Deactivation of PdNi catalyst on nanoporous carbon support derived from cattail leaves in synthesis of partially hydrogenated biodiesel(h-fame)

Tripob Longprang

dc.contributor.advisor	Suttichai Assabumrungrat
dc.contributor.advisor	Nuwong Chollacoop
dc.contributor.advisor	Apiluck Eiad-Ua
dc.contributor.author	Tripob Longprang
dc.contributor.other	Chulalongkorn University. Faculty of Engineering
dc.date.accessioned	2021-09-22T23:38:58Z
dc.date.available	2021-09-22T23:38:58Z
dc.date.issued	2020
dc.identifier.uri	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/77245
dc.description	Thesis (M.Eng.)--Chulalongkorn University, 2020
dc.description.abstract	Nowadays, biodiesel is an alternative energy that is widely used to replace fossil fuels because of its high heat value comparable to fossil fuels. Biodiesel was easily oxidized within air. It is commonly blended with diesel fuel to have the proper properties and increase shelf life. Partial hydrogenation is one of the processes used to enhance the properties of biodiesel. In this research, bimetallic PdNi on nanoporous carbon (NPC) support derived from cattail leaves was successfully synthesized via hydrothermal carbonization and chemical activation. The prepared nanoporous carbon has a high surface area of 2002 m2g-1, obtained by activation process with 4 M of potassium hydroxide at 900 °C. Optimal condition and deactivation of PdNi/NPC in partial hydrogenation at various temperatures (80, 100, 120 and 140 ° C), pressure (3, 4 and 5 bar) and stirring rate (150, 200 and 300 rpm) were investigated. It was found that an operation at 100 °C, 4 bar and a stirring speed of 150 rpm offered the biodiesel with increased oxidation stability to 18.34 h. Furthermore, the results indicated that the deactivation of catalyst occurred from two main factors: poisoning of sulfur molecules in biodiesel feedstock and carbon residue covering on the surface of the catalyst. The addition of nickel in the bimetallic form led to increased cis-C18:1 selectivity and decreased the catalyst deactivation in the partial hydrogenation process.
dc.description.abstractalternative	ในปัจจุบันไบโอดีเซลนับเป็นพลังงานทางเลือกชนิดหนึ่งที่ใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลอย่างกว้างขวาง เนื่องจากมีค่าพลังงานที่สูงใกล้เคียงกับเชื้อเพลิงฟอสซิล แต่เนื่องจากสามารถทำปฏิกิริยากับอากาศได้ง่าย ในงานใช้งานจึงต้องนำมาผสมกับน้ำมันดีเซลเพื่อให้มีคุณลักษณะที่เหมาะสมและเพิ่มอายุการเก็บรักษา กระบวนการพาร์เชียลไฮโดรจิเนชันเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ใช้เพิ่มคุณภาพของน้ำมันไบโอดีเซล ในงานวิจัยนี้ได้ทำการผลิตตัวรองรับถ่านกัมมันต์จากใบธูปฤาษีด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มัลคาร์บอไนเซชันและกระบวนการกระตุ้นทางเคมี ถ่านกัมมันต์ที่ได้มีพื้นผิวสูง 2002 ตารางเมตรต่อกรัม ซึ่งได้จากกระบวนการกระตุ้นด้วยโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ที่มีความเข้มข้น 4 โมลาร์ ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียส งานวิจัยนี้ทำการศึกษาเงื่อนไขการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมและการลดลงของประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบไบเมทัลลิคแพลแลเดียมนิกเกิลในปฏิกิริยาพาร์เชียลไฮโดรจิเนชันที่สภาวะเงื่อนไขการทำปฏิกิริยาต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นอุณหภูมิ (80, 100, 120 และ 140 องศาเซลเซียส), ความดัน (3, 4 และ 5 บาร์) และ ความเร็วรอบในการปั่นกวน (150, 200 และ 300 รอบต่อนาที) ซึ่งพบว่า ที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส ที่ความดัน 4 บาร์ โดยมีความเร็วรอบในการปั่นกวนที่ 150 รอบต่อนาที เป็นสภาวะการทำปฏิกิริยาที่เหมาะสมซึ่งทำให้น้ำมันไบโอดีเซลทนต่อปฏิกิริยาการออกซิเดชันเพิ่มขึ้นมากถึง 18.34 ชั่วโมง และปัจจัยที่ทำให้เกิดการลดลงของประสิทธิภาพในการทำปฏิกิริยามาจากสองปัจจัยหลัก ได้แก่ การเกิดการจับตัวของโมเลกุลซัลเฟอร์จากน้ำมันไบโอดีเซลและคาร์บอนบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งการเติมนิกเกิลในรูปแบบของไบเมทัลลิคสามารถช่วยเพิ่มการเกิดการเพิ่มซิสไอโซเมอร์และลดการถดถอยของประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการพาร์เชียลไฮโดรจิเนชัน
dc.language.iso	en
dc.publisher	Chulalongkorn University
dc.relation.uri	http://doi.org/10.58837/CHULA.THE.2020.53
dc.rights	Chulalongkorn University
dc.subject.classification	Chemical Engineering
dc.title	Deactivation of PdNi catalyst on nanoporous carbon support derived from cattail leaves in synthesis of partially hydrogenated biodiesel(h-fame)
dc.title.alternative	การเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมนิกเกิลบนตัวรองรับคาร์บอนจากใบธูปฤาษีในการสังเคราะห์ไบโอดีเซลที่ผ่านกระบวนการไฮโดรจีเนชันบางส่วน
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.identifier.DOI	10.58837/CHULA.THE.2020.53