ปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของกลีเซอรอลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมและตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์โมลิบดีนัม

Abstract

กลีเซอรอลเป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียงจากกระบวนการผลิตไบโอดีเซล การผลิตไบโอดีเซลมีแนวโน้มสูงขึ้น ส่งผลให้กลีเซอรอลถูกผลิตมากขึ้นด้วยในขณะที่ตลาดที่รองรับการใช้งานกลับมีเท่าเดิม กลีเซอรอลจึงล้นตลาดและมีราคาถูก งานวิจัยนี้ศึกษาการทำปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของ กลีเซอรอลเพื่อผลิต 1,2-Propanediol (1,2-PDO) ซึ่งมีราคาสูง ปัจจัยที่ศึกษา ได้แก่ ผลของตัวเร่งปฏิกิริยา (ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมและตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์โมลิบดีนัม) อุณหภูมิ (200, 220, 240, 260, และ 280 องศาเซลเซียส) และความดันแก๊สไฮโดรเจน (30, 50 และ 70 บาร์) การทดลองทำในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่งที่มีการไหลต่อเนื่อง กำหนดความเร็วเชิงสเปซของเหลวเท่ากับ 1 ต่อชั่วโมง จากผลการทดลองพบว่าปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของกลีเซอรอลประกอบด้วย 2 ปฏิกิริยาย่อย คือ ปฏิกิริยาดีไฮเดรชัน และปฏิกิริยาไฮโดรจีเนชัน ผลิตภัณฑ์หลักที่เกิดขึ้น คือ 1,2-PDO นอกจากนี้ยังมีผลิตภัณฑ์ข้างเคียงเกิดขึ้น เช่น Hydroxyaceton (HA), 1-Propanol, 2-Propanol, Ethanol และอื่นๆ ผลของตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมให้ค่าร้อยละการเลือกเกิดของ 1,2-PDO สูงกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโคบอลต์โมลิบดีนัม เนื่องจากตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมมีความว่องไวในการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรจีเนชันได้ดีกว่า ค่าการเปลี่ยนแปลงของ กลีเซอรอลจะสูงขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่ค่าการเลือกเกิดของ 1,2-PDO ลดลงเนื่องจาก 1,2-PDO เกิดปฏิกิริยาต่อกลายเป็นผลิตภัณฑ์ข้างเคียง สำหรับผลของความดันแก๊สไฮโดรเจนพบว่าเมื่อเพิ่มความดันแก๊สไฮโดรเจน ค่าการเลือกเกิดของ 1,2-PDO จะสูงขึ้นเนื่องจาก HA เกิดปฏิกิริยา ไฮโดรจีเนชันกลายเป็น 1,2-PDO ได้มากขึ้น จากงานวิจัยนี้สรุปได้ว่าตัวเร่งปฏิกิริยาและภาวะที่เหมาะสมสำหรับการทำปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชันของกลีเซอรอล คือ ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมที่อุณหภูมิ 220 องศาเซลเซียส และความดันแก๊สไฮโดรเจน 50 บาร์ ได้ค่าการเลือกเกิดของ 1,2-PDO เท่ากับ 47.00%