Hydrogen production from the oxidative steam reforming of methanol over Au/CeO2 catalysts

Chinchanop Pojanavaraphan

DSpace Home
→
Faculty and Institute
→
Petroleum and Petrochemical College - Petro
→
Petro - Theses
→
View Item

dc.contributor.advisor	Apanee Luengnaruemitchai
dc.contributor.advisor	Gulari, Erdogan
dc.contributor.author	Chinchanop Pojanavaraphan
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Petroleum and Petrochemical College
dc.date.accessioned	2020-09-25T03:33:36Z
dc.date.available	2020-09-25T03:33:36Z
dc.date.issued	2010
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/68170
dc.description	Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2010
dc.description.abstract	The production of hydrogen by the oxidative steam reforming of meth (OSRM) was investigated on a series of Au/CeO₂ catalysts prepared by depoesition-precipitation. The influences of the main parameters considered on the methanol conversion are the H₂O/CH₃OH and O₂/CH₃OH feed molar ratios, content of Au loading, calcination temperature, and operating reaction temperature. Among all the samples studied, l%wt Au/CeO₂ exhibited nearly a 100 % methanol conversion and 23.63% H₂ yield at 300 ℃. Optimum operating conditions— GHSV = 30,000 ml/ h- gcat, T = 300 ℃, H₂O/CH₃OH molar ratio = 2/1, and O₂/CH₃OH molar ratio = 1.25/1 — could be suggested to obtain the high methanol conversion and hydrogen yield. Interestingly, 5% wt Au/ CeO₂ exhibited the highest activity under the optimum conditions with 100% methanol conversion and 24.5% H₂ yield since larger Au particle sizes might be more active in OSRM without metal sintering during the reaction. In the stability test, methanol conversion dropped rapidly from 100% to 88.8 % after 40 h due to a blocking of pores by coke formation; whereas an average H₂ yield at 16.12% was still steady.
dc.description.abstractalternative	งานวิจัยนี้ศึกษากระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนด้วยกระบวนการเปลี่ยนรูปเมทานอลด้วยอน้ำและก๊าซออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองบนตัวรองรับชนิดซีเรียออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธีการยึดเกาะควบกู่กับการตกผลึก (Deposition-precipitation) ตัวแปรที่ศึกษาที่มีอิทธิพลต่อค่าการเปลี่ยนแปลงของเมทานอล (methanol conversion) เช่น อัตราส่วนโดยโมลของ H₂O/CH₃OH และ O₂/CH₃OH ปริมาณของทองที่ใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงอุณหภูมิที่ใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา (calcination temperature) และช่วงของอุณหภูมิที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาในเตาปฏิกรณ์ขนาดเล็ก ผลการศึกษาในสภาวะเริ่มด้นพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา l%wt Au/CeO₂ ให้ผลร้อยละการเปลี่ยนแปลงเมทานอล 100 และร้อยละผลผลิตของไฮโดรเจน 23.63 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ณ สภาวะอัตราส่วนโดยโมลของ H₂O/CH₃OH เท่ากับ 2/1 และ O₂/CH₃OH เท่ากับ 1.25/1 ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดต่อการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงเมทานอลและค่าผลิตผลของไฮโดรเจนมากที่สุด อย่างไรก็ตามในส่วนของการศึกษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่า 5%wt Au/CeO₂ ให้ร้อยละการเปลี่ยนแปลงเมทานอลและผลิตผลของไฮโดรเจนสูงสุดเท่ากับ 100 และ 24.5 ตามลำดับ ในสภาวะการเกิดปฏิกิริยาเดียวกัน เนื่องจากมีขนาดอนุภาคของโลหะทองที่ใหญ่ที่สุด ส่งผลให้มีความว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยาสูงสุด โดยปราศจากภาวะการรวมตัวเป็นกลุ่มก้อน (sintering) นอกจากนี้ในการทดสอบความเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของเมทานอลลดลงอย่างรวดเร็วจาก 100 เป็น 88.8 หลังจากทำการทดสอบเป็นเวลา 40 ชั่วโมง สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นมาจากการที่โค้ก (coke) ไปอุดรูพรุน (blocking) ที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามค่าของร้อยละผลิตผลไฮโดรเจนยังคงมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 16.12 ตลอดช่วงเวลาที่ทำการทดสอบการเสื่อมสภาพ
dc.language.iso	en
dc.publisher	Chulalongkorn University
dc.rights	Chulalongkorn University
dc.title	Hydrogen production from the oxidative steam reforming of methanol over Au/CeO2 catalysts
dc.title.alternative	กระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาเปลี่ยนรูปเมทานอลด้วย ไอน้ำและก๊าซออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองบนซีเรียออกไซด์
dc.type	Thesis
dc.degree.name	Master of Science
dc.degree.level	Master's Degree
dc.degree.discipline	Petroleum Technology
dc.degree.grantor	Chulalongkorn University