Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Development of industrialized Pd/beta-based catalysts for waste tire pyrolysis

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาพาลาเดียมบนเบต้าซีโอไลท์เพื่ออุตสาหกรรม

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

Sirirat Jitkarnka

Faculty/College

The Petroleum and Petrochemical College (วิทยาลัยปิโตรเลียมและปิโตรเคมี)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petroleum Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.2281

Abstract

Catalytic waste tires pyrolysis is one alternative that has recieved a great deal of attention in handling many kinds of waste materials such as plastic and tires. In a previous work, 0.25 wt % of palladium supported on beta zeolite has been proven to be the best catalyst in producing naphtha range hydrocarbons. In this research, further investigation on two different Si/Al ratios of beta zeolite support and two different kinds of natural clay matrixes were studied. The agglomerated catalysts composed of various percentages of active component (5, 20, and, 40 wt %.) in the presence of alumina binder (10 wt %.) and a matrix were investigated to find the one that gave the optimum naphtha yields at a high content in the oil obtained from the catalytic pyrolysis of waste tire. According to the results, it was found that each clay matrix itself was not catalytically inactive as it helped reduce the heavy hydrocarbon content and enhanced the production of light oil fraction. The best agglomerated catalyst composition for the naphtha production, which provided the highest concentration of naphtha in the oil product, was found to be 20 wt.% of active Pd/Beta zeolite (Si/Al = 250), 70 wt. % of bentonite, and 10 wt% of a-alumina. Moreover, this agglomerated catalyst composition also gave the maximum yield of the overall naphtha produced from catalytic waste tire pyrolysis. The synergistic effect between the mild cracking activity of the matrix and the cracking activity of active component is the cause of this high naphtha selectivity.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

กระบวนการไพโรไลซิสโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นทางเลือกหนึ่งที่ได้รับความสนใจเป็นอย่างมากเพื่อใช้จัดการกับวัสดุเหลือทิ้ง เช่น ขยะพลาสติกและยางหมดสภาพ ในงานวิจัยที่ผ่านมาชิ้นหนึ่งพบว่า 0.25 wt.% พาลาเดียมบนเบต้าซีโอไลท์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุดในการผลิต ผลิตภัณฑ์ไฮโดรคาร์บอนในช่วงแนฟทา ในงานวิจัยนี้ได้นำตัวเร่งปฏิกิริยานี้มาศึกษาต่อโดยใช้เบต้าซีโอไลท์ที่มีอัตราส่วนของซีลิก้าต่ออะลูมินาที่ต่างกันสองชนิด และใช้ดินธรรมชาติที่ต่างกัน อีกสองชนิดเป็นเมทริกซ์ของตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าว โดยมีจุดประสงค์เพื่อหาองค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุด ที่ให้ความเข้มข้นและปริมาณของแนฟทาในน้ำมันที่ได้จากกระบวนการ ไพโรไลซิสของยางหมดสภาพสูงที่สุด จึงได้ทดลองเปลี่ยนแปลงปริมาณของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็น ตัวว่องไวจากร้อยละ 5, 20 และ 40 โดยน้ำหนักโดยมีองค์ประกอบของตัวประสานคงที่ที่ร้อยละ 10 ที่เหลือเป็นตัวรองรับ จากผลการทดลองพบว่า ดินธรรมชาติเพียงอย่างเดียวก็มีส่วนร่วมในการ ทำปฏิกิริยา เนื่องจากมันสามารถช่วยลดปริมาณของไฮโดรคาร์บอนหนักและเพิ่มปริมาณของไฮโดรคาร์บอนเบาในน้ำมันได้ ตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีอัตราส่วนของพาลาเดียมบนเบต้าซีโอไลท์ซึ่งมี ส่วนประกอบของซีลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 250 ร้อยละ 20 ในตัวเมทริกซ์ที่เป็นดินชนิดเบนโทไนท์ปริมาณร้อยละ 70 และอัลฟาอะลูมินาร้อยละ 10 นั้น สามารถเพิ่มความเข้มข้นของแนฟทาในน้ำมันได้มากที่สุด นอกจากนี้ยังพบว่า องค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาที่อัตราส่วนดังกล่าว สามารถให้ปริมาณการผลิตแนฟทามากที่สุดอีกด้วย จากผลการทดลอง มีความเป็นไปได้ว่าตัวเมทริกซ์ที่ใช้นั้นมีความเป็นกรดอ่อนซึ่งสามารถช่วยเสริมความสามารถในการแตกตัวของตัวว่องไวได้

Link to Full Text

Share

COinS