเปลี่ยนของกลีเซอรอลและการเลือกเกิดผลิตภัณฑ์ขึ้นกับชนิดของตัวรองรับและอุณหภูมิ โดย Ni/Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25]O₂ ให้ร้อยละการเปลี่ยนของกลีเซอรอลสูงที่สุด รองลงมาคือ Ni/a-Al₂O₃ ในขณะที่ตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/MgO และ Ni/TiO₂ มีค่าต่ำมาก เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25]O₂ มีการกระจายตัวของโลหะนิกเกิลสูง พื้นที่ผิวของการเกิดปฏิกิริยาที่มากกว่า และไม่เกิดเป็นสารละลายของแข็งระหว่างโลหะนิกเกิลกับตัวรองรับผลิตภัณฑ์หลักที่ได้จากปฏิกิริยา คือ CO₂ H₂ CH₄ และ CO โดยตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25]O₂ ให้อัตราการเกิด H₂ CO₂ และ CH₄ สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/a-Al₂O3 เนื่องจาก CeO₂ ในสารละลายของแข็ง Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25] O₂ ช่วยสนับสนุนปฏิกิริยาวอเตอร์แก๊สชิฟต์ร่วมกับปฏิกิริยาเมทาเนชันของ CO และ/หรือ CO₂ ได้เป็น CH₄ นอกจากนี้ยังพบ 1,2-โพรเพนไดออลในผลิตภัณฑ์ของเหลวที่ได้จากปฏิกิริยาบนตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/a-Al₂O₃ และ Ni/Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25]O₂ อีกด้วย เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นพบว่าร้อยละการเปลี่ยนของกลีเซอรอลและอัตราการเกิด H₂ CO₂ และ CH₄ บนตัวเร่งปฏิกิริยา Ni/Ce[subscript 0.75]Zr[subscript 0.25]O₂ และ Ni/a-Al₂O₃ มีค่าเพิ่มขึ้น แต่ในขณะที่ร้อยละการเลือกเกิด 1,2-โพรเพนไดออลมีค่าลดลง ส่วนอัตราการเกิดของ CO ไม่เปลี่ยนแปลง ถึงแม้ว่าการเพิ่มความดันของระบบไม่ส่งผลต่อค่าร้อยละการเปลี่ยนของกลีเซอรอล แต่ส่งผลให้ได้ผลิตภัณฑ์แก๊สลดลงและเกิดผลิตภัณฑ์ของเหลวสูงขึ้น