Ανάπτυξη στηριγμένων καταλυτών μετάλλων για την παραγωγή πράσινου ντίζελ

Development of metal catalysts for the production of green diesel (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Αμβροσιάδης, Σάββας
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 29 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-29]
  5. Ελληνικά
  6. 93
  7. Μπουρίκας , Κυριάκος
  8. Μπουρίκας, Κυριάκος | Κορδούλης, Χρήστος
  9. ετερογενής κατάλυση | heterogeneous catalysis | βιοκαύσιμα | biofuels | πράσινο ντίζελ | green diesel | καταλύτες νικελίου | nickel catalysts | τιτάνια | titania | Εκλεκτική Αποξυγόνωση | selective deoxygenation
  10. 21
  11. 66
  12. Περιέχει : πίνακες, σχήματα, εικόνες
  13. Καταλυτικές επιφάνειες / Χ.Α. Κορδούλης - Α.Σ. Λυκουργιώτης
    • Στην εργασία αυτή μελετήθηκε η επίδραση του μολυβδαινίου σε καταλύτη νικελίου στηριγμένου σε τιτάνια, για τη μετατροπή ηλιελαίου σε πράσινο (ανανεώσιμο) ντίζελ, μέσω εκλεκτικής αποξυγόνωσης. Ο μονομεταλλικός καταλύτης Ni παρασκευάστηκε με την τεχνική της θερμικής εναπόθεσης καθίζησης με ουρία. Παρασκευάστηκαν επίσης τρεις διμεταλλικοί καταλύτες νικελίου-μολυβδαινίου στηριγμένοι σε τιτάνια, με συνδυασμό των τεχνικών της θερμικής εναπόθεσης καθίζησης με ουρία και του υγρού εμποτισμού. Οι καταλύτες περιείχαν 38% κ.β. Ni και 12% κ.β. Mo τα οποία έδιναν ένα συνεργιστικό λόγο Ni/(Ni+Mo) ίσο με 0,83. Οι καταλύτες χαρακτηρίστηκαν με τη μέθοδο ρόφησης - εκρόφησης αζώτου σε θερμοκρασία υγρού αζώτου, για τον προσδιορισμό της ειδικής επιφάνειας και της κατανομής του μεγέθους των πόρων, με τη μέθοδο της περίθλασης ακτίνων Χ, για τον προσδιορισμό του είδους και του μεγέθους των κρυσταλλιτών των δραστικών φάσεων και με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, για τον προσδιορισμό της σύστασής τους. Η αξιολόγηση των καταλυτών πραγματοποιήθηκε σε αντιδραστήρα ημιδιαλείποντος έργου στους 310 °C, σε μερική πίεση υδρογόνου 40 atm και λόγο ηλιελαίου προς καταλύτη 100mL/1g. Η κάθε καταλυτική δοκιμή διήρκησε 9 ώρες. Τα προϊόντα της αντίδρασης προσδιορίστηκαν με αέρια χρωματογραφία. Βρέθηκε ότι καταλύτης NiMo που παρασκευάστηκε με ταυτόχρονη εναπόθεση νικελίου και μολυβδαινίου εμφανίζει την μεγαλύτερη απόδοση σε υδρογονάνθρακες από όλους τους καταλύτες. Αυτό οφείλεται σε τρεις κυρίως λόγους: πρώτον, στα καλύτερα χαρακτηριστικά υφής (ειδική επιφάνεια, μεσοπορώδες), δεύτερον στην καλύτερη διασπορά του Ni λόγω ισχυρότερης αλληλεπίδρασής του με το μολυβδαίνιο και τρίτον, στην ευκολότερη αναγωγή του NiO σε Ni0, το οποίο αποτελεί και τη δραστική φάση σε αυτή την αντίδραση. Παρουσία του μονομεταλλικού καταλύτη Ni, η αντίδραση της εκλεκτικής αποξυγόνωσης προς παραγωγή πράσινου ντίζελ οδεύει μέσα από το δρόμο της αποκαρβονυλίωσης παράγοντας κυρίως δεκαεπτάνιο. Αντίθετα, η παρουσία του μολυβδαινίου ευνοεί την υδρογονοαποξυγόνωση, οδηγώντας σε αυξημένη παραγωγή δεκαοκτανίου.
    • In this work, the effect of molybdenum on titania-based nickel catalyst was studied to convert sunflower oil into green (renewable) diesel through selective deoxygenation. The monometallic Ni catalyst was prepared by the thermal deposition-precipitation technique using urea. Three titania-based nickel-molybdenum bimetallic catalysts were also prepared by combining the technique of thermal deposition-precipitation (with urea) with that of the wet impregnation. The catalysts contained 38% wt. Ni and 12% wt. Mo, which gave a Ni/(Ni+Mo) synergistic ratio equal to 0.83. The catalysts were characterized by the nitrogen adsorption-desorption technique at liquid nitrogen temperature to determine the specific surface area and pore size distribution, by the X-ray diffraction technique to determine the type and size of the crystalline active phases and by the scanning electron microscopy to determine their composition. The evaluation of the catalysts was carried out in a semi-batch reactor at 310 ° C, at a partial hydrogen pressure of 40 atm, and a ratio of sunflower oil to catalyst equal to 100mL/1g. Each catalytic test lasted 9 hours. The reaction products were determined by gas chromatography. It has been found that NiMo catalyst prepared by co-deposition of nickel and molybdenum exhibits the highest hydrocarbon yield of all catalysts. This is due to three main reasons: first, to the best texture characteristics (specific surface, mesoporosity), second, to the better dispersion of Ni due to its stronger interaction with molybdenum, and third, to the easier reduction of NiO to Ni0, which is the active phase for this reaction. In the presence of the monometallic Ni catalyst, the reaction of selective deoxygenation to the production of green diesel proceeds through the decarbonylation pathway, mainly producing heptadecane. On the contrary, the presence of molybdenum favors the hydrodeoxygenation route, leading to increased octadecane production.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.