Design and performance evaluation of integrated system of hydrotreating and hydrogen generation for bio-hydrogenated diesel fuel production from palm oil

Siriporn Boonsuk

dc.contributor.advisor	Suttichai Assabumrungrat
dc.contributor.author	Siriporn Boonsuk
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
dc.date.accessioned	2019-02-26T14:06:54Z
dc.date.available	2019-02-26T14:06:54Z
dc.date.issued	2018
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61583
dc.description	Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2018
dc.description.abstract	This research studied the simulations of the integrated systems between of hydrotreating and hydrogen generation with various selectivity of deoxygenation (DO) pathways (i.e. decarboxylation (DCO2), hydrodecarbonylation (HDCO), and hydrodeoxygenation (HDO)). Two integrated systems were proposed i.e. 1) integrated system between single-step hydrotreating and propane steam reforming (as called “single-step integrated system”) and 2) integrated system between two-step hydrotreating (hydrolysis+DO) and glycerol steam reforming (as called “two-step integrated system”). Results revealed that, among DO pathways, DCO2 exhibited the lowest total minimum energy requirement (total MER) and the highest total efficiency for both integrated systems mainly due to lower electricity requirement to compress H2. In addition, single-step integrated system offered significantly lower total MER than that of two-step integrated system because it required much lower cooling and heating utilities. In the case of triolein feed, H2 surplus can be achieved only for DCO2 pathway with two-step integrated system. On the contrary, in the case of tripalmitin, saturated feedstock, H2 surplus can be achieved from DCO2 and HDCO in both integrated systems. In summarize, DCO2 pathway of single-step integrated system offers the highest total efficiency which tripalmitin, as expected, offeres the highest total efficiency (89.3%) while triolein offeres 86.7% since less amount H2 is required.
dc.description.abstractalternative	งานวิจัยนี้ได้ศึกษาถึงการจำลองกระบวนการควบรวมระหว่างกระบวนการไฮโดรทรีตติงและการผลิตไฮโดรเจนด้วยปฏิกิริยาดีออกซิจิเนชันที่แตกต่างกัน (ได้แก่ ปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชัน ไฮโดรดีคาร์บอนิลเลชันและปฏิกิริยาไฮโดรดีออกซิจิเนชัน) กระบวนการควบรวมถูกนำเสนอในสองรูปแบบคือ 1) การควบรวมระหว่างกระบวนการไฮโดรทรีตติงแบบขั้นตอนเดียวและกระบวนการผลิตไฮโดรเจนด้วยการรีฟอร์มมิงโพรเพนด้วยไอน้ำ (เรียกว่า “กระบวนการรวมแบบขั้นตอนเดียว”) และ 2) การควบรวมระหว่างกระบวนการไฮโดรทรีตติงแบบสองขั้นตอนรวมกับกระบวนการผลิตไฮโดรเจนด้วยการรีฟอร์มมิงกลีเซอรอลด้วยไอน้ำ (เรียกว่า “กระบวนการรวมแบบสองขั้นตอน”) ผลการวิจัยพบว่าการเลือกปฏิกิริยาดีออกซิจิเนชันด้วยปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันมีความต้องการใช้พลังงานขั้นต่ำที่น้อยที่สุดและให้ประสิทธิภาพของกระบวนการทั้งหมดสูงที่สุดสำหรับการควบรวมกระบวนทั้งสองรูปแบบเนื่องจากมีความต้องการไฟฟ้าต่ำกว่าเพื่อกดอัดไฮโดรเจน นอกจากนี้กระบวนการควบรวมแบบขั้นตอนเดียวมีความต้องการใช้พลังงานขั้นต่ำที่น้อยกว่ากระบวนการรวมในสองขั้นตอนอย่างมีนัยสำคัญ เพราะมีความต้องการระบบให้ความเย็นและความร้อนต่ำกว่ามาก ในกรณีของวัตถุดิบไตรโอเลอิน ไฮโดรเจนส่วนเกินสามารถทำได้เฉพาะเส้นทางปฏิกิริยาดีคาร์บอซิเลชันเท่านั้นด้วยกระบวนการควบรวมแบบสองขั้นตอน ในทางตรงกันข้าม ในกรณีของไตรปาล์มมิตินซึ่งเป็นวัตถุดิบชนิดอิ่มตัว ไฮโดรเจนส่วนเกินสามารถทำได้จากเส้นทางปฏิกิริยาดีคาร์บอซิเลชันและปฏิกิริยาไฮโดรดีคาร์บอนิลเลชันในทั้งสองกระบวนการควบรวม กล่าวโดยสรุปเส้นทางปฏิกิริยาดีคาร์บอซิเลชันของกระบวนการควบรวมแบบขั้นตอนเดียวให้ประสิทธิภาพของกระบวนการทั้งหมดสูงที่สุด ซึ่งไตรปาล์มมิตินให้ประสิทธิภาพของกระบวนการทั้งหมดสูงที่สุดที่ร้อยละ 89.3 ขณะที่ไตรโอเลอินให้ร้อยละ 86.7 เนื่องจากไตรปาล์มมิตินต้องการปริมาณไฮโดรเจนน้อยกว่าไตรโอเลอิน
dc.language.iso	en
dc.publisher	Chulalongkorn University
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2018.75
dc.rights	Chulalongkorn University
dc.subject	Palm oil
dc.subject	Hydrogenation
dc.subject	Hydrolysis
dc.subject	น้ำมันปาล์ม
dc.subject	ไฮโดรจีเนชัน
dc.subject	การแยกสลายด้วยน้ำ
dc.subject.classification	Chemical Engineering
dc.title	Design and performance evaluation of integrated system of hydrotreating and hydrogen generation for bio-hydrogenated diesel fuel production from palm oil
dc.title.alternative	การออกแบบและประเมินสมรรถนะของกระบวนการรวมไฮโดรทรีตติงและการผลิตไฮโดรเจนสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชนิดไบโอไฮโดรจิเนตดีเซลจากน้ำมันปาล์ม
dc.type	Thesis
dc.degree.name	Master of Engineering
dc.degree.level	Master's Degree
dc.degree.discipline	Chemical Engineering
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University
dc.subject.keyword	กระบวนการไฮโดรทริตติ้ง
dc.subject.keyword	ไบโอไฮโดรจิเนตดีเซล
dc.subject.keyword	น้ำมันปาล์ม
dc.subject.keyword	กระบวนการรวม
dc.subject.keyword	HYDROTREATING
dc.subject.keyword	BIO-HYDROGENATED DIESEL
dc.subject.keyword	PROPANE STEAM REFORMING
dc.subject.keyword	GLYCEROL STEAM REFORMING
dc.subject.keyword	HYDROGEN GENERATION
dc.subject.keyword	HEAT INTEGRATION
dc.subject.keyword	PERFORMANCE EVALUATION
dc.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2018.75