Kinetics and Mechanism of Ni/Zeolite-Catalyzed Hydrocracking of Palm Oil into Bio-Fuel | Kadarwati | Indonesian Journal of Chemistry 21330 40416 1 PB
Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
77
KINETICS AND MECHANISM OF Ni/ZEOLITE-CATALYZED HYDROCRACKING
OF PALM OIL INTO BIO-FUEL
Sri Kadarwati1,*, Fitri Rahmawati2, Puji Eka Rahayu1, Sri Wahyuni1, and Kasmadi Imam Supardi1
1
Department of Chemistry, Semarang State University
Bld. D6 level 2, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229
2
PT. Wahana Citra Nabati, Jl. Rawa Sumur I Blok EE/5 Kawasan Industri Pulogadung
Jakarta Timur, 13930
Received January 2, 2013; Accepted March 22, 2013
ABSTRACT
Kinetics and mechanisms of Ni/zeolite-catalyzed cracking reaction of methyl ester palm oil (MEPO) were
studied using a continuous flow-fixed bed reactor system at an atmospheric pressure. The catalyst was prepared by
wet impregnation method with a solution of nickel nitrate hexahydrate as the precursor and zeolite as carrier. The
characteristics of catalyst including active Ni metal content, crystallinity, total acidity, and porosity were evaluated.
The reactions were performed with a varied hydrogen flow rate as a carrier gas as well as a reductant and reaction
time. Liquid products were analyzed by GC. Analysis by GC-MS was only conducted on a product at hydrogen flow
rate with the best conversion. It has been shown that the catalyst has a superior character for hydrocracking
reactions of MEPO into green fuel. No considerable effect of hydrogen flow rate on the total conversion was
observed. The tests showed that the kinetics of Ni/zeolite-catalyzed cracking reaction followed pseudo-first order
kinetics. GC-MS analysis revealed the formation of light hydrocarbon products with C6-C8 of aliphatic and cyclic
components without oxygenates. Distribution of the product indicated that the cracking reaction as well as the
isomerization of the products of hydrocracking occurred. Thus, Ni/zeolite-catalyzed cracking involved cracking
/hydrogenation, isomerization, cyclization, and deoxygenation.
Keywordskinetics; mechanism; palm oil; bio-fuel
ABSTRAK
Kinetika dan mekanisme reaksi perengkahan methyl ester palm oil (MEPO) terkatalisis Ni/zeolite dipelajari
dengan reaktor sistem continuous flow-fixed bed pada tekanan atmosfer. Katalis dipreparasi menggunakan metode
impregnasi basah dengan larutan nikel nitrat heksahidrat sebagai prekursor dan zeolit sebagai pengemban.
Karakteristik katalis yang meliputi kandungan logam aktif Ni, kristalinitas, keasaman total, dan porositas katalis telah
dievaluasi. Reaksi dilakukan dengan laju alir hidrogen sebagai gas pembawa sekaligus sebagai reaktan dan waktu
reaksi. Produk cair dianalisis dengan GC. Analisis dengan GC-MS hanya dilakukan terhadap product pada laju alir
hidrogen dengan konversi terbaik. Telah ditunjukkan bahwa katalis memiliki karakter unggul untuk reaksi
hidrorengkah MEPO menjadi bahan bakar nabati. Tidak teramati efek yang signifikan laju alir hidrogen pada
konversi total. Hasil uji menunjukkan bahwa kinetika reaksi perengkahan MEPO terkatalisis Ni/zeolite mengikuti
kinetika reaksi order satu semu. Analisis GC-MS menunjukkan pembentukan produk hidrokarbon ringan dengan
komponen C6-C8 alifatik dan siklik tanpa komponen oksigenat. Distribusi produk menunjukkan bahwa reaksi baik
perengkahan dan isomerisasi produk hidroorengkah terjadi. Dengan demikian, reaksi perengkahan MEPO
terkatalisis Ni/zeolitemelibatkan perengkahan/hidrogenasi, isomerisasi, siklisasi, dan deoksigenasi.
Kata Kuncikinetika; mekanisme; minyak sawit; bahan bakar nabati
INTRODUCTION
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EXPERIMENTAL SECTION
Materials
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Procedure
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Characterization of catalysts
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Catalytic cracking of MEPO with Ni/zeolite catalyst
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산 䘐ઈ ꮠ 릤 릤 릤산 䘐산䬬 릤 牨릤 산 산
䬬산
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산릤산 산 릤산ꮠ
릤산산
䘐 산릤 산䬬䬬ꮠ
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릤
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릤
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릤 릤䬬䬬릤 산䬬
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산
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79
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산
릤산릤t 산ꮠ산릤ퟰퟰ㮴
RESULT AND DISCUSSION
Characteristics of Ni/Zeolite Catalyst
Porosity of Ni/zeolite catalyst
산 산산䀸ꮠ 릤산ꮠ
릤
산 릤䘐릤릤
릤
산갬릤牨릤 䀸릤䬬릤 산牨ꮠ산
릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤 릤
산산䀸䬬牨䨸䬬䨸
릤 ꮠ갬 릤 릤䬬䨸 산릤산릤산 릤
산산䀸䬬 릤갬릤산릤 릤 산
릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
산 ꮠꮠ
릤 산갬릤 䬬ꮠ 릤 릤 릤 산 ꮠ䨸䬬 䘐ꮠ 갬ꮠ릤 산
릤릤 산
릤 牨릤䨸릤䬬산䬬䬬 䨸갬 ꮠ
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릤산 릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤䬬
산릤 ퟰ 䬬 䘐䬬 산 릤 䬬䨸 산릤 산릤산 산
릤
䨸牨릤 ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 䘐산䬬 갬릤산릤 산
산
릤
산䨸산 릤ꮠ릤 산
산ꮠ산릤
산䨸산 릤ꮠ릤 ઈ
릤ꮠ릤䘐 ꮠ릤ꮠ䬬산릤산갬릤릤산 ꮠ䨸䬬䘐산䬬 릤䬬牨산릤䬬
牨산릤 릤 산산䀸䬬䬬 산 산릤 릤릤
릤산릤
ꮠ䬬 䬬䨸갬갬릤䬬䬬 산 䀸䬬ꮠ산䀸 ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 䘐산䬬
䬬䨸릤ꮠ ꮠ
릤牨䬬 ꮠ䬬 䬬ꮠ䀸 산산릤ꮠ䬬ꮠ䬬
릤
릤 릤릤 䀸䬬ꮠ산 산산릤ꮠ䬬ꮠ ꮠ䬬 ꮠ갬 䬬䨸 산릤 산릤산
산
산갬릤 릤 䨸牨릤 䨸 䘐ꮠ 䬬牨산 산릤산갬릤 릤
산 ꮠ䨸䬬
산ꮠ䬬릤산䨸䬬릤 릤릤䬬릤
릤 산 ꮠ갬 䬬䨸 산릤
산릤산산
산갬릤릤䨸牨릤산䘐䬬 牨릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤䬬
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䬬릤䘐릤릤
릤 릤릤 산
릤 산산䀸䬬 릤 䬬ꮠ牨ꮠ산 릤산䬬
릤 䬬牨산릤
산릤산갬릤 릤 산 ꮠ䨸䬬 갬ꮠ릤䬬 릤 䬬 릤 ꮠ䬬산
릤
릤䘐릤릤
ꮠ牨릤산䬬ꮠ
릤산䬬ꮠ
갬 릤
䨸牨릤 릤산ꮠ릤
䬬ꮠ릤䬬 릤산산䀸䬬 䨸릤 릤
릤䘐릤 牨산ꮠ
Number of acid sites of Ni/zeolite catalyst
산산䀸䬬릤 牨산
릤ꮠ䬬䬬
갬䀸ꮠ
䨸릤
릤 䀸 릤
산ꮠ ꮠ䀸 릤 산산䀸䬬 苨 산갬릤
䨸牨릤 산ꮠ릤 䬬ꮠ릤䬬
릤䬬䨸䬬 ꮠ
릤 ꮠ갬 릤 산 䬬ꮠ
릤
릤갬䀸 䘐산 䬬 릤
릤산산
䬬 산 牨릤산
䬬 릤 牨릤 산릤 릤릤 ꮠ
ꮠ갬산䬬ꮠ
릤
릤릤牨ꮠ
릤 릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 산
릤 산산䀸䬬 䬬䨸 산릤 릤 산 䬬ꮠ
산䬬ꮠ산 䬬산릤
䘐산䬬 산ꮠ릤 䨸
릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 䘐ꮠ
산牨牨
ꮠ산산䬬 릤산䬬ꮠ산 䬬산릤ꮠ䬬 릤산
䨸牨릤
산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬
릤 산䬬䬬䨸牨ꮠ
산 릤 䬬牨산 왌
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갬䨸ꮠ
릤릤䬬 릤산산䀸䬬
릤산ꮠ ꮠ䀸ꮠ䬬ꮠꮠ산ꮠ
릤릤牨ꮠ
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갬 릤
䨸牨릤
산ꮠ릤䬬ꮠ릤䬬晸 릤갬릤산릤 릤산ꮠ ꮠ䀸 릤牨릤 릤산ꮠ릤
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ઈ
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ꮠ
산릤
80
Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
Table 1. 䬬ꮠ䀸 산산䀸䬬䬬
⟴릤ꮠ ꮠ
산산䀸䬬
䬬䨸 산릤산릤산
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릤ꮠ릤
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ꮠ릤ꮠ릤 牐뀨ퟰퟰ
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산 ꮠ䨸䬬 ⱬ
갬
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Table 2. 䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 산산䀸䬬䬬
산산䀸䬬
릤ꮠ릤
ઈ 릤ꮠ릤
ꮠ 릤ꮠ릤
산
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 牨릤䬬갬
牐 ퟰઈ
ퟰὨ ퟰઈ
ퟰퟰ牐 ퟰઈ
Table 3. ꮠ
릤
ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬
સ릤산䬬䨸릤 릤䬬䨸 산 릤 ꮠ 牨릤갬
산릤 ꮠ 魤 ꮠꮠ릤
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䘐ꮠ 苨苨⟴ 牨
갬
갬
Ⳉ
왌牐Ὠ
Ὠ牐뀨
牐牐
Fig 1. ꮠ 산ꮠ
산릤
䬬 릤ꮠ릤 ઈ 릤ꮠ릤 산
ꮠ 릤ꮠ릤
Table 4. 산산
릤산산
ꮠ䬬ઈ 릤릤 ꮠ갬 릤䬬릤산䬬 릤ꮠ릤ઈ 릤ꮠ릤산
ꮠ 릤ꮠ릤
산산䀸䬬
릤ꮠ릤
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ꮠ릤ꮠ릤
릤산
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ퟰ왌
ퟰ牐뀨
ퟰ왌왌
牐
સ
릤갬
뀨Ὠ
왌뀨
ퟰὨ
뀨Ὠ
뀨왌
왌왌ퟰ왌왌
ꮠ䬬 牨ꮠ갬 릤산䨸䬬릤 릤 산 릤 ꮠ 牨릤산䬬 산 릤
산산䀸䬬 䬬䨸 산릤 䘐 ꮠ 릤䬬䨸릤 ꮠ
산
ꮠ
릤산䬬릤 ꮠ
릤
산ꮠ산䀸ઈ 산갬릤 ꮠ산䬬 ꮠ 牨릤산䬬 䘐 ꮠ ꮠ䬬 릤 릤ꮠ릤
산릤산
릤릤
산ꮠ 牨산산䬬ꮠ산 䬬산릤
䨸䬬
ꮠ릤ꮠ릤산산䀸䬬산䬬ꮠ 릤 산䬬䨸릤ꮠ 산산릤ꮠ䬬ꮠ
산䬬릤
릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬
Ni content in Ni/zeolite catalyst
산䬬릤릤
산갬䨸릤 산 릤ɬ䨸산ꮠ䀸 산산산䀸䬬ꮠ䬬
릤릤牨ꮠ
릤 䀸 릤 ɬ䨸산ꮠ䀸 牨릤산 ꮠ䬬릤䬬ꮠ
릤
䬬䨸䘐 ꮠ릤 릤 ꮠ䬬릤䬬ꮠ
ɬ䨸산ꮠ䀸ꮠ䬬ꮠ
䨸릤
릤 䀸 릤
牨릤산
릤
ퟰ㮴
릤릤 릤 릤 릤䬬 릤릤牨ꮠ
릤 릤
산牨䨸
ꮠ
릤
ꮠ
릤 산산䀸䬬 ꮠ䬬 ꮠ牨산
릤
릤 ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
䬬 ꮠ 牨릤산 ꮠ
릤 산산䀸䬬 산릤
릤䬬릤
릤 ꮠ
산릤 왌 䬬 䘐ꮠ
갬 산 릤 릤 ꮠꮠ릤
䀸 ꮠ
산 ꮠ
갬
ꮠ 릤ꮠ릤䘐산䬬牐牐Ⳉ
Crystallinity and particle size of Ni/zeolite catalyst
䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸산
산ꮠ릤䬬ꮠ 릤 ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬䬬
산
릤䨸䬬ꮠ ꮠ릤 牨 릤릤䬬䨸䬬 산
산䀸䬬ꮠ䬬
릤䬬릤
산
산䀸䬬릤䬬 䘐릤릤 릤 牨릤
ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 산ꮠ
릤산릤 릤ꮠ릤 ઈ 릤ꮠ릤산
릤ꮠ릤산䬬릤
ꮠ갬ퟰꮠ
산
릤 䬬릤릤
산 릤 䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸 릤ꮠ릤 산 릤
릤
䨸䬬ꮠ
갬 ꮠ 牨릤산 䘐산䬬 䬬ꮠ 산䬬 ꮠ갬 산䬬 릤 릤
ꮠ䬬
䘐산䬬 䬬 䘐
䀸 릤 산산 ઈ 릤산 산산䀸䬬 ꮠ 산ꮠ
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
산ꮠ릤䬬ꮠ 릤
牨
牐ὨὨ
Ὠퟰퟰ
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ퟰ牐牐
산릤
䬬䘐릤릤 산 릤릤산䬬릤산
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릤산䬬릤ꮠ
ઈ 릤산
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ꮠ산ꮠ
갬 릤릤䬬릤
릤 ꮠ牨릤산ꮠ牨릤갬
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ꮠ牨릤갬
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산 ꮠꮠ
릤䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸 산산䀸䬬산
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산릤
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䬬
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릤릤牨ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬⟴ 릤릤릤ɬ䨸산ꮠ
ퟰ㮴
Catalytic Cracking of MEPO Catalyzed by Ni/Zeolite
Activity of Ni/zeolite catalyst: effect of hydrogen
flow rate
산
릤䬬ꮠ
䬬
산릤뀨산
ꮠ갬 䨸䬬
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릤 牨 릤 산牨䨸
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릤릤 牨 牨릤 䀸 릤䬬릤 산牨 ꮠ
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산
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릤
릤릤
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牨산갬산牨䬬 산ꮠ
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䨸䬬
릤 䨸䬬 산산䀸ꮠ산ꮠ
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ꮠ䬬 䬬䨸 䀸 䘐릤릤 릤䬬ꮠ릤
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릤
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䘐ꮠ 산
䨸牨릤 산
산牨䬬
뀨ઈퟰퟰ
ꮠ䬬䬬䨸 䀸 릤갬산䬬 䨸산
릤䀸ꮠ릤
81
Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
Table 5. ꮠઈ갬산䬬ꮠ
릤 산ꮠ
산산ꮠ䨸䬬 䀸 갬릤
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䘐산릤
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牐왌
왌Ὠ왌
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Ὠ牐ퟰ
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ퟰퟰ뀨
왌
牐
릤산䀸ꮠ
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릤牨산ꮠ
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Ⳉ
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왌牐
牐
ퟰὨ
릤산ꮠ
晸 릤 䬬牨산릤 릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤 䬬牨산릤 릤
䨸
ꮠ䀸 릤산산
牨릤䨸릤䬬 ꮠ
릤산 산
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뀨 牨牨ꮠ
䘐 ꮠ 산 䘐릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
牨산릤
䘐릤 䀸 갬릤
䘐 산릤䬬 䨸 릤牨릤 ꮠ 䬬릤릤牨䬬
산 릤 릤牨릤 릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤ꮠ 릤 릤䀸 ꮠ갬 산
䀸 갬릤
䘐산릤 ퟰ牨牨ꮠ
릤䀸䘐산 산
뀨 牨牨ꮠ
䘐䨸 䬬 䘐 산 䬬ꮠ牨ꮠ산 릤
䨸
ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
릤䬬䬬 갬산䬬ꮠ
릤 산
릤산䀸 산ꮠ
牨릤
ꮠ갬 산ꮠ
牨ꮠ갬 산릤 ꮠ 릤릤
릤산䬬
䬬晸 䘐릤
䀸 갬릤
䘐 산릤 ퟰ 牨牨ꮠ
ꮠ 릤 牨릤
ꮠ
릤산ꮠ
䬬산
䬬䨸ꮠ산릤릤
갬 ꮠ牨릤 릤릤산산
䬬
릤
릤릤 䨸䬬 䘐 릤릤산䬬 ꮠ갬 릤
릤 갬산릤
Fig 2. 䨸 ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤
牨릤 䀸 갬릤
산䬬 릤 릤 䨸산
䀸 갬릤
산릤 릤
સ魤鯈 䨸ꮠ
갬 릤릤산ꮠ
䀸 산ꮠ
갬 સ魤鯈산산ꮠ䨸䬬 䀸 갬릤
䘐산릤䬬
릤 산ꮠ
ꮠ갬 ꮠ 䨸릤 牨 릤
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
સ魤鯈 산䬬 릤
䬬ꮠ릤 릤
릤 牨산ꮠ
릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
릤 ꮠ
릤산䬬릤 ꮠ
䀸 갬릤
갬산䬬 䘐 산릤 䨸
왌 牨牨ꮠ
릤 산牨䨸
ꮠ갬 ꮠ 산ꮠ
릤릤산䬬릤
䨸릤 릤ꮠ牨ꮠ릤 산牨䨸
䀸 갬릤
䬬䨸ꮠ릤 릤
릤산ꮠ
䬬䀸䬬릤牨䀸 갬릤
ꮠ䬬
䀸䬬䨸 ꮠꮠ릤
䬬산䨸산릤
릤 䨸릤
산
산 릤 સ魤鯈 牨릤䨸릤䬬 산
䬬牨산릤 산ꮠ
䨸
ꮠ갬
릤 䬬䨸䀸
䀸 갬릤
䘐 ꮠ 䘐산䬬牨릤 산
왌牨牨ꮠ
릤
산릤 릤
䀸 갬릤
산ꮠ
䨸릤
䬬 산
릤 䀸 산ꮠ
갬
Fig 3. u 릤䬬䨸䬬
䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
સ魤鯈牨릤䨸릤䬬牨䨸 ꮠ갬 릤 산ꮠ
䬬
苨䬬 릤 䘐 산릤 䀸 갬릤
䀸 산 릤릤
ꮠ
릤ꮠ䬬
䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸 릤뀨ઈퟰퟰ산
릤ꮠ갬 ꮠ 산ꮠ
䬬 릤
ꮠ
릤ꮠ 산산 䨸䬬릤 ꮠ릤 릤 䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
䘐릤릤䨸
릤릤牨ꮠ
릤
䀸 갬릤
䘐산릤 산
䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
릤 릤
릤 릤산ꮠ
ꮠ
릤ꮠ䬬
䀸
䬬ꮠ 릤릤 릤 산릤 牨산ꮠ
릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
ꮠ갬 왌
산 ꮠꮠ
릤 ꮠ
릤ꮠ䬬
산
릤䬬ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
牨 릤 䘐산䬬
䀸 산ꮠ 䘐 䀸 갬릤
䘐 산릤
સ魤鯈 릤ꮠ릤산 산릤牨릤산䨸릤 뀨 산䬬䘐릤산䬬
(≤왌牨牨ꮠ
릤산
갬릤 䀸 갬릤
䘐산릤 릤
릤 릤산䀸 산ꮠ
䬬산
䨸
산릤 સ魤鯈䘐릤릤
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬 릤산ꮠ
સ魤鯈 산 산
릤 䀸 갬릤
䘐산릤 䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸 산 릤릤 릤䀸ꮠ릤
뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
산
ꮠ갬 산ꮠ
䬬
릤 䨸릤 뀨ઈퟰퟰ 릤牨릤산䨸릤 뀨 䘐릤 䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
ઈ
산ꮠ
ꮠ
릤산䬬릤 䘐ꮠ ꮠ
릤산䬬ꮠ
갬 䘐 산릤 䨸 릤산ꮠ
ꮠ
릤ꮠ䬬䘐ꮠ 릤산릤
䬬산
牐뀨牨ꮠ
ퟰ
릤릤산ꮠ
산릤
䬬산
䘐산䬬 릤
䬬산
산릤
왌 牨牨ꮠ
릤 ꮠ갬 릤 䘐 산릤 릤 ꮠ갬 릤 산牨䨸
牨산ꮠ
뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
䀸 갬릤
산䬬산산ꮠ릤갬산䬬산䬬䘐릤산䬬 릤릤산산
䬬
䨸䬬
릤산牨䨸
સ魤鯈 䬬릤산牨 산
䀸 갬릤
릤
릤ꮠ
갬 릤
Effect of reaction time to catalyst activity
릤산산
릤산
릤산산䀸䬬䬬䨸 산릤산䬬ꮠ
릤산䬬릤
릤산ꮠ
ꮠ牨릤䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸산 릤릤 산 산ꮠ
䬬
䀸 갬릤
䘐 산릤 ꮠ䬬ꮠ
릤䬬릤䀸 ꮠ
산 릤
䨸릤 ꮠ
릤산산䀸 릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
સ魤鯈
릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤산산
牨릤䨸릤䬬
릤 䬬䨸 산릤
산䬬 䘐릤 산䬬 સ魤鯈 牨릤䨸릤䬬 䘐 ꮠ 산릤
릤릤
릤 산산䀸䬬
릤 ꮠ갬 릤 릤 䘐 산릤 릤 䬬牨산릤 릤
산릤
산릤 산
ꮠ갬 산ꮠ
갬 릤산ꮠ
䬬 䘐ꮠ
릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤산산
牨릤䨸릤䬬
릤 䬬䨸 산릤
산ꮠ산ꮠ
릤산ꮠ
ꮠ牨릤䘐릤릤릤 牨릤 산산 䘐산릤
릤 산산䀸䬬
ꮠ䬬 䬬
갬䀸 산 릤䬬 릤 산ꮠꮠ䀸 산
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
82
Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
Table 6. ꮠઈ갬산䬬ꮠ
릤 산ꮠ
산산ꮠ䨸䬬릤산ꮠ
ꮠ牨릤䬬
릤산ꮠ
ꮠ牨릤 牨ꮠ
왌
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산
릤䬬ꮠ
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牐牐牐
牐牐
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ꮠઈ갬산䬬ꮠ
릤
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ꮠ갬 갬산䬬
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산ꮠ
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릤牨산ꮠ
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갬
Ⳉ
ퟰ
Ὠ
Table 7. 牨䬬ꮠꮠ
갬산
ꮠꮠɬ䨸ꮠ 䨸산뀨 산
牨牨ꮠ
䘐산릤
릤릤
ꮠ
ꮠ牨릤 牨ꮠ
뀨왌
뀨
Ὠퟰ
牐ퟰ
왌ퟰ牐
왌Ὠ
왌
왌뀨왌ퟰ
왌ퟰ
苨릤산 Ⳉ
ퟰ뀨왌ퟰ
ퟰퟰ
ퟰ牐ퟰ
ퟰ왌
뀨
왌
牐Ὠ
ퟰὨ
સ 갬牨
ퟰ
ퟰퟰ
牐
ퟰퟰ
Fig 4. 䨸 ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤
䀸 산ꮠ
갬 સ魤鯈산산ꮠ䨸䬬릤산ꮠ
ꮠ牨릤䬬
牨牨ꮠ
산䬬 ꮠ䬬 䘐산릤䘐산䬬산산릤 䨸ꮠ
갬
릤 ꮠ갬 릤䬬 산ꮠ
뀨ઈퟰퟰ 산 릤 산
갬릤 䀸 갬릤
䘐 산릤 䘐 ꮠ 산䬬 릤릤
䬬䨸 ꮠ릤
릤 ꮠ
릤산䬬릤 ꮠ
릤산ꮠ
ꮠ牨릤 산
릤䬬ꮠ
산
ꮠ갬 산ꮠ
릤릤산䬬릤 䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸 䘐 ꮠ릤 릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
릤산䀸
산ꮠ
산
릤 સ魤鯈 산ꮠ
䬬 䘐 ꮠ 산릤
릤릤
산릤 ꮠ
릤산䬬릤
䬬ꮠ 릤산䀸
ꮠ䬬ꮠ䬬산䀸산䨸䬬릤
䀸 산 릤릤산䬬릤 ꮠ
산산䀸䬬 산ꮠꮠ䀸 䨸릤 릤
갬릤
릤산ꮠ
ꮠ牨릤
릤 릤릤산䬬릤 ꮠ
산산䀸ꮠ 산ꮠꮠ䀸 牨산䀸 릤
산䨸䬬릤 䀸릤 릤䬬ꮠꮠ
산릤䬬 릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤
릤 산산䀸䬬
ꮠ䬬 릤䬬䨸릤 ꮠ
산 릤릤산䬬릤 ꮠ
산
릤䬬ꮠ
릤산䨸䬬릤
산 સ魤鯈 牨릤䨸릤䬬 산 䨸ꮠ
산䬬릤 산
릤 산 䬬릤
릤 산산䀸䬬 산ꮠ릤 䬬ꮠ릤䬬
䨸 릤릤산ꮠ
䘐ꮠ 䀸 갬릤
릤
갬릤 릤산ꮠ
ꮠ牨릤 산
산䬬 산䨸䬬릤
䀸牨릤ꮠ 산ꮠ
릤산ꮠ
산ꮠ
갬 䨸䬬 갬릤
릤산릤
산 릤산䀸 산ꮠ
릤䬬ꮠ릤 ꮠ
릤산䬬릤 릤산ꮠ
ꮠ牨릤 䘐ꮠ
산䬬 ꮠ 릤 갬릤산릤 䨸
ꮠꮠ릤䬬 릤 산ꮠ
갬
䨸䬬 릤 牨 ꮠ䬬牨릤ꮠ 산ꮠ
릤산ꮠ
牨릤
䬬산릤 䨸䬬 산
갬ꮠ릤 牨릤 䨸
ꮠꮠ릤䬬 릤
산ꮠ산䀸ઈ산릤 䨸䬬 릤 牨릤릤䀸 산릤
䘐릤릤 산ꮠ
갬 ꮠ
릤
갬릤 릤산ꮠ
ꮠ牨릤 䘐ꮠ
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
牨䨸
䬬䨸䬬릤릤
ઈ牨릤 䀸릤
산
릤
왌ઈ牨릤 䀸릤
산
릤
ઈ 릤 산
릤
સ릤 䀸䀸릤
산
릤
䀸 릤 산
릤
왌ઈ ꮠ牨릤 䀸릤
산
릤
䬬ઈ산
릤
ઈ牨릤 䀸ઈퟰઈ 릤 릤
릤
ઈ ꮠ牨릤 䀸 릤 산
릤
산䬬 ꮠ갬갬릤 릤 牨산ꮠ
牨릤ꮠ갬 䨸䬬䘐 ꮠ
ꮠ䬬
릤䬬ꮠ릤
GC-MS Analysis and Hypothetical Mechanism
릤 牨릤 산
ꮠ䬬牨 ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬
䘐산䬬 산
릤 릤 䬬䨸 ꮠ릤 䀸 산
갬ꮠ
갬 ꮠ
릤
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䬬ꮠꮠ
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83
Fig 5. 릤산ꮠ
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갬 સ魤鯈 䘐산䬬 산
산산䀸䬬 산
산牨牨
77
KINETICS AND MECHANISM OF Ni/ZEOLITE-CATALYZED HYDROCRACKING
OF PALM OIL INTO BIO-FUEL
Sri Kadarwati1,*, Fitri Rahmawati2, Puji Eka Rahayu1, Sri Wahyuni1, and Kasmadi Imam Supardi1
1
Department of Chemistry, Semarang State University
Bld. D6 level 2, Kampus Sekaran, Gunungpati, Semarang 50229
2
PT. Wahana Citra Nabati, Jl. Rawa Sumur I Blok EE/5 Kawasan Industri Pulogadung
Jakarta Timur, 13930
Received January 2, 2013; Accepted March 22, 2013
ABSTRACT
Kinetics and mechanisms of Ni/zeolite-catalyzed cracking reaction of methyl ester palm oil (MEPO) were
studied using a continuous flow-fixed bed reactor system at an atmospheric pressure. The catalyst was prepared by
wet impregnation method with a solution of nickel nitrate hexahydrate as the precursor and zeolite as carrier. The
characteristics of catalyst including active Ni metal content, crystallinity, total acidity, and porosity were evaluated.
The reactions were performed with a varied hydrogen flow rate as a carrier gas as well as a reductant and reaction
time. Liquid products were analyzed by GC. Analysis by GC-MS was only conducted on a product at hydrogen flow
rate with the best conversion. It has been shown that the catalyst has a superior character for hydrocracking
reactions of MEPO into green fuel. No considerable effect of hydrogen flow rate on the total conversion was
observed. The tests showed that the kinetics of Ni/zeolite-catalyzed cracking reaction followed pseudo-first order
kinetics. GC-MS analysis revealed the formation of light hydrocarbon products with C6-C8 of aliphatic and cyclic
components without oxygenates. Distribution of the product indicated that the cracking reaction as well as the
isomerization of the products of hydrocracking occurred. Thus, Ni/zeolite-catalyzed cracking involved cracking
/hydrogenation, isomerization, cyclization, and deoxygenation.
Keywordskinetics; mechanism; palm oil; bio-fuel
ABSTRAK
Kinetika dan mekanisme reaksi perengkahan methyl ester palm oil (MEPO) terkatalisis Ni/zeolite dipelajari
dengan reaktor sistem continuous flow-fixed bed pada tekanan atmosfer. Katalis dipreparasi menggunakan metode
impregnasi basah dengan larutan nikel nitrat heksahidrat sebagai prekursor dan zeolit sebagai pengemban.
Karakteristik katalis yang meliputi kandungan logam aktif Ni, kristalinitas, keasaman total, dan porositas katalis telah
dievaluasi. Reaksi dilakukan dengan laju alir hidrogen sebagai gas pembawa sekaligus sebagai reaktan dan waktu
reaksi. Produk cair dianalisis dengan GC. Analisis dengan GC-MS hanya dilakukan terhadap product pada laju alir
hidrogen dengan konversi terbaik. Telah ditunjukkan bahwa katalis memiliki karakter unggul untuk reaksi
hidrorengkah MEPO menjadi bahan bakar nabati. Tidak teramati efek yang signifikan laju alir hidrogen pada
konversi total. Hasil uji menunjukkan bahwa kinetika reaksi perengkahan MEPO terkatalisis Ni/zeolite mengikuti
kinetika reaksi order satu semu. Analisis GC-MS menunjukkan pembentukan produk hidrokarbon ringan dengan
komponen C6-C8 alifatik dan siklik tanpa komponen oksigenat. Distribusi produk menunjukkan bahwa reaksi baik
perengkahan dan isomerisasi produk hidroorengkah terjadi. Dengan demikian, reaksi perengkahan MEPO
terkatalisis Ni/zeolitemelibatkan perengkahan/hidrogenasi, isomerisasi, siklisasi, dan deoksigenasi.
Kata Kuncikinetika; mekanisme; minyak sawit; bahan bakar nabati
INTRODUCTION
䨸릤䬬 산䬬릤
릤
릤䘐산릤 산䘐 牨산릤ꮠ산䬬 산산䀸ꮠ
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릤䬬릤ꮠ ꮠ산ꮠ
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릤릤牨릤
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릤갬䀸 ꮠ䬬 릤䬬䬬릤
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䨸릤 산ꮠ
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산산䀸ꮠ 산ꮠ
갬 산
ઈ산䬬릤 ꮠ䬬 릤갬릤산릤 ꮠ䬬
ꮠ릤䬬릤
릤䬬릤 릤
릤 ꮠ䬬 ꮠ
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갬 䬬䬬
산
산
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산䬬䨸䨸릤牨산 ꮠ
릤䬬산
산䨸산 산릤
산ꮠ릤 릤
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䀸산 ꮠ
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
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䨸릤 䬬산
산 䬬 산릤 릤릤
릤릤릤 산
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䬬䨸 산䬬 牨릤 䀸 릤䬬릤䬬 산牨 ꮠ 산 ꮠ갬 릤牨릤산䨸릤䬬
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릤릤
산갬릤 산
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산갬릤 ꮠ ꮠ릤䬬릤 릤산䨸䬬릤
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䀸
산ꮠ
䬬 산牨ꮠꮠ 산ꮠ ퟰ 산
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산ꮠ ퟰퟰ 릤牨릤 䀸 릤䬬릤 산牨 ꮠ 산
릤䨸䬬릤 산䬬
산
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산ꮠ릤릤산
䨸릤릤
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릤왌㮴
릤 산산䀸䬬 䘐ꮠ 牨릤䬬䨸䬬 릤䬬 ꮠ갬 산ꮠ
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산
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ꮠ䬬
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산산䀸ꮠ
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릤 ꮠ
ꮠ䬬산릤
EXPERIMENTAL SECTION
Materials
릤䬬ꮠ산
산䨸산 릤ꮠ릤 䘐산䬬 ꮠ 릤 䀸
릤ꮠ산 ꮠ牨산 �갬䀸산산산
릤䬬ꮠ산
릤 릤ꮠ릤 䘐산䬬
릤산릤 䀸 䘐산䬬 ꮠ
갬 䨸䬬ꮠ
갬 ꮠ䬬ꮠ릤 䘐산릤 릤牨ꮠ䬬䀸
산 ⟴릤牨산산
갬 ⟴산릤 쀔
ꮠ릤䬬ꮠ䀸 산
ꮠ릤ꮠ
갬 릤牨
䨸䬬ꮠ
갬 산 산ꮠ䨸산릤 ꮠ릤 산
䀸牨䨸䬬
산ꮠ산릤 릤
릤ꮠ릤 ퟰⳈ 뀨Ⳉ 魤 સ릤 䬬䨸ꮠ
왌ὨⳈ 魤 સ릤 䬬䨸ꮠ
산
ퟰ સ 牐牐Ⳉ 魤
સ릤 䬬䨸ꮠ
릤䬬릤ꮠ릤䀸 䘐릤릤 䨸䬬릤 산牨 ꮠ 䘐산䬬
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
䨸 산䬬릤 牨 산 산 ꮠꮠ
산 牨산릤 ꮠ
⟴릤牨산산
갬
릤
산산산산䬬산䨸 릤 䀸ꮠ
갬ꮠસ릤 䀸릤䬬릤산牨ꮠ
સ魤鯈 䘐산䬬 릤산릤 䀸 릤산ꮠ
갬 릤 ꮠ 䘐ꮠ
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릤䘐릤릤
﵌鯈 牐牐뀨Ⳉ魤સ릤산
牨릤 산
牐牐Ⳉ
魤 સ릤 ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 䘐산䬬 릤산릤 䀸
ꮠ牨릤갬
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牨릤 䨸䬬ꮠ
갬
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ꮠ 鯈왌鯈 魤 સ릤 산䬬 릤 牨릤산 릤䨸䬬
䀸 갬릤
ꮠ갬릤
산
䀸갬릤
牐牐牐Ⳉ 䨸ꮠ䀸 䘐릤릤
ꮠ 릤 䀸
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갬 릤
산
산산
릤 산 산ꮠ ꮠ䀸 ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 䘐산䬬
릤릤牨ꮠ
릤 䀸 산 䬬ꮠ
牨릤 䨸䬬ꮠ
갬 왌 뀨Ⳉ 魤
સ릤
Instrumentation
ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬 릤산릤 䘐산䬬산
산䀸 릤 릤
ꮠ
릤
䨸䬬ꮠ
갬苨牨ꮠ苨䬬ꮠ
⟴릤 牨릤릤
릤ꮠ
魤牨릤苨산
산䀸䬬ઈퟰ 릤 䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸 䨸䬬ꮠ
갬
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산䀸ꮠ산 산
릤 䬬ꮠ䀸 릤ꮠ릤䬬
䨸䬬ꮠ
갬산⟴䨸 산릤산릤산산
산䀸 릤鯈苨ퟰ릤苨 릤
릤산ꮠ
릤 牨릤 ꮠ
ꮠ䬬릤䬬릤산 䨸䬬릤 산
ꮠ
䨸䨸䬬ઈ
䘐 ꮠ 릤 릤 릤산 䨸䬬산ꮠ
릤 산 릤릤
릤산ꮠ
䬬䘐릤릤 산
산䀸 릤 䀸䨸䬬ꮠ
갬산䬬 牨산갬산
苨갬ꮠ릤
릤
갬ꮠ릤䬬 릤ɬ䨸ꮠ릤 䘐ꮠ 산
뀨
䬬릤牨ꮠ산 䨸牨
왌 牨 릤
갬 왌 牨牨 ꮠ산牨릤릤
산
릤릤
릤 䨸 䘐 ꮠ 산 릤 ꮠ갬 릤䬬
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릤 䘐산䬬 산
산䀸 릤 䨸䬬ꮠ
갬 산䬬
牨산갬산 ꒤ퟰ⟴ ⟴સ苨쀔 릤ɬ䨸ꮠ릤 䘐ꮠ
સ⟴ 릤릤 산 산䬬릤 ꮠઈ뀨સ⟴ 䨸牨
왌牨 릤
갬
뀨牨牨ꮠ
릤
산 ꮠ산牨릤릤산
릤산䬬 릤산ꮠ릤갬산䬬
Procedure
Preparation of catalysts
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갬ꮠ
ꮠ
갬 䘐산䬬 ꮠ
갬 산
ꮠ릤ꮠ
갬 苨ꮠ산ꮠ
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䘐산䬬릤 牨릤 䀸 䨸䬬ꮠ
갬산 牨릤 릤릤 릤䬬릤䘐 릤릤
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산 䬬䨸ꮠ
산
산ퟰસ
䬬䨸ꮠ
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산 산䬬ꮠ
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릤 ퟰ 牨ꮠ
산 牨 릤牨릤산䨸릤
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䘐산䬬 릤 䨸
ꮠ
릤산 릤 苨 릤 ꮠ릤 릤 릤ꮠ릤 䘐산䬬 릤 䨸 릤
산
䬬ꮠ릤 ꮠ
산 સ 䬬䨸ꮠ
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산 牐
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䘐산䬬 릤 䨸䬬ꮠ
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ꮠ릤산 릤 苨릤산牨릤
䘐ꮠ 산ퟰસ
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䘐산䬬
䨸릤 䘐ꮠ ꮠ
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산
산
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산䀸ꮠ䘐산䬬 ꮠ릤릤 산
䘐산䬬 릤 䘐ꮠ
산ɬ䨸산 릤䬬䨸
ꮠ릤산 릤 산
ꮠ릤 ꮠ
산
릤
산
ퟰ ퟰ
ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬䬬 䘐릤릤 릤산릤 䀸 산 䘐릤
릤䬬䬬
ꮠ牨릤갬
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ꮠ 鯈왌鯈
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갬䘐산䬬Ⳉ 릤䘐릤ꮠ갬 릤ꮠ릤
릤
Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
릤ꮠ릤 䬬䨸 䘐산䬬 䬬산릤 ꮠ
릤 牨릤산 릤䨸䬬
䬬䨸ꮠ
산牐 왌
릤산ꮠ
릤 산산䀸䬬䘐산䬬 릤
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산
릤
산 ퟰ 산
갬䨸
ퟰ 牨릤䬬 ꮠ
산ꮠ릤 䬬ꮠ 릤 ꮠ
산䀸 릤 산산䀸䬬 䬬산牨릤
䘐산䬬산ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬
ꮠ갬릤
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뀨 산
릤 䨸릤 산뀨
Characterization of catalysts
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갬
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䬬릤 牨릤릤 릤ꮠ
魤牨릤
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산䀸䬬ઈퟰ 릤릤牨ꮠ
ꮠ
갬ꮠ
릤
릤산
산䀸䬬ꮠ䬬
산왌왌Ὠ왌苨苨
산䀸ꮠ산 ઈ산䀸 ꮠ 산牨릤릤 䨸䬬ꮠ
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﵌α λ ഐ ퟰ뀨
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䘐산䬬 릤 牨릤 䬬릤릤
릤 산산䀸䬬 䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸
릤 ꮠ 산ꮠ
산릤
䬬 䘐릤릤
릤 릤 䀸䬬산
ꮠ
갬θ산
갬릤䬬 牨왌 산왌
䨸
ꮠ 릤 䬬산牨릤 산 ꮠ릤릤 ɬ䨸산䬬ꮠ 릤ɬ䨸ꮠꮠꮠ䨸牨 䬬산릤 산䬬
릤ꮠ 릤
릤 牨 릤 산䬬릤
릤
ꮠ릤산릤 산
갬릤䬬 ꮠ
릤 ꮠ 산ꮠ
산릤
䬬
릤산릤산갬릤 산ꮠ릤䬬ꮠ 릤 릤
산산䀸䬬䬬 䘐산䬬 릤릤牨ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬 ⟴ 릤릤 릤ɬ䨸산ꮠ
ퟰ㮴
산 산ꮠ ꮠ䀸 산산䀸䬬 䘐산䬬 릤릤牨ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬
갬산ꮠ牨릤ꮠ 牨릤 䨸䬬ꮠ
갬 산牨牨
ꮠ산 산䬬 산
산 䬬산릤
산산䀸䬬 䬬ꮠ䀸 䘐산䬬 릤릤牨ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬산 鯈苨 ퟰ릤
산䬬⟴ꮠ
苨
산䀸 릤⟴릤ꮠ ꮠ䬬䨸 산릤산릤산 산산䀸䬬
䘐산䬬 산䨸산릤 䨸䬬ꮠ
갬 䨸
산䨸릤 魤牨牨릤 산
릤릤
魤
牨릤 䘐 릤릤산䬬 산 릤 䨸牨릤 산
산릤산갬릤
릤 산 ꮠ䨸䬬 䘐릤릤 산䨸산릤 䨸䬬ꮠ
갬 산릤 䀸
릤
산릤
산 牨릤
Catalytic cracking of MEPO with Ni/zeolite catalyst
苨
릤갬산牨 ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬 䘐산䬬 산릤 ꮠ
산
ꮠ 릤 릤 릤산 䨸牨
산
릤산릤 䨸 뀨
䀸 갬릤
䘐산䬬 䘐릤 ퟰ牨牨ꮠ
뀨牨牨ꮠ
䨸갬
릤 릤산산
산ꮠ
릤 સ魤鯈
릤 릤산산 䘐산䬬
릤
릤산릤 䨸䬬 산 릤સ魤鯈산ꮠ 릤 산
䘐릤
갬릤 릤 䘐ꮠ 䀸 갬릤
ꮠ
릤 릤산
릤 릤산ꮠ
䬬
䘐릤릤
䨸릤 왌 牐 牨ꮠ
릤 䨸䬬 䘐릤릤
릤릤 산
산
산䀸 릤 䀸 䨸䬬ꮠ
갬 산䬬 牨산갬산
릤 䨸 䘐ꮠ 릤 ꮠ갬 릤䬬
릤䬬ꮠ
䘐산䬬 산
산䀸 릤
䨸䬬ꮠ
갬ઈસ⟴
﵌ꮠ
릤ꮠ䬬 ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬 સ魤鯈
ꮠ䬬산䬬릤
산
갬牨䨸ꮠઈꮠ
䬬 릤䘐 릤산ꮠ
牨릤 산
ꮠ䬬牨
산䬬䬬䨸牨ꮠ
갬 산 릤릤산ꮠ
䘐䬬 릤䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
릤산ꮠ
ꮠ
릤ꮠ䬬
릤牨릤산䬬䨸릤牨릤
산릤 릤산ꮠ
ꮠ
산 䘐ઈ ꮠ 릤 릤 릤산 䘐산䬬 릤 牨릤 산 산
䬬산
ꮠ
릤䬬릤ꮠ
산릤산 산 릤산ꮠ
릤산산
䘐 산릤 산䬬䬬ꮠ
갬
䨸갬 산
䬬산
䨸 䨸牨릤 산산䀸䬬 V 䘐ꮠ 릤
릤
산ꮠ
i 릤릤牨릤
ꮠ
䨸ꮠ
갬산
䨸
ꮠ ꮠ䬬ꮠ산
릤
릤
산ꮠ
릤산ꮠ
갬 산
䨸
ꮠ ꮠ䬬 ꮠ鮼 ꮠ 릤
릤
ꮠ
릤ꮠ䬬 산산 릤 산릤 릤산ꮠ
ꮠ 산
릤
릤 릤䬬䬬릤 산䬬
ꮠ
ഐ ઈ䨸
ꮠ
ꮠ
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苨䬬䬬䨸牨ꮠ
갬 산 릤 릤산ꮠ
䨸
릤갬릤䬬 ꮠ
䬬릤산 䀸ઈ䬬산릤
ꮠꮠ
산
릤
䬬릤 䬬䀸䬬릤牨 릤 산릤
䬬산
산 t
산
릤 릤릤牨ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬 릤릤ɬ䨸산ꮠ
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
䨸
ഐ
79
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䬬산
릤 牨산ꮠ
뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
u ꮠ䬬 릤 릤산산
䘐 산릤 牨牨ꮠ
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䨸牨릤 산산䀸䬬 牨산
산릤 릤
릤
산ꮠ
䨸䬬릤산ꮠ
갬 릤릤산산
릤
릤
산ꮠ
સ魤鯈 릤
릤ꮠ
갬 릤 릤산 릤䬬릤ꮠ릤䀸 ꮠ릤 䀸 Vu
산
릤산릤t 산ꮠ산릤ퟰퟰ㮴
RESULT AND DISCUSSION
Characteristics of Ni/Zeolite Catalyst
Porosity of Ni/zeolite catalyst
산 산산䀸ꮠ 릤산ꮠ
릤
산 릤䘐릤릤
릤
산갬릤牨릤 䀸릤䬬릤 산牨ꮠ산
릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤 릤
산산䀸䬬牨䨸䬬䨸
릤 ꮠ갬 릤 릤䬬䨸 산릤산릤산 릤
산산䀸䬬 릤갬릤산릤 릤 산
릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
산 ꮠꮠ
릤 산갬릤 䬬ꮠ 릤 릤 릤 산 ꮠ䨸䬬 䘐ꮠ 갬ꮠ릤 산
릤릤 산
릤 牨릤䨸릤䬬산䬬䬬 䨸갬 ꮠ
릤
릤산 릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤䬬
산릤 ퟰ 䬬 䘐䬬 산 릤 䬬䨸 산릤 산릤산 산
릤
䨸牨릤 ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 䘐산䬬 갬릤산릤 산
산
릤
산䨸산 릤ꮠ릤 산
산ꮠ산릤
산䨸산 릤ꮠ릤 ઈ
릤ꮠ릤䘐 ꮠ릤ꮠ䬬산릤산갬릤릤산 ꮠ䨸䬬䘐산䬬 릤䬬牨산릤䬬
牨산릤 릤 산산䀸䬬䬬 산 산릤 릤릤
릤산릤
ꮠ䬬 䬬䨸갬갬릤䬬䬬 산 䀸䬬ꮠ산䀸 ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 䘐산䬬
䬬䨸릤ꮠ ꮠ
릤牨䬬 ꮠ䬬 䬬ꮠ䀸 산산릤ꮠ䬬ꮠ䬬
릤
릤 릤릤 䀸䬬ꮠ산 산산릤ꮠ䬬ꮠ ꮠ䬬 ꮠ갬 䬬䨸 산릤 산릤산
산
산갬릤 릤 䨸牨릤 䨸 䘐ꮠ 䬬牨산 산릤산갬릤 릤
산 ꮠ䨸䬬
산ꮠ䬬릤산䨸䬬릤 릤릤䬬릤
릤 산 ꮠ갬 䬬䨸 산릤
산릤산산
산갬릤릤䨸牨릤산䘐䬬 牨릤산ꮠ릤䬬ꮠ릤䬬
䘐 ꮠ 牨릤牨릤ꮠ
릤산ꮠ
䬬릤䘐릤릤
릤 릤릤 산
릤 산산䀸䬬 릤 䬬ꮠ牨ꮠ산 릤산䬬
릤 䬬牨산릤
산릤산갬릤 릤 산 ꮠ䨸䬬 갬ꮠ릤䬬 릤 䬬 릤 ꮠ䬬산
릤
릤䘐릤릤
ꮠ牨릤산䬬ꮠ
릤산䬬ꮠ
갬 릤
䨸牨릤 릤산ꮠ릤
䬬ꮠ릤䬬 릤산산䀸䬬 䨸릤 릤
릤䘐릤 牨산ꮠ
Number of acid sites of Ni/zeolite catalyst
산산䀸䬬릤 牨산
릤ꮠ䬬䬬
갬䀸ꮠ
䨸릤
릤 䀸 릤
산ꮠ ꮠ䀸 릤 산산䀸䬬 苨 산갬릤
䨸牨릤 산ꮠ릤 䬬ꮠ릤䬬
릤䬬䨸䬬 ꮠ
릤 ꮠ갬 릤 산 䬬ꮠ
릤
릤갬䀸 䘐산 䬬 릤
릤산산
䬬 산 牨릤산
䬬 릤 牨릤 산릤 릤릤 ꮠ
ꮠ갬산䬬ꮠ
릤
릤릤牨ꮠ
릤 릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 산
릤 산산䀸䬬 䬬䨸 산릤 릤 산 䬬ꮠ
산䬬ꮠ산 䬬산릤
䘐산䬬 산ꮠ릤 䨸
릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 䘐ꮠ
산牨牨
ꮠ산산䬬 릤산䬬ꮠ산 䬬산릤ꮠ䬬 릤산
䨸牨릤
산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬
릤 산䬬䬬䨸牨ꮠ
산 릤 䬬牨산 왌
牨릤䨸릤䬬산
갬䨸ꮠ
릤릤䬬 릤산산䀸䬬
릤산ꮠ ꮠ䀸ꮠ䬬ꮠꮠ산ꮠ
릤릤牨ꮠ
ꮠ
갬 릤
䨸牨릤
산ꮠ릤䬬ꮠ릤䬬晸 릤갬릤산릤 릤산ꮠ ꮠ䀸 릤牨릤 릤산ꮠ릤
䬬ꮠ릤䬬 苨
ꮠ
릤산䬬릤 ꮠ
릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬
ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬 ퟰퟰ牐 ퟰઈ牨牨왌갬牨산릤
ઈ
릤ꮠ갬ꮠ
산 릤ꮠ릤 牐 ퟰ 牨牨 왌갬산
ઈ
ઈ
릤ꮠ릤 ퟰὨ ퟰ 牨牨왌갬ꮠ䬬䬬 䘐
ꮠ
산릤
80
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Table 1. 䬬ꮠ䀸 산산䀸䬬䬬
⟴릤ꮠ ꮠ
산산䀸䬬
䬬䨸 산릤산릤산
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릤ꮠ릤
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ઈ릤ꮠ릤 뀨뀨
ꮠ릤ꮠ릤 牐뀨ퟰퟰ
산릤
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산 ꮠ䨸䬬 ⱬ
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뀨ퟰퟰ
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왌ퟰퟰퟰ
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Table 2. 䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 산산䀸䬬䬬
산산䀸䬬
릤ꮠ릤
ઈ 릤ꮠ릤
ꮠ 릤ꮠ릤
산
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬 牨릤䬬갬
牐 ퟰઈ
ퟰὨ ퟰઈ
ퟰퟰ牐 ퟰઈ
Table 3. ꮠ
릤
ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬
સ릤산䬬䨸릤 릤䬬䨸 산 릤 ꮠ 牨릤갬
산릤 ꮠ 魤 ꮠꮠ릤
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갬
갬
Ⳉ
왌牐Ὠ
Ὠ牐뀨
牐牐
Fig 1. ꮠ 산ꮠ
산릤
䬬 릤ꮠ릤 ઈ 릤ꮠ릤 산
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Table 4. 산산
릤산산
ꮠ䬬ઈ 릤릤 ꮠ갬 릤䬬릤산䬬 릤ꮠ릤ઈ 릤ꮠ릤산
ꮠ 릤ꮠ릤
산산䀸䬬
릤ꮠ릤
ઈ릤ꮠ릤
ꮠ릤ꮠ릤
릤산
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ퟰퟰ牐
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ퟰퟰퟰ
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ퟰ牐뀨
ퟰ왌왌
牐
સ
릤갬
뀨Ὠ
왌뀨
ퟰὨ
뀨Ὠ
뀨왌
왌왌ퟰ왌왌
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산산䀸䬬 䬬䨸 산릤 䘐 ꮠ 릤䬬䨸릤 ꮠ
산
ꮠ
릤산䬬릤 ꮠ
릤
산ꮠ산䀸ઈ 산갬릤 ꮠ산䬬 ꮠ 牨릤산䬬 䘐 ꮠ ꮠ䬬 릤 릤ꮠ릤
산릤산
릤릤
산ꮠ 牨산산䬬ꮠ산 䬬산릤
䨸䬬
ꮠ릤ꮠ릤산산䀸䬬산䬬ꮠ 릤 산䬬䨸릤ꮠ 산산릤ꮠ䬬ꮠ
산䬬릤
릤
䨸牨릤 산ꮠ 䬬ꮠ릤䬬
Ni content in Ni/zeolite catalyst
산䬬릤릤
산갬䨸릤 산 릤ɬ䨸산ꮠ䀸 산산산䀸䬬ꮠ䬬
릤릤牨ꮠ
릤 䀸 릤 ɬ䨸산ꮠ䀸 牨릤산 ꮠ䬬릤䬬ꮠ
릤
䬬䨸䘐 ꮠ릤 릤 ꮠ䬬릤䬬ꮠ
ɬ䨸산ꮠ䀸ꮠ䬬ꮠ
䨸릤
릤 䀸 릤
牨릤산
릤
ퟰ㮴
릤릤 릤 릤 릤䬬 릤릤牨ꮠ
릤 릤
산牨䨸
ꮠ
릤
ꮠ
릤 산산䀸䬬 ꮠ䬬 ꮠ牨산
릤
릤 ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
䬬 ꮠ 牨릤산 ꮠ
릤 산산䀸䬬 산릤
릤䬬릤
릤 ꮠ
산릤 왌 䬬 䘐ꮠ
갬 산 릤 릤 ꮠꮠ릤
䀸 ꮠ
산 ꮠ
갬
ꮠ 릤ꮠ릤䘐산䬬牐牐Ⳉ
Crystallinity and particle size of Ni/zeolite catalyst
䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸산
산ꮠ릤䬬ꮠ 릤 ꮠ 릤ꮠ릤산산䀸䬬䬬
산
릤䨸䬬ꮠ ꮠ릤 牨 릤릤䬬䨸䬬 산
산䀸䬬ꮠ䬬
릤䬬릤
산
산䀸䬬릤䬬 䘐릤릤 릤 牨릤
ꮠ 릤ꮠ릤 산산䀸䬬 산ꮠ
릤산릤 릤ꮠ릤 ઈ 릤ꮠ릤산
릤ꮠ릤산䬬릤
ꮠ갬ퟰꮠ
산
릤 䬬릤릤
산 릤 䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸 릤ꮠ릤 산 릤
릤
䨸䬬ꮠ
갬 ꮠ 牨릤산 䘐산䬬 䬬ꮠ 산䬬 ꮠ갬 산䬬 릤 릤
ꮠ䬬
䘐산䬬 䬬 䘐
䀸 릤 산산 ઈ 릤산 산산䀸䬬 ꮠ 산ꮠ
⟴ꮠ﵌산 산䘐산ꮠ릤산
산ꮠ릤䬬ꮠ 릤
牨
牐ὨὨ
Ὠퟰퟰ
ퟰ
Ὠ왌
뀨
Ὠ
牐
뀨
뀨Ὠ
苨릤산갬릤산ꮠ릤
䬬ꮠ 릤
牨
ퟰ왌왌
ퟰ뀨ퟰ
ퟰ牐牐
산릤
䬬䘐릤릤 산 릤릤산䬬릤산
ꮠ
릤산䬬릤ꮠ
ઈ 릤산
릤산䬬ꮠ
ꮠ산ꮠ
갬 릤릤䬬릤
릤 ꮠ牨릤산ꮠ牨릤갬
산릤
ꮠ 릤ꮠ릤䘐릤릤䬬릤릤
䨸䬬
릤산
䬬산䀸 산 릤
ꮠ牨릤갬
산ꮠ
ꮠ 牨릤산 ꮠ
䘐릤 릤 䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸
릤ꮠ릤 ꮠ牨릤산 ꮠ䬬산릤 산 릤산 왌왌 산
뀨牐
산 ꮠꮠ
릤䀸䬬산ꮠ
ꮠ䀸 산산䀸䬬산
산䬬릤
䬬릤릤 䨸갬 릤 릤릤 ꮠ갬 릤䬬 릤산䬬 릤산
릤䬬ꮠ 䬬 ꮠ 산ꮠ
산릤
䬬
산릤산䬬릤䬬릤
䬬
릤산릤산갬릤산ꮠ릤䬬ꮠ 릤 릤산 䬬산牨릤산산䀸䬬䘐 ꮠ
산䬬릤릤
릤릤牨ꮠ
릤 䨸䬬ꮠ
갬⟴ 릤릤릤ɬ䨸산ꮠ
ퟰ㮴
Catalytic Cracking of MEPO Catalyzed by Ni/Zeolite
Activity of Ni/zeolite catalyst: effect of hydrogen
flow rate
산
릤䬬ꮠ
䬬
산릤뀨산
ꮠ갬 䨸䬬
릤 산ꮠ
갬 䘐릤릤 릤릤牨ꮠ
릤 牨 릤 산牨䨸
䨸 산
릤릤 牨 牨릤 䀸 릤䬬릤 산牨 ꮠ
릤릤牨ꮠ
산ꮠ
산
릤䬬ꮠ
䬬 䘐산䬬 산䬬릤
릤
릤릤
산갬릤 릤산산릤산
牨산갬산牨䬬 산ꮠ
갬
䨸䬬
릤 䨸䬬 산산䀸ꮠ산ꮠ
갬 산牨ꮠ
ꮠ
ꮠ䬬 䬬䨸 䀸 䘐릤릤 릤䬬ꮠ릤
ꮠ갬산䬬ꮠ
릤
䀸 산
산ꮠ
䘐ꮠ 산
䨸牨릤 산
산牨䬬
뀨ઈퟰퟰ
ꮠ䬬䬬䨸 䀸 릤갬산䬬 䨸산
릤䀸ꮠ릤
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Table 5. ꮠઈ갬산䬬ꮠ
릤 산ꮠ
산산ꮠ䨸䬬 䀸 갬릤
䘐산릤
䘐산릤
牨牨ꮠ
ퟰ
왌
뀨
산
릤䬬ꮠ
Ⳉ
ퟰ
ퟰ
牐牐ퟰ
ퟰ
ퟰ
뀨ઈퟰퟰ
ꮠઈ갬산䬬ꮠ
릤
산ꮠ
Ⳉ
ퟰퟰ
Ὠ
왌
牐왌
왌Ὠ왌
ꮠ갬 갬산䬬
산ꮠ
Ⳉ
Ὠ牐ퟰ
ퟰὨ
ퟰퟰ뀨
왌
牐
릤산䀸ꮠ
સ魤鯈
산ꮠ
릤牨산ꮠ
ꮠ
갬
Ⳉ
Ⳉ
牐
ퟰ왌
왌牐
牐
ퟰὨ
릤산ꮠ
晸 릤 䬬牨산릤 릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤 䬬牨산릤 릤
䨸
ꮠ䀸 릤산산
牨릤䨸릤䬬 ꮠ
릤산 산
䨸릤 릤 䨸䬬䘐산䬬䬬릤릤 산산 䘐산릤
뀨 牨牨ꮠ
䘐 ꮠ 산 䘐릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
牨산릤
䘐릤 䀸 갬릤
䘐 산릤䬬 䨸 릤牨릤 ꮠ 䬬릤릤牨䬬
산 릤 릤牨릤 릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤ꮠ 릤 릤䀸 ꮠ갬 산
䀸 갬릤
䘐산릤 ퟰ牨牨ꮠ
릤䀸䘐산 산
뀨 牨牨ꮠ
䘐䨸 䬬 䘐 산 䬬ꮠ牨ꮠ산 릤
䨸
ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
릤䬬䬬 갬산䬬ꮠ
릤 산
릤산䀸 산ꮠ
牨릤
ꮠ갬 산ꮠ
牨ꮠ갬 산릤 ꮠ 릤릤
릤산䬬
䬬晸 䘐릤
䀸 갬릤
䘐 산릤 ퟰ 牨牨ꮠ
ꮠ 릤 牨릤
ꮠ
릤산ꮠ
䬬산
䬬䨸ꮠ산릤릤
갬 ꮠ牨릤 릤릤산산
䬬
릤
릤릤 䨸䬬 䘐 릤릤산䬬 ꮠ갬 릤
릤 갬산릤
Fig 2. 䨸 ꮠ䬬ꮠ䨸ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤
牨릤 䀸 갬릤
산䬬 릤 릤 䨸산
䀸 갬릤
산릤 릤
સ魤鯈 䨸ꮠ
갬 릤릤산ꮠ
䀸 산ꮠ
갬 સ魤鯈산산ꮠ䨸䬬 䀸 갬릤
䘐산릤䬬
릤 산ꮠ
ꮠ갬 ꮠ 䨸릤 牨 릤
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
સ魤鯈 산䬬 릤
䬬ꮠ릤 릤
릤 牨산ꮠ
릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
릤 ꮠ
릤산䬬릤 ꮠ
䀸 갬릤
갬산䬬 䘐 산릤 䨸
왌 牨牨ꮠ
릤 산牨䨸
ꮠ갬 ꮠ 산ꮠ
릤릤산䬬릤
䨸릤 릤ꮠ牨ꮠ릤 산牨䨸
䀸 갬릤
䬬䨸ꮠ릤 릤
릤산ꮠ
䬬䀸䬬릤牨䀸 갬릤
ꮠ䬬
䀸䬬䨸 ꮠꮠ릤
䬬산䨸산릤
릤 䨸릤
산
산 릤 સ魤鯈 牨릤䨸릤䬬 산
䬬牨산릤 산ꮠ
䨸
ꮠ갬
릤 䬬䨸䀸
䀸 갬릤
䘐 ꮠ 䘐산䬬牨릤 산
왌牨牨ꮠ
릤
산릤 릤
䀸 갬릤
산ꮠ
䨸릤
䬬 산
릤 䀸 산ꮠ
갬
Fig 3. u 릤䬬䨸䬬
䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
સ魤鯈牨릤䨸릤䬬牨䨸 ꮠ갬 릤 산ꮠ
䬬
苨䬬 릤 䘐 산릤 䀸 갬릤
䀸 산 릤릤
ꮠ
릤ꮠ䬬
䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸 릤뀨ઈퟰퟰ산
릤ꮠ갬 ꮠ 산ꮠ
䬬 릤
ꮠ
릤ꮠ 산산 䨸䬬릤 ꮠ릤 릤 䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
䘐릤릤䨸
릤릤牨ꮠ
릤
䀸 갬릤
䘐산릤 산
䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
릤 릤
릤 릤산ꮠ
ꮠ
릤ꮠ䬬
䀸
䬬ꮠ 릤릤 릤 산릤 牨산ꮠ
릤 뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
ꮠ갬 왌
산 ꮠꮠ
릤 ꮠ
릤ꮠ䬬
산
릤䬬ꮠ
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
牨 릤 䘐산䬬
䀸 산ꮠ 䘐 䀸 갬릤
䘐 산릤
સ魤鯈 릤ꮠ릤산 산릤牨릤산䨸릤 뀨 산䬬䘐릤산䬬
(≤왌牨牨ꮠ
릤산
갬릤 䀸 갬릤
䘐산릤 릤
릤 릤산䀸 산ꮠ
䬬산
䨸
산릤 સ魤鯈䘐릤릤
ꮠ 릤ꮠ릤ઈ산산䀸 릤 산ꮠ
갬 릤산ꮠ
સ魤鯈 산 산
릤 䀸 갬릤
䘐산릤 䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸 산 릤릤 릤䀸ꮠ릤
뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
산
ꮠ갬 산ꮠ
䬬
릤 䨸릤 뀨ઈퟰퟰ 릤牨릤산䨸릤 뀨 䘐릤 䬬릤䨸 ઈ ꮠ䬬 릤
ઈ
산ꮠ
ꮠ
릤산䬬릤 䘐ꮠ ꮠ
릤산䬬ꮠ
갬 䘐 산릤 䨸 릤산ꮠ
ꮠ
릤ꮠ䬬䘐ꮠ 릤산릤
䬬산
牐뀨牨ꮠ
ퟰ
릤릤산ꮠ
산릤
䬬산
䘐산䬬 릤
䬬산
산릤
왌 牨牨ꮠ
릤 ꮠ갬 릤 䘐 산릤 릤 ꮠ갬 릤 산牨䨸
牨산ꮠ
뀨ઈퟰퟰ 산ꮠ
䀸 갬릤
산䬬산산ꮠ릤갬산䬬산䬬䘐릤산䬬 릤릤산산
䬬
䨸䬬
릤산牨䨸
સ魤鯈 䬬릤산牨 산
䀸 갬릤
릤
릤ꮠ
갬 릤
Effect of reaction time to catalyst activity
릤산산
릤산
릤산산䀸䬬䬬䨸 산릤산䬬ꮠ
릤산䬬릤
릤산ꮠ
ꮠ牨릤䬬ꮠ갬
ꮠ ꮠ산
䀸산 릤릤 산 산ꮠ
䬬
䀸 갬릤
䘐 산릤 ꮠ䬬ꮠ
릤䬬릤䀸 ꮠ
산 릤
䨸릤 ꮠ
릤산산䀸 릤 산ꮠ
갬릤산ꮠ
સ魤鯈
릤䬬ꮠ 릤
릤 ꮠ牨릤 릤산산
牨릤䨸릤䬬
릤 䬬䨸 산릤
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Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
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GC-MS Analysis and Hypothetical Mechanism
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Indo. J. Chem., 2013, 13 (1), 77 - 85
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Fig 5. 릤산ꮠ
牨릤 산
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릤 산ꮠ
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산릤뀨산
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릤산䨸䬬릤 릤 산ꮠ
갬 릤산ꮠ
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갬 સ魤鯈 䘐산䬬 산
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