DSpace Repository

Simulation And Evaluation Of Butadiene Production From Ethanol Via One-Step Reaction

Show simple item record

dc.contributor.advisor Palang Bumroongsakulsawat
dc.contributor.advisor Suttichai Assabumrungrat
dc.contributor.author Jirawat Imsaard
dc.contributor.other Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
dc.date.accessioned 2019-09-14T04:45:26Z
dc.date.available 2019-09-14T04:45:26Z
dc.date.issued 2018
dc.identifier.uri http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/63576
dc.description Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2018
dc.description.abstract 1,3-butadiene is an important compound produced from the steam cracking process. Raising demand for alternatives to fossil fuels has led to an increase in bio-derived ethanol production, which can also be used as a feedstock for 1,3-butadiene synthesis. This research investigated the simulation of 1,3-butadiene production from ethanol using one-step process with 1.AI2O3/ZnO (60:40), 2.MgO-SiO2-Na2O (1:1)(0.1%) and 3.Hf2.5ZM1.6/SiO2 as heterogeneous catalysts. The process simulation was carried out using commercial Aspen plus 8.0 program and the heat utilization efficiency was evaluated by Aspen energy analyzer software. The process optimal condition sequences were identified by adjusting the separation distillation parameters which include the number of stages, feed location, distillate to feed ratio (D/F), reflux ratio and condenser pressure. To assess the process energy usage, the parameters examined are heat duty in separation column, total utility requirement, and energy saving. The results show that MgO-SiO2-Na2O (1:1)(0.1%) catalyst provides the highest production rate of 62,676 kg/hr. From heat integration, Hf2.5ZM1.6/SiO2 catalyst has the highest heat duty in separation column (17.14 MJ/kg.) and AI2O3/ZnO (60:40) catalyst has the lowest heat duty in separation column (0.5 MJ/kg.) Moreover. MgO-SiO2 -Na2O (1:1)(0.1%) has the lowest total utility requirement (5.72 MJ/kg.) Finally,Hf2.5ZM1.6/SiO2 process has the most energy saving after all total energy requirements have been assessed.
dc.description.abstractalternative บิวตะไดอีนคือสารประกอบสำคัญที่สามารถผลิตได้จากกระบวนการแครกกิ้งสตีมรีฟอร์มมิ่ง จากความต้องการแหล่งผลิตพลังงานชีวภาพทดแทนพลังงานจากฟอสซิล เอทานอลสามารถใช้ทดแทนในการผลิตบิวตะไดอีนได้ งานวิจัยนี้ศึกษาการจำลองการผลิตบิวตะไดอีนโดยใช้ปฏิกิริยาขั้นตอนเดียว ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา ได้แก่ 1.AI2O3/ZnO (60:40), 2.MgO-SiO2 -Na2O (1:1)(0.1%) และ 3.Hf2.5ZM1.6/SiO2 การจำลองและออกแบบจะใช้โปรแกรม Aspen plus เวอร์ชั่น 8.0 และประเมินประสิทธิภาพด้านพลังงานโดยใช้โปรแกรม Aspen energy analyzer โดยลำดับของการกลั่นจะถูกศึกษา เพื่อหาค่าตัวแปรที่เหมาะสม ซึ่งได้แก่ จำนวนชั้นของหอกลั่น ตำแหน่งที่ป้อน อัตราส่วนของสารที่กลั่นได้ต่อสารที่ป้อนเข้าไปในระบบ อัตราส่วนป้อนกลับเข้าในหอกลั่น และความดันภายในเครื่องควบแน่นของหอกลั่น จากนั้นจึงทำการประเมินประสิทธิภาพทางด้านพลังงานนั้น โดยตัวแปรที่จะศึกษา ได้แก่ พลังงานที่ใช้ในการกลั่น ความต้องการพลังงานของสาธารณูปโภคในระบบ และการประหยัดพลังงานภายหลังการประเมินประสิทธิภาพทางพลังงาน จากผลการทดลองพบว่า ตัวเร่งปฏิกิริยา MgO-SiO2 -Na2O (1:1)(0.1%) ผลิตบิวตะไดอีนได้มากที่สุด คือผลิตได้ 62,676 กิโลกรัมต่อชั่วโมง สำหรับผลการประเมินประสิทธิภาพทางพลังงาน ตัวเร่งปฏิกิริยา Hf2.5ZM1.6/SiO2 ที่ออกแบบ จะมีค่าพลังงานที่ใช้ในการกลั่นสูงที่สุดคือ 17.14 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และตัวเร่งปฏิกิริยา AI2O3/ZnO (60:40) จะให้ค่าพลังงานที่ใช้ในการกลั่นต่ำสุดคือ 0.5 เมกะจูลต่อกิโลกรัม นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยา MgO-SiO2 -Na2O (1:1)(0.1%) มีค่าความต้องการพลังงานของสาธารณูปโภคในระบบต่ำที่สุดคือ 5.72 เมกะจูลต่อกิโลกรัม สุดท้ายตัวเร่งปฏิกิริยา The Hf2.5ZM1.6/SiO2  จะประหยัดพลังงานในระบบมากที่สุดภายหลังการประเมินประสิทธิภาพทางด้านพลังงาน
dc.language.iso en
dc.publisher Chulalongkorn University
dc.relation.uri http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2018.49
dc.rights Chulalongkorn University
dc.subject.classification Engineering
dc.title Simulation And Evaluation Of Butadiene Production From Ethanol Via One-Step Reaction
dc.title.alternative การจำลองและประเมินการผลิตบิวตะไดอีนจากเอทานอลด้วยปฏิกิริยาขั้นตอนเดียว
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.email.advisor Palang.B@chula.ac.th
dc.email.advisor Suttichai.A@Chula.ac.th
dc.identifier.DOI 10.58837/CHULA.THE.2018.49


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record