Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การสังเคราะห์เมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์ที่อุณหภูมิต่ำจากแก๊สสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Low temperature synthesis of methanol and dimethyl ether from syngas over metal oxide catalysts

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

ประเสริฐ เรียบร้อยเจริญ

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

เคมีเทคนิค

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.932

Abstract

เมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์สามารถสังเคราะห์ได้จากแก๊สสังเคราะห์โดยตรงในช่วงอุณหภูมิต่ำบนตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะออกไซด์ ในงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาให้เหมาะสมกับการสังเคราะห์เมทานอลและไดเมทิลอีเทอร์ที่อุณภูมิต่ำ (170 องศาเซลเซียส) โดยใช้เครื่องปฏิกรณ์ระบบสามเฟส ในกรณีของการสังเคราะห์เมทานอล ความดันที่ใช้คือ 50 บาร์ อัตราการป้อนแก๊สสารตั้งต้น (CO/CO2/H2/Ar = 32/5/60/3 โดยโมล) 20 มล./นาที ปริมาณตัวทำละลาย 25 มล. ผลการศึกษาพบว่าการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา CuZnO ที่เตรียมจากสารละลายแอซีเตดในตัวทำละลายไอโซโพรพานอลให้ค่าร้อยละการเปลี่ยนที่มีค่าสูงถึงร้อยละ 39 ส่วนในกรณีของการสังเคราะห์ไดเมทิลอีเทอร์ใช้ความดัน 40 บาร์ อัตราการป้อนแก๊สสารตั้งต้น (CO/H2/Ar = 48/48/4 โดยโมล) 40 มล./นาที ตัวเร่งปฏิกิริยา CuZnO/HZSM-5 ปริมาณ 1 กรัม ตัวทำละลายเมทานอล 40 มล. พบว่าค่าร้อยละการเปลี่ยนมีค่าสูงถึงร้อยละ 29 และค่าการเลือกเกิดสูงถึงร้อยละ 67 นอกจากนั้นแล้วพบว่าการเพิ่มปริมาณ CuZnO/HZSM-5 ยังช่วยให้ร้อยละการเปลี่ยนมีแนวโน้มเพิ่มสูงขึ้น ผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์เมทานอลและ ไดเมทิลอีเทอร์ที่ได้ถูกนำมาวิเคราะห์ด้วยเครื่องแก๊สโครมาโตกราฟ (GC) โดยผลิตภัณฑ์ที่เป็นแก๊สจะถูกวิเคราะห์ด้วยดีเทคเตอร์ทีซีดี (TCD) และผลิตภัณฑ์ที่เป็นของเหลวจะถูกวิเคราะห์ด้วยดีเทคเตอร์เอฟไอดี (FID)

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

The aim of this research was to develop highly active and stable catalysts for methanol and dimethyl ether (DME) synthesis at low temperature (443 K) in slurry reactor. In case of methanol synthesis, the reaction occurred at 50 bar, syngas flow rate of 20 ml/min (CO/CO2/H2/Ar = 32/5/60/3 by mole) and 25 ml of solvent. It was found that the highest conversion and methanol selectivity was obtained when using Cu/ZnO (1:1) catalyst prepared by acetate precursor with 2-propanol as solvent. In case of DME synthesis, the reaction took place under the pressure of 40 bar, syngas flow rate of 40 ml/min (CO/H2/Ar = 48/48/4 by mole), 1g. of CuZnO/HZSM-5 catalyst in 40 ml of methanol as a solvent. It was found that the conversion of DME synthesis was 29% with DME selectivity of 67%. The increasing in amount of hybrid catalyst could increase the conversion of DME synthesis. Both of methanol and dimethyl ether products were analyzed by Gas Chromatograph (GC) (TCD were used to analyze gas products and FID were used to analyze liquid products)

Link to Full Text

Share

COinS