การสังเคราะห์เมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์ที่อุณหภูมิต่ำจากแก๊สสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์

Abstract

เมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์สามารถสังเคราะห์ได้จากแก๊สสังเคราะห์โดยตรงในช่วงอุณหภูมิต่ำบนตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์ ในงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาให้เหมาะสมกับการสังเคราะห์เมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์ที่อุณภูมิต่ำ (170 องศาเซลเซียส) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ระบบสามเฟส ในกรณีของการสังเคราะห์เมทานอล ความดันที่ใช้คือ 50 บาร์ อัตราการป้อนแก๊สสารตั้งต้น (CO/CO2/H2/Ar = 32/5/60/3 โดยโมล) 20 มล./นาที ปริมาณตัวทำละลาย 25 มล. ผลการศึกษาพบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา CuZnO ที่เตรียมจากสารละลายแอซีเตดในตัวทำละลายไอโซโพรพานอลให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนที่มีค่าสูงถึงร้อยละ 39 ส่วนในกรณีของการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ใช้ความดัน 40 บาร์ อัตราการป้อนแก๊สสารตั้งต้น (CO/H2/Ar = 48/48/4 โดยโมล) 40 มล./นาที ตัวเร่งปฏิกิริยา CuZnO/HZSM-5 ปริมาณ 1 กรัม ตัวทำละลายเมทานอล 40 มล. พบว่าค่าร้อยละการเปลี่ยนมีค่าสูงถึงร้อยละ 29 และค่าการเลือกเกิดสูงถึงร้อยละ 67 นอกจากนั้นแล้วพบว่าการเพิ่มปริมาณ CuZnO/HZSM-5 ยังช่วยให้ร้อยละการเปลี่ยนมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์เมทานอลและ ไดเมทิลอีเทอร์ที่ได้ถูกนำมาวิเคราะห์ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโตกราฟ (GC) โดยผลิตภัณฑ์ที่เป็นแก๊สจะถูกวิเคราะห์ด้วยดีเทคเตอร์ทีซีดี (TCD) และผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวจะถูกวิเคราะห์ด้วยดีเทคเตอร์เอฟไอดี (FID)