Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Deoxygenation of fatty acid for the production of renewable diesel

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การกำจัดออกซิเจนออกจากกรดไขมันเพื่อการผลิตไบโอดีเซลคุณภาพสูง

Year (A.D.)

2008

Document Type

Thesis

First Advisor

Siriporn Jongpatiwut

Second Advisor

Somchai Osuwan

Third Advisor

Resasco, Daniel E

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.2008.2199

Abstract

The deoxygenation of oleic acid and palmitic acid to diesel-like hydrocarbons was studied over commercial NiMo/Al2O3, NiMoS/Al2O3, and Pd/C catalysts. In the deoxygenation of oleic acid over NiMo/Al2O3 under hydrogen atmosphere, n-octadecane (n-C18) and n-heptadecane (n-C17) was observed as main products with small amounts of stearic acid, octadecanol, CO, and water. The reaction pathway has been proposed; that is, oleic acid is hydrogenated to stearic acid, followed by the hydrogenation of stearic acid to octadecanol. After that, octadecanol can undergo either hydrodeoxygenation via dehydration to octadecene and hydrogenation to n-C18, or hydrodecarbonylation via decarbinylation to heptadecene and hydrogenation to n-C17. The deoxygenation of oleic acid over NiMo/Al2O3 is more selective to hydrodeoxygenation path as higher yield of n-C18 was observed. Due to the higher acidity, the dehydration was enhanced over NiMoS/Al2O3, resulted in higher n-C18 selectivity compared to that obtained with unsulphided catalyst. In contrast, Pd/C gave only n-C17 hydrocarbon resulted from hydrodecarbonylation path. Similarly, the preferred reaction for palmitic deoxygenation over NiMo/Al2O3 and NiMoS/Al2O3 is hydrodeoxygenation while the preferred reaction over Pd/C is hydrodecarbonylation. The optimum condition for deoxygenation of both oleic acid and palmitic acid is at 325°C, 500 psig.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาการกำจัดออกซิเจนออกจากกรดไขมันโอเลอิกและกรดไขมันปาล์ม บนตัวเร่งปฏิกิริยาทางการค้า NiMo/Al2O3, NiMoS/Al2O3, และ Pd/Cเพื่อการผลิตสารไฮโดรคาร์บอนที่มีลักษณะเหมือนน้ำมันดีเซล ในการกำจัดออกซิเจนออกจากกรดไขมันโอเลอิกบนตัวเร่งปฏิกิริยา NiMo/Al2O3 ภายใต้บรรยากาศไฮโดรเจนผลิตภัณฑ์หลักที่ได้คือ ออกตะเดคเคน (n-C18) และเฮปตะเดคเคน (n-C17) โดยมี กรดสเตรียริก, และ ออกตะเดคคานอลเป็นสารมัธยันต์และมีผลพลอยได้คือ คาร์บอนมอนอกไซด์ และ น้ำ โดยที่กระบวนการเกิดปฏิกิริยาสามารถนำเสนอได้ดังนี้กรดไขมันโอเลอิก จะทำการ เติมไฮโดรเจน ได้เป็น กรดสเตรียริก และ กรดสเตรียริกจะถูกรีดิวส์ได้เป็น ออกตะเดคคานอล หลังจากนั้น ออกตะเดคคานอล จะสามารถเกิดปฏิกิริยาได้สองรูปแบบ แบบที่หนึ่งคือ ถูกกำจัดออกซิเจนโดยการเติมไฮโดรเจนได้เป็นออกตะเดคซีนและถูกไฮโดรเจเนตอีกครั้งไปเป็น n-C17 หรือ แบบที่สอง ออกตะเดคคานอลจะถูกกำจัดหมู่คาร์บอนิลออก ได้เป็น เฮปตะเดคซีน และ ถูกไฮโดรเจเนตไปเป็น n-C17 การกำจัด ออกซิเจนออกจากกรดไขมันโอเลอิกบนตัวเร่งปฏิกิริยา NiMo/Al2O3 นั้นจะเลือกที่จะเกิดกระบวนการไฮโดรดีออกซิเจเนชันมากกว่าดังจะเห็นได้จากการที่มีผลิตภัณฑ์เป็น n-C18 มากกว่า นั่นเอง และจากการที่ NiMoS/Al2O3 นั้นมีค่าความเป็นกรดสูงกว่า ทำให้ปฏิกิริยาเกิดการกำจัดน้ำออกได้ดีกว่ายังผลให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้เป็น n-C18 มากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่มีซัลเฟอร์ ในทางกลับกันนั้นตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C จะให้ผลิตภัณฑ์ที่เป็น n-C17 เป็นหลัก และมีปฏิกิริยาหลักคือ ปฏิกิริยาการกำจัดหมู่คาร์บอนิล สำหรับปฏิกิริยาหลักในการกำจัดออกซิเจนออกจากกรดไขมัน ปาล์มบนตัวเร่งปฏิกิริยา NiMo/Al2O3 และ NiMoS/Al2O3คือ ไฮโดรดีออกซิเจเนชัน และ บนตัวเร่งปฏิกิริยา Pd/C คือ ไฮโดรดีคาร์บอนิลเลชัน ซึ่งเหมือนกันกับปฏิกิริยาของกรดไขมันโอเลอิกและ สภาวะที่เหมาะสมต่อการเกิดปฏิกิริยาคือที่ อุณหภูมิ 325 องศาเซลเซียส และ ความดัน 500 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว

Link to Full Text

Share

COinS