Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ปฏิกิริยาไฮโดรจีโนไลซิสของกลีเซอรอลโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดินัมฟอสฟอรัส

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

HYDROGENOLYSIS OF GLYCEROL USINGPHOSPHORUS PROMOTED NICKEL MOLYBDENUM CATALYST

Year (A.D.)

2014

Document Type

Thesis

First Advisor

ธวัชชัย ชรินพาณิชกุล

Second Advisor

อภินันท์ สุทธิธารธวัช

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเคมี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1180

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการแปรสภาพกลีเซอรอลซึ่งเป็นเคมีภัณฑ์ที่มีมูลค่าต่ำ ผ่านปฏิกิริยาไฮโดรจีโนไชซิส และคาดหวังผลิตภัณฑ์ โพรเพนไดออล และ โพรพานอล ที่มีมูลค่าสูง โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมที่ถูกซัลไฟด์ แล้วทำการศึกษาปัจจัยต่างๆ ได้แก่ อุณหภูมิ และ ความดันในการทำปฏิกิริยา รวมทั้งศึกษาเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาไฮโดรจีโนไลซิสของกลีเซอรอลบนตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว และ ความสามารถในการเร่งปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมฟอสฟอรัส จากการศึกษาเส้นทางการเกิดปฏิกิริยาพบว่า เส้นทางเกิดปฏิกิริยาของกลีเซอรอลนั้นผ่านเส้นทางปฏิกิริยา ดีไฮเดรชัน-ไฮโดรจีเนชัน (Dehydration-hydrogenation) และพบว่าผลิตภัณฑ์หลักที่ได้จากปฏิกิริยาไฮโดรจีโนไลซิสของกลีเซอรอล ได้แก่ 1,2-โพรเพนไดออล, 1-โพรพานอล จากการทดลองผลกระทบของอุณหภูมิและความดันที่มีต่อปฏิกิริยา พบว่าอุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมาก เป็นผลมาจากขั้นปฏิกิริยาดีไฮเดรชันเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อน และในขณะที่ปฏิกิริยาไฮโดรจีเนชันกลับเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน และที่อุณหภูมิสูงเกินไปก็พบว่าจะทำให้ปฏิกิริยาข้างเคียง ได้ผลิตภัณฑ์เป็นสารประกอบอินทรีย์จำพวกออกซิจีเนตสายโซ่ยาว ดังนั้นการควบคุมอุณหภูมิทำปฏิกิริยาจึงเป็นสิ่งที่สำคัญมาก ในขณะที่ความดันมีผลต่อปฏิกิริยาไฮโดรจีเนชันในขั้นตอนการถ่ายเทมวลของไฮโดรนเจนข้ามวัฎภาค สำหรับตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัมฟอสฟอรัส ให้ค่าเลือกผลิตภัณฑ์หลักคือ 1,2-โพรเพนไดออล ที่สูงมาก เมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลโมลิบดีนัม ซึ่งความแตกต่างของการเลือกเกิดผลิตภัณฑ์ดังกล่าว เกิดขึ้นในขั้นปฏิกิริยาดีไฮเดรชันที่ถูกเร่งปฏิกิริยาจากตัวเร่งปฏิกิริยาทั้ง 2 ชนิดที่มีคุณสมบัติความเป็นกรดที่แตกต่างกัน

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This report aims to convert glycerol, a low-value chemical product, to other more valuable chemical products via hydrogenolysis reaction using sulfided nickel molybdenum as catalyst. Products from the reaction are expected to be propanediols and proponols. Influences of operating parameters were examined such as temperature and pressure. Reaction pathway over nickel molybdenum and performance of nickel molybdenum phosphorus were also examined. The study of reaction pathway found that glycerol proceed hydrogenolysis through dehydration-hydrogenation pathway forming major products which are 1,2-propanediol and 1-propanol The study of influence of operating temperature and pressure found that temperature has a very strong influence over the reaction because dehydration step is endothermic reaction, while the following hydrogenation step is exothermic. Moreover, if operating temperature is too high it will favor side reactions resulting in formation of longer chain oxygenated organic products. So, precise controlling operating temperature is very essential factor. Significant influence of pressure can be observed in hydrogenation step. Performance of NiMoP catalyst is different from NiMo catalyst. NiMoP highly favors formation of 1,2-propanediol compared to NiMo. The difference in product selectivity occurs in dehydration step resulting from difference in acidity properties which are alternated from presence of phosphorus.

Link to Full Text

Share

COinS