Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Characterization of water and hydrocarbon adsorption properties of sol-gel alumina

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การศึกษาคุณสมบัติการดูดซับน้ำและก๊าซธรรมชาติของอลูมินาซึ่งเตรียมโดยวิธีโซลเจล

Year (A.D.)

2000

Document Type

Thesis

First Advisor

Gulari, Erdogan

Second Advisor

Pramoch Rangsunvigit

Third Advisor

Vissanu Meeyoo

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemical Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2000.1715

Abstract

Crude natural gas dehydration is one of the most important processes in petrochemical industry. In this thesis, a sol-gel alumina was used to remove water from a simulated natural gas stream. Sol-gel alumina achieves its purposes via the hydrolysis of aluminum alkoxide at 85℃. The results showed that the sol-gel alumina prepared by this technique was a microporous alumina having a high surface area. In addition, calcination of this alumina at high temperature yielded lower surface area. Interestingly, this sol-gel alumina provided a high water adsorption capacity and low desorption temperature. It can be postulated that condensation of water, which requires less energy for desorption, must take place in the adsorption step. Desorption of water molecules was easy at 100℃, indicating that bonding between alumina surface and water molecule was not so strong. For the competitive adsorption between hydrocarbons and water, it was found that the sol-gel alumina preferentially adsorbed water to hydrocarbons. At the beginning of the adsorption process, hydrocarbons were adsorbed on the alumina surface, but were later desorbed by the replacement of water molecules, which possess higher affinity to alumina than hydrocarbons.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

กระบวนการกำจัดน้ำออกจากก๊าซธรรมชาติเป็นขั้นตอนหนึ่งที่สำคัญของอุตสาหกรรมปิโตรเคมี ในงานวิจัยนี้ได้นำสารดูดซับอลูมินาซึ่งสังเคราะห์โดยวิธีโซลเจล (Sol-gel) มาศึกษาคุณสมบัติในการดูดซับน้ำจากก๊าซธรรมชาติ ผลการวิเคราะห์คุณสมบัติทางกายภาพพบว่าสารดูดซับ อลูมินาที่สังเคราะห์ได้มีรูพรุนขนาดเล็กมาก และเมื่ออบให้ความร้อนสารดังกล่าวที่อุณหภูมิสูงจะทำให้ค่าพื้นที่ผิวภายในรูพรุนของสารนี้ลดลง ในการทดลองการดูดซับน้ำของอลูมินาพบว่า อลูมินามีความสามารถในการดูดซับน้ำได้สูง และใช้อุณหภูมิน้ำในการอบเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ จากผลการทดลองสามารถยืนยันได้ว่าในการดูดซับน้ำของอลูมินานั้นมีการกลั่นตัวของไอน้ำเกิดขึ้นภายในรูพรุนของอลูมินา การกำจัดน้ำที่ถูกดูดซับอยู่ในรูพรุนนั้นสามารถกำจัดได้ง่ายด้วยการอบที่อุณหภูมิ 100 องศาเซลเซียส จากการทดลองเปรียบเทียความสามารถในการดูดซับน้ำและก๊าซธรรมชาติพบว่า อลูมินาสามารถดูดซับน้ำได้มากกว่าก๊าซธรรมชาติ ในช่วงแรกของการทดลองอลูมินาสามารถดูดซับก๊าซธรรมชาติไว้ได้ส่วนหนึ่งแต่ต่อมาโมเลกุลของน้ำได้เข้ามาแทนที่โมเลกุลของก๊าซธรรมชาติ ทั้งนี้เนื่องจากความสามารถของน้ำในการดึงดูดอิเล็คตรอนที่ผิวของอลูมินามีมากกว่า

Link to Full Text

Share

COinS