การพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลที่มีเสถียรภาพสำหรับการแตกตัวของน้ำมันทาร์ในแกซิฟิเคชันด้วยไอน้ำของชีวมวล

Abstract

งานวิจัยนี้ ศึกษา และพัฒนาเสถียรภาพของตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลสำหรับการแตกตัวน้ำมันทาร์ในกระบวนการแกซิฟิเคชันของชีวมวลด้วยไอน้ำในเครื่องปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง โดยชีวมวลที่นำมาศึกษา คือ แกลบ ตัวแปรที่ทำการศึกษา คือ ชนิดของเบสออกไซด์ที่ใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพตัวเร่งปฏิกิริยาอุณหภูมิในการแคลไซด์ตัวเร่งปฏิกิริยา และวิธีในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์แก๊สที่ได้นำมาวิเคราะห์องค์ประกอบด้วยเครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ เพื่อศึกษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยเบสออกไซด์ต่อผลได้และองค์ประกอบของแก๊สผลิตภัณฑ์และผลิตภัณฑ์ทั้งหมด จากผลการทดลองพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล (Ni-based catalyst) ที่ผ่านการปรับปรุงประสิทธิภาพด้วยแมกนีเซียม (Mg) และเตรียมด้วยวิธีเคลือบฝังตามลำดับ (sequential impregnation) ผ่านการแคลไซน์ที่อุณหภูมิ 950 องศาเซลเซียส จะช่วยเร่งปฏิกิริยารีฟอร์มิงด้วยไอน้ำของมีเทนและปฏิกิริยาการแตกตัวของไฮโดรคาร์บอนและน้ำมันทาร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวยังมีเสถียรภาพสูงสำหรับการแตกตัวน้ำมันทาร์ เนื่องจากสามารถป้องกันการเกาะติดของคาร์บอนได้เป็นอย่างดีส่งผลให้ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เกิดการเสื่อมสภาพ การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเคลือบฝังตามลำดับจะส่งผลให้ตัวเร่งปฏิกิริยามีประสิทธิภาพในการทำงานมากกว่าการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเคลือบฝังร่วม (co-impregnation) เมื่อทำการเพิ่มอุณหภูมิการแคลไซน์ (calcination temperature) ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ผ่านการปรับปรุงประสิทธิภาพแล้ว พบว่าตัวเร่งปฏิกิริยาจะมีประสิทธิภาพในการทำงานเพิ่มสูงขึ้น ซึ่งจะให้ผลตรงกันข้ามกับตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลที่ไม่ผ่านการปรับปรุงประสิทธิภาพ