การผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำมันชีวภาพโดยกระบวนการเผาแบบไร้อากาศบนตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมท์

Abstract

งานวิจัยนี้เพื่อศึกษาประสิทธิภาพการผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำมันชีวภาพ (น้ำมันปาลัม (PO) และน้ำมัน พืชที่ใช้แล้ว (WCO)) ชึ่งการทดลองนี้ทำในเรื่องปฏิกรณ์แบบแพ็กเบคที่อุณหภูมิ 450 500 และ 550C ภายใต้ความดัน บรรยากาศ WHSV = 0.5 hยกกำลัง-1 โดยตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาจะทำการอัดขึ้นรูปเป็นเม็ดและ เผาที่ 600 C เป็นเวลา 4 ชั่วโมง วิเคราะห์คุณลักษณะทางกายภาพและเคมีของตัวเร่งปฏิกิริยาโดยการวิเคราะห์ด้วย X-ray fluorescence spectroscopy (XRF) X-ray diffraction (XRD) N2 adsorption-desorption และ Field emission scanning mlectron Microscope (FESEM) ผลการวิเคราะห์องค์ประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วย Ca(OH)2 CaO SiO2 และ Fe2O3 นอกจากนั้นแล้วลักษณะ โครงสร้างผลึกของตัวเร่งปฏิกิริยาก่อนการเผาพบเฟสของ Ca(OH)2 CaCO3 CaO SiO2 และหลังจากการเผาพบว่ามีเฟสของ Ca(OH)2 CaO SiO2 ซึ่งผลหลังจากการเผาตัวเร่งปฏิกิริยาทำให้พื้นที่ผิวลดลงเนื่องจากการเปลี่ยนเฟสหรือการสลายตัวทางความร้อนของตัวเร่งปฏิกิริยาในรูปออกไซด์ สัณฐานวิทยาของตัวเร่งปฏิกิริยาโคโลไมท์ก่อนการเผาประกอบด้วยอนุภาคขนาดใหญ่และมีลักษณะราบเรียบซึ่งแตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเปรียบเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาโคโลไมท์หลังการเผาซึ่งมีลักษณะอนุภาคเล็กลงและ ขรุขระ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการทำปฏิกิริยาพบว่าน้ำมันปาล์มและน้ำมันพืชที่ใช้แล้วมีปริมาตรสูงสุดเท่ากับ 90% นอกจากนั้นแล้วการทำปฏิกิริยาของน้ำมันปาล์มที่อุณหภูมิ 450 องศาเซลเซียส สามารถผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพได้สูงสุด ในขณะที่ผลิตกัณฑ์ที่ได้ของน้ำมันพืชที่ใช้แล้วที่ทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 550 องศาเซลเซียส สามารถผลิตน้ำมันเชื้อพลิงชีวภาพได้สูงที่สุด ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการทำปฏิกิริยามากลั่นตามมาตรฐาน ASTM D86 แขกได้เป็น แก๊สโซลีนและดีเซล ทำการวิเคราะห์คุณสมบัติของน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพ ได้แก่ ค่าความหนืด ค่าความร้อน ซึ่งค่าความร้อนและค่าความหนืดที่ได้มีค่าผ่านตามมาตรฐาน ดังนั้นกระบวนการนี้สามารถผลิตน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ

The aim of this work was to study the efficiency of biofuel production from bio-oils (Palm oil (PO) and Waste cooking oil (WCO)) in pack-bed reactor with reaction temperature at 450, 500, 550°C under atmospheric pressure and WHSV of 0.5 h-1. The dolomite as a catalyst were pressed to cylindrical pellets and then calcined at 600°C for 4 hr. The physical and chemical properties of catalysts were characterized by X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), X-ray diffraction (XRD), N2 adsorptiondesorption and Field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The results found that the main compositions of catalyst were CaO, SiO2 and Fe2O3. In addition, the crystalline structures of catalyst before calcination appeared Ca(OH)2, CaCO3, CaO and SiO2. However, after calcination the crystalline structures showed Ca(OH)2, CaO, SiO2. The specific surface area decreased because of the phase transformation and thermal decomposition to oxide form of catalyst. The surface morphology of dolomite before calcination showed large particle sizes and smooth surface. The morphology was different after calcination, which obvious in small particle sizes and roughness surface. The highest pyrolytic oil products of PO and WCO were about 90%. Additionally, the products of PO reacted at 450°C gave the highest products, whereas the products of WCO reacted at 550°C showed the highest product yield. The liquid products were distilled following ASTM D86 to separate gasoline and diesel oils. Then, the properties of distilled products were analyzed for viscosity and heating value following ASTM D445 and ASTM D240, respectively. The heating value and viscosity of distilled products followed the standard values. Therefore, this process can produce the bio-fuel oils.