Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Surface activity of Rh/KL catalyst in waste tire pyrolysis

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกริริยาโรเดียมที่บรรจุบนซีโอไลท์ชนิดเคเอลในกระบวนไพโรไลซิสยางรถยนต์หมดสภาพ

Year (A.D.)

2014

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

Petrochemical Technology

DOI

10.58837/CHULA.THE.2014.1944

Abstract

This research work elucidated the surface activity of KL and Rh/KL through the changes of hydrocarbon compounds in tire-derived oil (TDO). Maltenes, TDOs after separation of asphaltene, were analyzed by using a comprehensive 2D gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry (GC × GC- TOF/MS). The hydrocarbon compounds in TDOs were categorized into seven groups; that are, saturated hydrocarbons (SATs), olefins (OLEs), terpenes (TERs), mono-aromatics (MAHs), di-aromatics (DAHs), poly-aromatics (PAHs), and polar-aromatics (PPAHs). Moreover, mono-aromatics were classified into those with saturated and unsaturated substituents. The changes in molecular structures of hydrocarbon compounds with the uses of catalysts were confirmed by using two-dimension Heteronuclear Single-Quantum Correlation-Nuclear Magnetic Resonance (2D- HSQC-NMR). As a result, the KL catalyst can provide hydrogenation of C11 - and C12-alkylbenzenes; moreover, the KL can enhance the cracking of Cl3- and Cl4- indenes, whereas the Rh/KL catalyst can provide dehydrogenation of Cl2- teralins (mostly, 2-ethyltetralin) to C12-DAHs (mostly, 2-ethlynaphthalene), and C11-alkylbenzenes (mostly, cyclopentylbenzene) to Cl1-alkenylbenzenes (mostly, cyclopentenylbenzene). Furthermore, the Rh/KL can crack C12-alkylbenzenes via multiplet mechanism.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยฉบับนี้เป็นการศึกษาปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวตัวเร่งปฏิกิริยาของซีโอไลท์ ชนิดเคเอลและโลหะโรเดียมบนตัวรองรับซีโอไลท์ชนิดเคเอล โดยศึกษาจากการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่พบในน้ำมันที่ได้จากกระบวนไพโรไลซิสยางรถยนต์หมดสภาพ ในการวัดการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน ในน้ำมันจะต้องผ่านกระบวนการแยก แอสฟัลทีนออกแล้วจะได้น้ำมันที่เรียกว่ามัลทีนซึ่งถูกนำไปวิเคราะห์ด้วยเครื่อง แก๊สโครมาโทร- กราฟีสองมิติ (GC × GC- TOF/MS) สารประกอบไฮไดรคาร์บอนถูกจัด เป็น 7 กลุ่ม ดังต่อไปนี้ สารประกอบไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัว (SATs) โอเลฟินส์ (OLEs) เทอร์ปีนส์ (TERs) โมโนอะโรมาติกส์ (MAHs) ไดอะโรมาติกส์ (DAHs) โพลีอะโรมาติกส์ (PAHs) และ โพลีอะโรมาติกส์ที่มีขั้ว (PPAHs) ไฮโดรคาร์บอนในกลุ่มของโมโนอะโรมาติกส์นั้นถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่มตามหมู่แทน ซึ่งประกอบไปด้วย หมู่แทนที่อิ่มตัว และหมู่แทนที่ไม่อิ่มตัว โครงสร้างของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่เปลี่ยนแปลงไปเมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาชนิดต่าง ๆ นั้นถูกยืนยัน โดยใช้เครื่องมือนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนสเปกโตรสโกปี (NMR) ด้วยเทคนิคการวิเคราะห์สองมิติ เอสเฮสคิวซี (2D-HSQC) จากผลการทดลองพบว่า ซีโอไลท์ชนิดเคแอล สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาไฮโดร จีเนชั่น ของ แอลคิลเบนซีน 11 อะตอม และ 12 อะตอมและไดอะโรมาติกส์ 12 อะตอม นอกจากนี้ ซีโอไลท์ชนิดเคแอลสามารถเพิ่มการแตกสลายพันธะของสารประกอบอินดีน 13 อะตอม และ 14 อะตอม เมื่อโลหะโรเดียมถูกบรรจุบนซีโอไลท์ชนิดเคเอล ผลปรากฏว่า เตระตะริน 12 อะตอม (ส่วนมากคือ 2-ethyltetralin) จะถูกดีไฮโดรจีเนตเป็น ไดอะโรมาติกส์ 12 อะตอม (2- ethylnapthalene เป็นส่วนใหญ่) และแอลคิลเบนซีน 11 อะตอม จะถูกดีไฮโดรจีเนตเป็นแอลคีนิลเบนซีน 11 อะตอม นอกจากนี้สามารถเสริมแรงในการสลายพันธะของแอลคิลเบนซีน 12 อะตอม (ซึ่งส่วนใหญ่คือ ไซโคลเฮกซิลเบนซีน) จะถูก เปิดวงโดยกลไลมัลติเฟลตเป็น เฮกซิลเบนซีน และ เพิ่มปริมาณแอลคีนิลเบนซีน 11 อะตอม

Link to Full Text

Share

COinS