تولید سوخت زیستی به روش پیرولیز با استفاده از کاتالیست های برپایه زئولیت و چار زیستی

هدف از انجام این پژوهش تولید سوخت زیستی از تفاله زیتون است. خوراک ورودی که ضایعات و تفاله زیتون است از کارخانه تولید روغن زیتون شرکت پیشگامان سازندگی واقع در استان فارس تهیه شد و پس از آماده سازی، آزمون های ویژگی سنجی مانند آنالیز عنصری chnso و آنالیز عناصر فلزی انجام گردید و میزان لیگنین، همی سلولز، سلولز، ترکیبات فرار، رطوبت خاکستر و کربن ثابت تفاله زیتون تعیین شد. در این تحقیق فرآیند پیرولیز کاتالیستی جهت ارتقا روغن زیستی مورد بررسی قرار گرفت. کاتالیست های مورد استفاده در فرآیند پیرولیز کاتالیستی شامل کاتالیست های nio و co3o4 روی چار زیستی و زئولیت طبیعی بودند که با استفاده از روش تلقیح سنتز شدند. در این تحقیق از زئولیت طبیعی که بستری با توان بالای تبدیل روغن زیستی به سوخت زیستی و البته ارزان قیمت برای ساخت کاتالیست است استفاده شد. ویژگی سنجی کاتالیست های مورد استفاده توسط bet، xrd و sem انجام گرفت. در فرآیند پیرولیز غیرکاتالیستی، تاثیر دما بر بازدهی تولید روغن زیستی بررسی شد. نتایج نشان داد که روغن زیستی غالبا حاوی ترکیبات اکسیژن دار است. برای تمام کاتالیست ها، با افزایش کاتالیست، میزان ترکیبات اکسیژن دار کاهش می یابد. برای کاتالیست های برپایه زئولیت، تولید ترکیبات آروماتیک به عنوان ترکیبات با ارزش، افزایش قابل توجهی دارد و برای کاتالیست nio/zeolite تولید هیدروکربن های آروماتیکی در نسبت کاتالیست به زیست توده 0.5 و 5 به ترتیب به 41.84% و 79.91 % می رسد. تولید هیدروکربن های آروماتیکی ناشی از اسیدهای چرب به هیدروکربن ها طی واکنش کربوکسیل زدایی است.  بیشترین میزان حذف اسیدهای چرب برای کاتالیست های بر پایه چار زیستی مربوط به کاتالیست nio/biochar است. حذف اسیدهای چرب در حضور کاتالیست nio/zeolite به طور قابل توجهی انجام می پذیرد و برای نسبت کاتالیست به زیست توده 0.5 و 5 به ترتیب به 44.48% و 10.07% می رسد.

biofuel production via pyrolysis method using zeolite and biochar-based catalysts

the purpose of this research is to produce biofuel from olive pomace. the input feed, which is waste and olive pomace, was obtained from the olive oil production factory of pishgaman sazandegi manufacturing company in fars city, fars province, and after preparation, characterization tests such as elemental analysis of chnso and metal elements were performed and the amount of lignin, hemi cellulose, cellulose, volatile compounds, ash moisture and fixed carbon of olive pomace were determined. in this research, to the upgrading of bio-oil, the catalytic pyrolysis processes were investigated. the catalysts used in the catalytic pyrolysis process included nio, and co3o4 catalysts on biochar and natural zeolite which was synthesized via the impregnation method. in this research, natural zeolite, which is a low-cost and high-capacity substrate for converting bio-oil into biofuel, was used for the synthesis of the catalyst. the characterization of the used catalysts was done by bet, xrd, and sem-mapping analysis. in the non-catalytic pyrolysis process, the effect of temperature on bio-oil production efficiency was investigated. the results showed that bio-oil often contains oxygenated compounds. for all catalysts, with increasing catalyst, the amount of oxygenated compounds decreases. for zeolite-based catalysts, the production of aromatic compounds as valuable compounds increases significantly, and for the nio/zeolite catalyst, the production of aromatic hydrocarbons in the ratio of catalyst to biomass 0.5 and 5, reaches 41.84% and 79.91%, respectively. the production of aromatic hydrocarbons is caused by the conversion of fatty acids into hydrocarbons during the decarboxylation reaction. the highest rate of removal of fatty acids for biochar-based catalysts is nio/biochar catalyst. the removal of fatty acids in the presence of nio/zeolite catalyst is performed significantly and reaches 44.48% and 10.07% for the catalyst to biomass ratio of 0.5 and 5, respectively.