การใช้ผลิตภัณฑ์ที่เหลือจากการกลั่นแอลกอฮอล์ที่ได้จากกระบวนการหมัก เพื่อนำมาทำเป็นสารเพิ่มค่าออกเทนสำหรับน้ำมันเบนซีน

Abstract

รายงานฉบับนี้เป็นรายงานฉบับสมบูรณ์ของโครงการการนำผลิตภัณฑ์ที่เหลือจากการกลั่นแอลกอฮอล์ที่ได้จากการหมักเพื่อนำมาผลิตสารเพิ่มค่าออกเทนสำหรับน้ำมันเบนซิน ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากการสนับสนุนยุทธศาสตร์การพัฒนาศักยภาพการแข่งขันอุตสาหกรรม กลุ่ม Basic and Strategic Industry รายงานนี้ได้แบ่งเป็นสามส่วนหลัก ในส่วนแรกเกี่ยวข้องกับการคัดเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมในการผลิตสารเทอร์เชียรี่ เอมิล เอทิล อีเทอร์ (Tertiary Amyl Ethyl Ether, TAEE) โดยตรงจากสารเทอร์เชียรี่ เอมิล แอลกอฮอล์ (Tertiary amyl alcohol, TAA) ทำปฏิกิริยากับเอทานอล (EtOH) ในสภาวะที่เป็นของเหลว ตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในการคัดเลือก ได้แก่ แอมเบอร์ลิสท์ 15 (Amberlyst 15) แอมเบอร์ลิสท์ 16 (Amberlyst 16) แอมเบอร์ลิสท์ 36 (Amberlyst 36) แอมเบอร์ลิสท์ 131 (Amberlyst 131) โดแวกซ์ 50WX8 (Dowex) และ เบต้าซีโอไลท์ ([beta]-zeolite) ที่มีสัดส่วนของซิลิกาต่ออะลูมินาเท่ากับ 13.5 และ 40 ที่อยู่ในรูปของไอออนโซเดียมและโปรตอน ตามลำดับ โดยทำปฏิกิริยาในเครื่องปฏิกรณ์แบบกะ (batch reactor) ที่อุณหภูมิ 353 เคลวิน ความดัน 0.8 เมกะปาสคาล ส่วนที่สองเป็นการศึกษาเพื่อพัฒนาสมการแสดงอัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยาอีเทอริฟิเคชันระหว่าง TAA และEtOH โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่คัดเลือกได้จากส่วนแรก แต่อย่างไรก็ตามเนื่องจากการสังเคราะห์ TAEE โดยตรงจาก TAA นั้นมีความซับซ้อน จึงได้ทำการพัฒนาสมการแสดงอัตราการเกิดปฏิกิริยาของปฏิกิริยาดีไฮเดรชันของ TAA ก่อนเพื่อให้การหาสมการแสดงอัตราการเกิดปฏิกิริยาของการสังเคราะห์ TAEE นั้นง่ายขึ้น โดยทำการหาค่าพารามิเตอร์ ที่เหมาะสมสำหรับสมการแสดงอัตราการเกิดปฏิกิริยาแบบLangmuir-Hinshelwood และแบบ Power Law ในรูปของค่าความว่องไว (activity) และสัดส่วนโดยโมลของสาร และสำหรับส่วนที่สามเป็นการทดลองในหอกลั่นแบบมีปฏิกิริยาซึ่งเป็นหอกลั่นที่ได้รวมเอาทั้งส่วนของการเกิดปฏิกิริยาและส่วนของการกลั่นเข้าไว้ด้วยกัน นอกจากนี้ได้ทำการจำลองการสังเคราะห์ TAEE ในหอกลั่นแบบมีปฏิกิริยาโดยใช้โปรแกรมแอสเพน พลัส (Aspen Plus) เพื่อศึกษาอิทธิพลของปัจจัยต่างๆที่มีผลต่อสมรรถนะของหอกลั่นแบบมีปฏิกิริยาอันได้แก่ อัตราส่วนป้อนกลับ ตำแหน่งสายป้อนและตำแหน่งของชั้นปฏิกิริยา อัตราการไหลของสายป้อน พลังงานที่ให้กับหม้อต้มซ้ำและความดัน เป็นต้น