Zeolit Pt/H-β som isomeriseringskatalysator för biodiesel - Chalmers ...

publications.lib.chalmers.se

Zeolit Pt/H-β som isomeriseringskatalysator för biodiesel - Chalmers ...

i kapitel 2.4.2, vilken hävdar att selektiviteten för krackning ökar på bekostnad av selektiviteten

för isomerisering vid ökad temperatur. Teorin i kapitel 2.4.2 refererar till isomerisering av n-heptan

men eftersom båda är linjära kolkedjor och den enda strukturella skillnaden mot hexadekan är

kolkejdans längd, antas trenden vara mycket lik.

Resultaten antyder att den utredda katalysatormassan fungerar bra vid vissa parameterinställlningar.

Som nämnt i kapitel 2.1.1 beror zeoliternas aktivitet av deras struktur och sura säten. Zeolit H-β

har desstutom förhållandevis stor porstorlek, vilket delvis kan förklara selektiviteten för isomerisring

som antyds av resultaten; den stora porstoleken medför att isomeriserade produkter kan bildas

i och diffundera ut ur zeoliten.

För att vara en lämplig katalysatormassa får den inte deaktiveras för snabbt. Enligt resultaten är

koksbildningen endast mycket liten. Även detta kan förklaras med att zeolit H-β har större porer

jämfört med andra zeoliter och därmed bör, enligt kapitel 2.4.1, kokbildning förhindras genom att

produkter inte hindras från att diffundera ut ur porsystemet.

I övrigt kan det konstateras att det existerar avvikande resultat. Dataserien med LHSV

1,09 m 3 /(m 3 kat · timma) har inte fyra värden, eftersom pumpen ställdes in fel vid ett tillfälle. Då

erhölls istället LHSV 1,23 m 3 /(m 3 kat · timma), vilket betraktas som ett separat värde i samtliga

figurer. I figurerna 7, 8 och 9 följer inte punkterna tillhörande LHSV 1,09 m 3 /(m 3 kat · timma) och

1,23 m 3 /(m 3 kat · timma) trenden som övriga LHSV visar. Avvikelsen beror med stor sannolikhet på

gaskromatografen som användes i projektet, se kapitel 5.2.

5.2 Granskning av utförande

Under projektets gång har vissa approximationer förekommit vars inverkan på slutresultatet kan

diskuteras. Biodiesel simuleras i undersökningen av fossil diesel till vilken 10 % hexadekan tillsatts.

Strukturellt finns både likheter och skillnader mellan hexadekan och de på industriell skala

använda metylestrarna av palm och tallolja enligt kapitel 2.2. Den främsta skillnaden utgörs av

att hexadekan saknar esterbindning. En esterbindnings påverkan på katalysatormassans selektivitet

och livslängd utreddes aldrig men bör undersökas närmare inför en eventuell uppskalning av

processen.

Det var av särskilt intresse att analysera omsättningen av just hexadekan över katalysatorbädden,

eftersom det är hexadekanet som efterliknar de linjära metylestrarna i biodiesel som bidrar till de

dåliga köldegenskaperna. På grund av bristande toppseparation vid gaskromatografin kunde toppen

för hexadekan dock ej separeras från ämnen med likartade retentionstider och omsättningen

av hexadekan kunde därför ej beräknas. Problemet kunde ha lösts genom att ändra temperaturgradienten

och byta till en bättre lämpad kolonn. Temperaturökningen ändrades förvisso från

18 ◦ C/minut till 9 ◦ C/minut, vilket visade en marginellt bättre toppseparation. En ytterligare

minskning av temperaturökningen bör ha medfört bättre toppseparation på bekostnad av analystiden,

vilket skulle ha medfört att inte alla nödvändiga analyser skulle ha rymts i projektet.

Gaskromatografianalyserna bidrog även med andra felkällor. Förutom att gaskromatografen uppvisade

dålig toppseparation varierade sammansättningen för samma prov vid upprepade analyser,

se bilaga 2. Effekten antogs först bero på variationer i injektionsmetod, men effekten kvarstod även

då samma prov injicerades upprepade gånger av samma person på samma sätt. På grund av dålig

toppseparation och varierande resultat ansågs gaskromatografen ej vara tillförlitlig för analyser

av sammansättning av enskilda ämnen. Problemet försökte förminskas genom att istället betrakta

retentionstidsintervall och undersöka om variationerna då minskade. Resultatens variation minskade

något, så att i alla fall trender kunde påvisas. Exempelvis syns i figur 6 att resultaten för

20

More magazines by this user
Similar magazines