Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/68170
Title: | Hydrogen production from the oxidative steam reforming of methanol over Au/CeO2 catalysts |
Other Titles: | กระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนจากปฏิกิริยาเปลี่ยนรูปเมทานอลด้วย ไอน้ำและก๊าซออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองบนซีเรียออกไซด์ |
Authors: | Chinchanop Pojanavaraphan |
Advisors: | Apanee Luengnaruemitchai Gulari, Erdogan |
Other author: | Chulalongkorn University. Petroleum and Petrochemical College |
Issue Date: | 2010 |
Publisher: | Chulalongkorn University |
Abstract: | The production of hydrogen by the oxidative steam reforming of meth (OSRM) was investigated on a series of Au/CeO₂ catalysts prepared by depoesition-precipitation. The influences of the main parameters considered on the methanol conversion are the H₂O/CH₃OH and O₂/CH₃OH feed molar ratios, content of Au loading, calcination temperature, and operating reaction temperature. Among all the samples studied, l%wt Au/CeO₂ exhibited nearly a 100 % methanol conversion and 23.63% H₂ yield at 300 ℃. Optimum operating conditions— GHSV = 30,000 ml/ h- gcat, T = 300 ℃, H₂O/CH₃OH molar ratio = 2/1, and O₂/CH₃OH molar ratio = 1.25/1 — could be suggested to obtain the high methanol conversion and hydrogen yield. Interestingly, 5% wt Au/ CeO₂ exhibited the highest activity under the optimum conditions with 100% methanol conversion and 24.5% H₂ yield since larger Au particle sizes might be more active in OSRM without metal sintering during the reaction. In the stability test, methanol conversion dropped rapidly from 100% to 88.8 % after 40 h due to a blocking of pores by coke formation; whereas an average H₂ yield at 16.12% was still steady. |
Other Abstract: | งานวิจัยนี้ศึกษากระบวนการผลิตก๊าซไฮโดรเจนด้วยกระบวนการเปลี่ยนรูปเมทานอลด้วยอน้ำและก๊าซออกซิเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองบนตัวรองรับชนิดซีเรียออกไซด์ที่เตรียมด้วยวิธีการยึดเกาะควบกู่กับการตกผลึก (Deposition-precipitation) ตัวแปรที่ศึกษาที่มีอิทธิพลต่อค่าการเปลี่ยนแปลงของเมทานอล (methanol conversion) เช่น อัตราส่วนโดยโมลของ H₂O/CH₃OH และ O₂/CH₃OH ปริมาณของทองที่ใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา รวมถึงอุณหภูมิที่ใช้ในการเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยา (calcination temperature) และช่วงของอุณหภูมิที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาในเตาปฏิกรณ์ขนาดเล็ก ผลการศึกษาในสภาวะเริ่มด้นพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยา l%wt Au/CeO₂ ให้ผลร้อยละการเปลี่ยนแปลงเมทานอล 100 และร้อยละผลผลิตของไฮโดรเจน 23.63 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ณ สภาวะอัตราส่วนโดยโมลของ H₂O/CH₃OH เท่ากับ 2/1 และ O₂/CH₃OH เท่ากับ 1.25/1 ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดต่อการเกิดปฏิกิริยาดังกล่าว เพื่อให้การเปลี่ยนแปลงเมทานอลและค่าผลิตผลของไฮโดรเจนมากที่สุด อย่างไรก็ตามในส่วนของการศึกษาผลของตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่า 5%wt Au/CeO₂ ให้ร้อยละการเปลี่ยนแปลงเมทานอลและผลิตผลของไฮโดรเจนสูงสุดเท่ากับ 100 และ 24.5 ตามลำดับ ในสภาวะการเกิดปฏิกิริยาเดียวกัน เนื่องจากมีขนาดอนุภาคของโลหะทองที่ใหญ่ที่สุด ส่งผลให้มีความว่องไวต่อการเกิดปฏิกิริยาสูงสุด โดยปราศจากภาวะการรวมตัวเป็นกลุ่มก้อน (sintering) นอกจากนี้ในการทดสอบความเสื่อมสภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าร้อยละการเปลี่ยนแปลงของเมทานอลลดลงอย่างรวดเร็วจาก 100 เป็น 88.8 หลังจากทำการทดสอบเป็นเวลา 40 ชั่วโมง สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นมาจากการที่โค้ก (coke) ไปอุดรูพรุน (blocking) ที่ใช้ในการเกิดปฏิกิริยาของตัวเร่งปฏิกิริยา อย่างไรก็ตามค่าของร้อยละผลิตผลไฮโดรเจนยังคงมีค่าเฉลี่ยอยู่ที่ 16.12 ตลอดช่วงเวลาที่ทำการทดสอบการเสื่อมสภาพ |
Description: | Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2010 |
Degree Name: | Master of Science |
Degree Level: | Master's Degree |
Degree Discipline: | Petroleum Technology |
URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/68170 |
Type: | Thesis |
Appears in Collections: | Petro - Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
Chinchanop_po_front_p.pdf | 1.05 MB | Adobe PDF | View/Open | |
Chinchanop_po_ch1_p.pdf | 649.41 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Chinchanop_po_ch2_p.pdf | 1.92 MB | Adobe PDF | View/Open | |
Chinchanop_po_ch3_p.pdf | 933.72 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Chinchanop_po_ch4_p.pdf | 3.1 MB | Adobe PDF | View/Open | |
Chinchanop_po_ch5_p.pdf | 642.79 kB | Adobe PDF | View/Open | |
Chinchanop_po_back_p.pdf | 1.19 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.