Παραγωγή ανανεώσιμου ντίζελ μέσω καταλυτικής εκλεκτικής αποξυγόνωσης (SDO) φυτικών ελαίων

Production of renewable diesel via catalytic selective deoxygenation (SDO) of vegetable oils (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Μπακαγιάννη, Αθηνά
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 18 Σεπτεμβρίου 2021 [2021-09-18]
  5. Ελληνικά
  6. 61
  7. Γούλα, Μαρία
  8. Κορδούλης, Χρήστος | Μπουρίκας, Κυριάκος
  9. Εκλεκτική Αποξυγόνωση (SDO) | Ανανεώσιμο Ντίζελ | Πράσινο Ντίζελ | Υδρογονοαποξυγόνωση (HDO) | Αποκαρβοξυλίωση (deCO2) | Αποκαρβονυλίωση (deCO)
  10. 78
  11. Περιέχει: πίνακες, διαγγράμματα, εικόνες
    • Η μελέτη που παρουσιάζεται εδώ διερευνά την παραγωγή παραφινών n-C15-C18 μέσω της αντίδρασης αποξυγόνωσης του φοινικέλαιου σε έναν αντιδραστήρα σταθεροποιημένης κλίνης. Τα La2O3 και CaO-MgO-SiO2 χρησιμοποιήθηκαν ως τροποποιητές του καταλύτη Ni / γ-Αl2Ο3, οι οποίοι παρασκευάστηκαν με την τεχνική του υγρού εμποτισμού και χαρακτηρίστηκαν χρησιμοποιώντας πληθώρα τεχνικών χαρακτηρισμού όπως προσρόφηση-εκρόφηση Ν2, XRD, H2-TPR, CO2 / NH3-TPD. Η φύση και η δομή του εναποτιθέμενου άνθρακα στις καταλυτικές επιφάνειες, μετά από τα πειράματα 20 ωρών, μελετήθηκε από τη φασματοσκοπία Raman. Τα πειράματα αποξυγόνωσης του φοινικέλαιου αρχικά διεξήχθησαν χρησιμοποιώντας διαφορετικές παραμέτρους λειτουργίας με σκοπό να βρεθούν οι βέλτιστες, ως εξής: θερμοκρασία 250-400 ° C, πίεση H2 20-30 bar, Liquid Hourly Space Velocity (LHSV) 1,2-4,8 h − 1 και H2 / έλαιο 250-2000 cm3 / cm3. Στυ συνέχεια, αφού βρέθηκαν οι βέλτιστες συνθήκες λειτουργίας, τα πειράματα αποξυγόνωσης πραγματοποιήθηκαν μεταξύ 300 και 400 oC, ενώ οι τιμές LHSV και H2 / έλαιο ήταν σταθερές στα 1,2 h-1, 30 bar και 1000 cm3 / cm3, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η τροποποίηση του υποστρώματος γ-Al2O3 με La2O3 ή CaO-MgO-SiO2 βελτίωσε τις μετατροπές των τριγλυκεριδίων και την απόδοση υδρογονανθράκων n-C15-C18 σε χαμηλές θερμοκρασίες αντίδρασης (300 και 325 oC) ακολουθώντας τη σειρά Ni / modAl> Ni / LaAl> Ni / Al. Αυτό μπορεί να αποδοθεί στην χαμηλότερη συνολική οξύτητα, η οποία κατέστειλε τις αντιδράσεις υδροπυρόλυσης, και την αυξημένη αλληλεπίδραση του Ni με το υπόστρωμα. H deCOx ήταν η κύρια οδός αντίδρασης, για όλα τα καταλυτικά δείγματα, σε σύγκριση με την HDO. Όσον αφορά τη σταθερότητα των καταλυτών, οι καταλύτες Ni / modAl και Ni / LaAl βρέθηκαν να είναι πιο σταθεροί από τον Ni / Al λόγω του χαμηλότερου βαθμού γραφιτοποίησης του εναποτιθέμενου άνθρακα.
    • The study presented herein investigates the production of n-C15 – C18 paraffins through the deoxygenation reaction of palm oil in a fixed – bed reactor. La2O3 and CaO – MgO – SiO2 were used as modifiers of the Νi / γ – Al2O3 catalysts, which were prepared by the wet impregnation method and characterized using a variety of characherization techniques such as adsorption – desorption of N2, XRD, H2-TPR, CO2 / NH3 – TPD. The nature and structure of the carbon deposition on the catalytic surfaces, after 20 hours experiments was studies by Raman spectroscopy. Palm oil deoxygenation experiments were initially performed using different operation parameters in order to find the optimal ones, as follows: temperature 250 – 400 οC, pressure 20 – 30 bar, Liquid Hourly Space Velocity (LHSV) 1,2 – 4,8 h-1 and H2 / oil 250 – 2000 cm3 / cm3. Then after finging tha optimal operating conditions, the deoxygenation experiments were performed between 300 and 400 oC, while the LHSV and H2 / oil values were constant at 1,2 h-1, 30 bar and 1000 cm3 / cm3, respectively. The results showed that modification of the γ-Al2O3 substrate with La2O3 or CaO-MgO-SiO2 improved the triglyceride conversions and the yield of n-C15-C18 hydrocarbons at low reaction temperatures (300 and 325 o C) following the sequence Ni / modAl > Ni / LaAl > Ni / Al. This can be attributed to the lower overall acidity, which suppressed the hydropyrolysis reactions, and the increased interaction of Ni with the substrate. deCOx was the major reaction pathway, for all catalytic samples, compared to HDO. In terms of catalyst stability, Ni / modAl and Ni / LaAl catalysts were found to be more stable than Ni / Al due to the lower degree of graphite deposition of the deposited carbon.
  13. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.