Ανάπτυξη τροποποιημένων με Mo καταλυτών Ni στηριγμένων σε κατεργασμένο φυσικό μορντενίτη και μείγμα του με Al2O3 για την αναβάθμιση βιο-ντίζελ σε πράσινο ντίζελ
Loading...
Date
2026-06-18
Authors
Ντέμπου, Αικατερίνη
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Στόχος της παρούσας Διατριβής είναι η αξιοποίηση ενός ελληνικού ορυκτού, του-μορντενίτη, από τη νήσο Μήλο, για την παρασκευή καταλυτών κατάλληλων για την-αναβάθμιση του βιοκαυσίμου βιοντίζελ στο αντίστοιχο ανανεώσιμο καύσιμο, πράσινο-ντίζελ. Για το σκοπό αυτό, παρασκευάστηκαν δύο σειρές στηριγμένων καταλυτών Ni,-με ενισχυτή το Mo. Ως φορέας χρησιμοποιήθηκε όξινα κι έπειτα αλκαλικά-επεξεργασμένος μορντενίτης (MO), αλλά και μείγμα αυτού με αλούμινα (Al2O3). Οι-καταλύτες συντέθηκαν με τη μέθοδο της εναπόθεσης – συγκαθίζησης και όλοι είχαν-ατομικό λόγο 𝑁𝑖+𝑀 Οι ίσο με 0.9.
καταλύτες που παρασκευάστηκαν, χαρακτηρίστηκαν φυσικοχημικά και-αξιολογήθηκαν για την ικανότητα τους στην παραπάνω αναβάθμιση. Ο φυσικοχημικός-χαρακτηρισμός των καταλυτών επιτεύχθηκε με χρήση κατάλληλων τεχνικών, όπως: η-ρόφηση – εκρόφηση N2, η θερμοπρογραμματισμένη αναγωγή με Η2 (H2 - TPR), η-θερμοπρογραμματισμένη εκρόφηση NH3 (NH3 - TPD), η περίθλαση ακτίνων – Χ-(Powder XRD), και η παλμική χημειορόφηση CO.
Αρχικά, επιδιώχθηκε ο προσδιορισμός του βέλτιστου ποσοστού στηριγμένων φάσεων-στον καταλύτη. Γι’ αυτό παρασκευάστηκε μια σειρά καταλυτών X% MoNi/ΜΟ (όπου-Χ: 20, 30, 40, 50, 60 wt/wt). Από το σύνολο του φυσικοχημικού χαρακτηρισμού, αλλά-και των καταλυτικών δοκιμών ο καταλύτης με 40% δραστική φάση, αναδείχθηκε ως ο-βέλτιστος. Κατά τη διάρκεια αξιολόγησης των καταλυτών αυτής της σειράς ελήφθησαν-δείγματα υγρού προϊόντος ώστε να γίνει κινητική μελέτη της διεργασίας.
Η δεύτερη σειρά καταλυτών περιλαμβάνει καταλύτες με 30% wt/wt στηριγμένων-φάσεων (Ni & Mo) σε μεικτό φορέα Y% MO – K%Al2O3 (όπου: Y – K: 70 – 0, 65 – 5,-60 – 10, 50 – 20, 0 – 70). Στόχος της μελέτης αυτής της σειράς καταλυτών ήταν η-κατανόηση της επίδρασης της προσθήκης αλούμινας (που θεωρείται κλασικός φορέας-καταλυτών υδρογονοεπεξεργασίας) στην αποτελεσματικότητα των καταλυτών μας.
Από τα πειράματα διαπιστώθηκε πως η προσθήκη μικρού ποσοστού αλουμίνας (5%-Al2O3 στον τελικό καταλύτη) είχε ευνοϊκή επίδραση στην αποτελεσματικότητα του-καταλύτη. Αντίθετα, η προσθήκη μεγαλύτερων ποσοστών είχε αρνητική επίδραση.
Όλες οι καταλυτικές δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σε αντιδραστήρα ημιδιαλείποντος-έργου σε θερμοκρασία 310 οC, πίεση 40 atm με παροχή Η2 100 mL/min, ταχύτητα-ανάδευσης 1000 rpm για 9 h. Ως αρχική ύλη στις αντιδράσεις των καταλυτικών-δοκιμών χρησιμοποιήθηκε καθαρό βιοντίζελ (από την τοπική βιομηχανία Παύλος Ν.
Πέττας), χωρίς να έχει προηγηθεί αραίωσή του.
Μετά το πέρας των καταλυτικών δοκιμών, ο πιο υποσχόμενος καταλύτης από τη σειρά-με την αλούμινα, ο οποίος αποδείχθηκε να είναι ο 30% MoNi/65% MO – 5%Al2O3,-καθώς και για σύγκριση ο καταλύτης 30% MoNi/MO χαρακτηρίστηκαν ως προς την-κρυσταλλική τους δομή και προσδιορίστηκε η αντίσταση τους στην εναπόθεση “coke”.
Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης φαίνεται να είναι θετικά και δείχνουν πως η-αξιοποίηση του φυσικού ζεόλιθου μορντενίτη, έπειτα από διπλή επεξεργασία, ως-φορέα διμεταλλικών καταλυτών, μπορεί να αποτελέσει μία σύγχρονη αλλά και-οικονομικά βιώσιμη λύση για την αναβάθμιση του βιοντίζελ σε πράσινο ντίζελ-κατάλληλο για τους παρόντες κινητήρες εσωτερικής καύσης.
Παρά τα ενθαρρυντικά αποτελέσματα που προέκυψαν από την παρούσα μελέτη, είναι-βέβαιο ότι απαιτείται περαιτέρω ερευνητική προσπάθεια μέχρι την υλοποίηση και τη-μεταφορά σε πραγματικές βιομηχανικές συνθήκες της παραπάνω έρευνας.
Description
Keywords
Διμεταλλικοί Καταλύτες Ni, Βιοντίζελ, Πράσινο ντίζελ, Μορντενίτης, Αλούμινα