กระบวนการไพโรไลซิสเชิงตัวเร่งของน้ำมันพืชใช้แล้วไปเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องบินในเครื่องปฏิกรณ์แบบสกูรต่อเนื่อง
คำสำคัญ:
กระบวนการไพโรไลซิสเชิงตัวเร่ง, โดโลไมต์, ของเสียจากน้ำมันพืช, ดีเซล, น้ำมันชีวภาพสำหรับเครื่องบินบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มุ่งเน้นศึกษากระบวนการไพโรไลซิสเชิงตัวเร่งในการเปลี่ยนของเสียน้ำมันพืช และไขสัตว์ บนเครื่องปฏิกรณ์แบบสกูรต่อเนื่องเพื่อให้ได้น้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องบิน ของเสียจากน้ำมันปาล์ม น้ำมันพืชใช้แล้ว และไขสัตว์ ซึ่งประกอบด้วยกรดไขมันที่สามารถแปรสภาพทางเคมีความร้อนบนตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมต์ ในงานวิจัยนี้แบ่งการดำเนินการเป็น 2 ส่วน ได้แก่ 1) การทดลองในเครื่องปฏิกรณ์ระดับห้องปฏิบัติการเพื่อหาภาวะดำเนินการที่เหมาะสมของการใช้เศษน้ำมันปาล์ม อุณหภูมิ และร้อยละโดยน้ำหนักของตัวเร่งปฏิกิริยา พบว่าภาวะดำเนินการที่เหมาะสม คือ อุณหภูมิ 425 องศาเซลเซียส เมื่อใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโดโลไมต์ร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก ให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันของเหลว ของแข็ง และแก๊สไม่ควบแน่น ร้อยละ 62.22 3.43 และ 28.50 โดยน้ำหนัก เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบตามคาบจุดเดือดของน้ำมันไพโรไลซิสให้ร้อยละผลได้เป็นแนฟทา เคโรซีน ดีเซล และกากน้ำมัน ร้อยละ 14.70 23.72 51.24 และ 10.32 ตามลำดับ 2) เป็นการศึกษากระบวนการไพโรไลซิสเชิงตัวเร่งจากของเสียในกระบวนการผลิตน้ำมันปาล์ม น้ำมันพืชใช้แล้ว และไขสัตว์ บนเครื่องปฏิกรณ์ขยายส่วนแบบสกูรต่อเนื่องที่มีกำลังการผลิต 800 กิโลกรัมต่อวัน โดยใช้ภาวะดำเนินการจากการทดลองในตอนที่หนึ่ง พบว่าให้ร้อยละผลได้เป็นน้ำมันของเหลว ของแข็ง และแก๊ส 66.58, 8.08 และ 25.34 โดยน้ำหนักตามลำดับ เมื่อวิเคราะห์องค์ประกอบตามคาบจุดเดือดให้ร้อยละผลได้เป็นแนฟทา เคโรซีน ดีเซล และกากน้ำมัน ร้อยละ 21.63 23.57 48.22 และ 5.58 ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบการใช้ของเสียน้ำมันพืชและไขสัตว์ในเครื่องปฏิกรณ์ขยายส่วนแบบสกูรต่อเนื่องให้ร้อยละผลได้ของน้ำมันของเหลวอยู่ระหว่างร้อยละ 61 ถึง 69 โดยน้ำหนัก ซึ่งประกอบด้วยสัดส่วนของเคโรซีนอยู่ระหว่างร้อยละ 21.95 ถึง 23.90 โดยน้ำหนักเมื่อประมาณการความคุ้มค่าในการผลิตเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องบินที่กำลังการผลิต 800 กิโลกรัมต่อวัน มีต้นทุนการผลิตอยู่ที่ 34.5 บาทต่อกิโลกรัม ในขณะที่ราคาขายน้ำมันเชื้อเพลิงเครื่องบินที่ผลิตจากระบวนการไฮโดรแครกกิงมีราคา 133 บาทต่อกิโลกรัม จึงมีความเป็นไปได้ที่จะนำของเสียจากน้ำมันพืชหรือไขสัตว์มาผลิตเป็นน้ำมันเชื้อเพลิงชีวภาพสำหรับเครื่องบินที่มีความคุ้มค่าและยั่งยืน
Downloads
เอกสารอ้างอิง
Kraiem, T., Hassen, A. B., Belayouni, H., and Jeguirim, M. (2017). Production and characterization of bio-oil from the pyrolysis of waste frying oil. Environ. Sci. Pollut. Res., 24(11), 9951-9961.
Su, G., Ong, H. C., Ibrahim, S., Fattah, I. M. R., Mofijur, M., and Chong, C. T. (2021). Valorization of medical waste through pyrolysis for a cleaner environment: Progress and challenges. Environ. Pollut, 279, Article 116934.
Ong, H. C., Chen, W.-H., Farooq, A., Gan, Y. Y., Lee, K. T., and Ashokkumar, V. (2019). Catalytic thermochemical conversion of biomass for biofuel production: A comprehensive review. Renew. Sustain. Energy Rev., 113, Article 109266.
Ahmed, M. H. M., Batalha, N., Mahmudul, H. M. D., Perkins, G., and Konarova, M. (2020). A review on advanced catalytic copyrolysis of biomass and hydrogen-rich feedstock: Insights into synergistic effect, catalyst development and reaction mechanism. Bioresour. Technol, 310. Article 123457.
Escola, J. M., Aguado, J., Serrano, D. P., and Briones, L. (2014). Transportation fuel production by combination of LDPE thermal cracking and catalytic hydroreforming. J. Waste Manag, 34(11), 2176-2184.
Trabelsi, A., Zaafouri, K., Baghdadi, W., Naoui, S., and Ouerghi, A. (2018). Second generation biofuels production from waste cooking oil via pyrolysis process. Renew. Energy, 126. 888-896.
Xu, J., Jiang, J., Sun, Y., and Chen, J. (2010). Production of hydrocarbon fuels from pyrolysis of soybean oils using a basic catalyst. Bioresour. Technol, 101(24). 9803-9806.
Bhoi, P. R., Ouedraogo, A. S., Soloiu, V., and Quirino, R. (2020). Recent advances on catalysts for Improving hydrocarbon compounds in bio-oil of biomass catalytic pyrolysis. Renew. Sustain. Energy Rev., 121, Article 109676.
Wang, S., Yuan, C., Esakkimuthu, S., Xu, L., Cao, B., Abomohra, E. F., Qian, L., Liu, L., and Hu, Y. (2019). Catalytic pyrolysis of waste clay oil to produce high quality biofuel. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 141, Article 104633.
Hussain, A., Santhoshkumar, A., and Ramanathan, A. (2020). Assessment of pyrolysis waste engine oil as an alternative fuel source for diesel engine. J. Therm. Anal. Calorim, 141, 2277-2293.
Yoosuk, B., Udomsap, P., and Puttasawat, B. (2011). Hydration–dehydration technique for property and activity improvement of calcined natural dolomite in heterogeneous biodiesel production: Structural transformation aspect. Appl. Catal., 395(1-2). 87-94.
Charusiri, W., and Vitidsant, T. (2017). Upgrading bio-oil produced from the catalytic pyrolysis of sugarcane (Saccharum officinarum L) straw using calcined dolomite. Sustain. Chem. Pharm, 6, 114-123.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2023 วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ (สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี)
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
