Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Comparative study of beef tallow catalytic cracking on magnesium oxide and dolomite mixed with activated carbon
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
ธราพงษ์ วิทิตศานต์
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Degree Name
วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
ปิโตรเคมีและวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.950
Abstract
งานวิจัยนี้เน้นศึกษาเชิงเปรียบเทียบตัวเร่งปฏิกิริยาแมกนีเซียมออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ผสมถ่านกัมมันต์ที่อัตราส่วน 1:1 และโดโลไมต์ผสมถ่านกัมมันต์ที่อัตราส่วน 1:1 ซึ่งประกอบด้วยตัวแปรอุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาในช่วง 380 ถึง 440 องศาเซลเซียส ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยาในช่วง 30 ถึง 75 นาที ความดันไฮโดรเจน ไม่เติม ถึง 5 บาร์ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาในช่วงร้อยละ 0.0 ถึง 5.0 โดยน้ำหนัก พบว่า ไม่เติมตัวเร่งปฏิกิริยาหรือการแตกสลายด้วยความร้อน (Thermal Cracking) คือ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 440 องศาเซลเซียส ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 45 นาที และความดันไฮโดรเจน 1 บาร์ เติมตัวเร่งปฏิกิริยาแมกนีเซียมออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ผสมถ่านกัมมันต์ที่อัตราส่วน 1:1 และโดโลไมต์ผสมถ่านกัมมันต์ที่อัตราส่วน 1:1 ภาวะเหมาะสมคือ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา 420 องศาเซลเซียส ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา 45 นาที ความดันไฮโดรเจน 1 บาร์ ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาแมกนีเซียมออกไซด์ แมกนีเซียมออกไซด์ผสมถ่านกัมมันต์ที่อัตราส่วน 1:1 ร้อยละ 2.5 โดยน้ำหนักและโดโลไมต์ผสมถ่านกัมมันต์ที่อัตราส่วน 1:1 ร้อยละ 5.0 โดยน้ำหนัก วิเคราะห์องค์ประกอบเชื้อเพลิงเหลวด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟีจำลองการกลั่น (DGC) พบว่า สัดส่วนกากน้ำมันร้อยละ 29.89 24.69 23.91 และ 18.64 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ สัดส่วนของดีเซลร้อยละ 23.49 28.45 33.26 และ 39.44 โดยน้ำหนัก ตามลำดับ เมื่อเติมตัวเร่งปฏิกิริยามีผลทำให้อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยาลดลง 20 องศาเซลเซียส ผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเหลวที่ผ่านกระบวนการแตกตัวโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมต์ร่วม (Catalytic Cracking) ส่งเสริมให้เกิดปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันและดีคาร์บอนิลเลชัน ทำให้องค์ประกอบของธาตุออกซิเจนลดลงเหลือร้อยละ 3.75 โดยน้ำหนัก เมื่อเปรียบเทียบกับไขมันวัวที่มีค่าร้อยละ 23.03 โดยน้ำหนัก องค์ประกอบของธาตุออกซิเจนที่สูงในไขมันวัวส่งผลให้สมบัติทางเชื้อเพลิงของไขมันวัวมีค่าความร้อน 39.87 เมกะจูลต่อกิโลกรัม ซึ่งต่ำกว่าผลิตภัณฑ์เชื้อเพลิงเหลวที่ผ่านกระบวนการแตกตัวโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมต์ร่วม (Catalytic Cracking) ค่าความร้อน 49.32 เมกะจูลต่อกิโลกรัม
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
The main objective of this research focused on a comparative study of the catalytic cracking on MgO, a mixture of MgO and activated carbon at 1:1 ratio, and a mixture of dolomite and activated carbon at 1:1 ratio. Variables consisted of the temperatures at 380 to 440 oC, time of reactivity ranging from 30 to 75 minutes, initial hydrogen pressure at without presence of hydrogen pressure to 5 bars, and the amount of the foregoing catalysts at 0 to 5 wt%. The results show that without presence of catalysts (Thermal Cracking) is 440 oC, time of reactivity is 45 minute, initial hydrogen pressure is 1 bar ; with MgO, a mixture of MgO and activated carbon at 1:1 ratio and a mixture of dolomite and activated carbon at 1:1 ratio is 420 oC, time of reactivity is 45 minute, initial hydrogen pressure is 1 bar, the amount of the MgO, MgO and activated carbon at 1:1 ratio catalysts at 2.5 wt%. and the amount of the dolomite and activated carbon at 1:1 ratio 5 wt%. An analysis of liquid fuel component with Distillation Gas Chromatography (DGC) found that the percentage of residual oil is at 29.89 wt%, 24.69 wt%, 23.91 wt%, and 18.64 wt% respectively. When a catalyst is introduced, the reactivity temperature decreases by 20 oC. Liquid fuels processed with catalytic cracking promotes decarboxylation and decarbonylation resulting in a decrease in oxygen component to only 3.75 wt%, compared to that of beef tallow at 23.03 wt%. A high oxygen component in beef tallow contributes to its fuel properties of 39.87 MJ/kg, lower than the liquid fuel processed with catalytic cracking which offers 49.32 MJ/kg.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
พรหมทันต์, ภัทราพร, "การศึกษาเชิงเปรียบเทียบของการแตกตัวเชิงเร่งปฏิกิริยาของไขมันวัวบนแมกนีเซียมออกไซด์และโดโลไมต์ที่ผสมด้วยถ่านกัมมันต์" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 3081.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/3081