Nghiên cứu quá trình cracking dầu ăn thải thu nhiên liệu xanh, sử dụng xúc tác trên cơ sở nano meso zsm 5

HUỲNH ĐĂNG KHANG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Huỳnh Đăng Khang KĨ THUẬT HÓA HỌC TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CRACKING DẦU ĂN THẢI THU NHIÊN LIỆU XANH, SỬ DỤNG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ NANO – MESO – ZSM-5 LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT KĨ THUẬT HĨA HỌC KHỐ 11B Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Huỳnh Đăng Khang TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CRACKING DẦU ĂN THẢI THU NHIÊN LIỆU XANH, SỬ DỤNG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ NANO – MESO – ZSM-5 Chuyên ngành: Kĩ thuật hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT KĨ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS ĐINH THỊ NGỌ Hà Nội – Năm 2012 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHIÊN LIỆU XANH 1.1.1 Vai trò ý nghĩa nhiên liệu xanh .3 1.1.2 Các loại nhiên liệu xanh 1.1.3 Phƣơng pháp thu nhiên liệu xanh từ nguyên liệu dầu mỡ thải 1.2 GIỚI THIỆU VỀ DẦU MỠ THẢI 10 1.2.1 Các loại dầu mỡ thải .10 1.2.2 Tính chất dầu mỡ thải .13 1.3 PHƢƠNG PHÁP CRACKING XÚC TÁC THU NHIÊN LIỆU XANH 14 1.3.1 Cơ sở hóa học 14 1.3.2 Xúc tác sản phẩm .15 1.3.3 Một số công nghệ cracking xúc tác thu nhiên liệu xanh 17 1.4 CẤU TRÚC VÀ ĐẶC TRƢNG XÚC TÁC Meso-ZSM-5 21 1.4.1 Cấu trúc xúc tác Meso-ZSM-5 21 1.4.2 Đặc trƣng xúc tác Meso-ZSM-5 .22 1.5 CÁC PHƢƠNG PHÁP TỔNG HỢP XÚC TÁC Meso-ZSM-5 23 1.5.1 Phƣơng pháp tiền xử lý 24 1.6 ỨNG DỤNG CỦA XÚC TÁC Meso-ZSM-5 .27 1.6.1 Xúc tác cho phản ứng alkyl hóa 27 1.6.2 Xúc tác cho phản ứng trùng hợp .27 1.6.3 Xúc tác cho phản ứng cracking .28 Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .29 2.1 TỔNG HỢP XÚC TÁC Meso-ZSM-5 29 2.1.1 Hóa chất sử dụng .29 2.1.2 Dụng cụ sử dụng .29 2.1.3 Tiến hành thực nghiệm 29 2.2 SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG CRACKING DẦU ĂN THẢI .30 2.2.1 Nguyên liệu .31 2.2.2 Điều kiện phản ứng 31 2.2.3 Thực nghiệm 31 2.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ĐẶC TRƢNG XÚC TÁC .33 2.3.1 Phƣơng pháp phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 33 2.3.2 Phƣơng pháp phổ hồng ngoại IR 33 2.3.3 Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua (TEM) .34 2.3.4 Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét (SEM) .35 2.3.5 Phƣơng pháp đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ Nitơ (BET) 35 2.3.6 Phƣơng pháp giải hấp phụ theo chƣơng trình nhiệt độ TPD-NH3 36 2.4 CÁC PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM .36 2.4.1 Tỷ trọng 36 2.4.2 Độ nhớt động học 36 2.4.3 Chỉ số axit .37 2.4.4 Chỉ số xà phịng hóa 38 2.4.5 Hàm lƣợng nƣớc .38 2.4.6 Chỉ số iot 39 2.4.7 Xác định hàm lƣợng tạp chất học .39 2.4.8 Phƣơng pháp GC-MS định tính định lƣợng thành phần sản phẩm thu đƣợc 40 2.4.9 Chỉ số xetan (CI) .41 2.4.10 Thành phần cất phân đoạn 41 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .43 3.1 KẾT QUẢ TỔNG HỢP XÚC TÁC Meso-ZSM-5 43 3.1.1 Xác định cấu trúc mao quản trung bình pha tinh thể từ giản đồ XRD 43 3.1.2 Xác định hình thái tinh thể từ ảnh SEM 45 3.1.3 Kích thƣớc phân bố mao quản trung bình xác định từ ảnh TEM 46 3.1.4 Xác định dao động đặc trƣng độ axit bề mặt từ phổ hồng ngoại IR 47 3.1.5 Diện tích bề mặt, kích thƣớc thể tích mao quản 48 3.1.6 Độ axit xác định qua phƣơng pháp TPD-NH3 49 3.2 KẾT QUẢ QUÁ TRÌNH CRACKING DẦU ĂN THẢI SỬ DỤNG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ Meso-ZSM-5 50 3.2.1 Tính chất dầu ăn thải nguyên liệu 50 3.2.2 So sánh hoạt tính xúc tác Meso-ZSM-5 ZSM-5 phản ứng cracking dầu ăn thải 53 3.2.3 Khảo sát hiệu trình cracking dầu ăn thải sử dụng xúc tác sở Meso-ZSM-5 54 3.2.4 Khảo sát yếu tố công nghệ ảnh hƣởng đến trình cracking 57 3.2.5 Xác định thành phần tính chất hóa lý nhiên liệu xanh thu đƣợc 61 3.2.6 Thử nghiệm trình cracking xúc tác nguyên liệu cặn béo thải 65 KẾT LUẬN 70 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT MQTB: Mao quản trng bình PPO: Dầu thực vật nguyên chất WFO: Dầu rán thải UFCC: Phƣơng pháp cracking xúc tác tầng sơi LPG: Khí hóa lỏng XRD: Phƣơng pháp phổ nhiễu xạ tia X IR: Phƣơng pháp phổ hồng ngoại TEM: Phƣơng pháp hiển vi điện tử truyền qua SEM: Phƣơng pháp hiển vi điện tử quét BET: Phƣơng pháp đẳng nhiệt hấp phụ - nhả hấp phụ Nitơ TPD-NH3: Phƣơng pháp giải hấp phụ theo chƣơng trình nhiệt độ GC-MS: Phƣơng pháp phân tích sắc ký khí DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ biểu diễn trình hydrocracking dầu ăn thải Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý phƣơng pháp cracking xúc tác dầu thực vật Hình 1.3 Quá trình cracking xúc tác nguyên liệu dầu thực vật mỡ bơi trơn Hình 1.4 Q trình sản xuất biodiesel phƣơng pháp cracking xúc tác Hình 1.5 Cấu trúc zeolit ZSM-5 với hệ thống vi mao quản vịng 10 cạnh Hình 1.6 Mơ tả cấu trúc vi tinh thể ZSM-5 mao quản trung bình Hình 1.7 Quá trình tạo cấu trúc meso zeolit phƣơng pháp sử dụng NaOH loại bỏ nguyên tử Si Hình 2.1 Sơ đồ thiết bị cracking xúc tác dầu mỡ thải PTN Hình 2.2 Sơ đồ chƣng cất phân đoạn Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ SAXRD Meso-ZSM-5 Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ WAXRD mẫu Meso-ZSM-5 Hình 3.3 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu ZSM-5 chuẩn Hình 3.4 Ảnh SEM mẫu Meso-ZSM-5 Hình 3.5 Ảnh TEM mẫu Meso-ZSM-5 Hình 3.6 Phổ hồng ngoại mẫu Meso-ZSM-5 Hình 3.7 Đƣờng đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ N2 vật liệu Meso-ZSM-5 Hình 3.8 Đƣờng phân bố kích thƣớc mao quản vật liệu Meso-ZSM-5 Hình 3.9 Kết TPD-NH3 mẫu Meso-ZSM-5 Hình 3.10 Kết GC mẫu dầu ăn thải Hình 3.11 Khối phổ chất có thời gian lƣu 24,45 phút với khối phổ octadecanoic thƣ viện phổ Hình 3.12 Kết phân tích GC sản phẩm cracking dầu ăn thải Hình 3.13 Khối phổ chất có thời gian lƣu 26,49 phút với khối phổ heptadecan thƣ viện phổ Hình 3.14 Đƣờng cong chƣng cất Engler nhiên liệu diesel Hình 3.15 Kết phân tích GC sản phẩm cracking cặn béo thải DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân loại nhiên liệu xanh Bảng 1.2 So sánh tính chất biodiesel, green diesel, diesel khống Bảng 1.3 Một số tính chất mỡ động vật thải Bảng 1.4 So sánh tính chất dầu qua chiên rán dầu canola Bảng 1.5 So sánh kết cracking dầu cọ loại xúc tác khác Bảng 1.6 So sánh trình FCC thu xăng dầu diesel Bảng 1.7 Các phƣơng pháp tổng hợp vật liệu zeolit mao quản trung bình Bảng 3.1 Tính chất dầu ăn thải nguyên liệu Bảng 3.2 Thành phần axit béo dầu ăn thải Bảng 3.3 So sánh hiệu trình cracking sử dụng xúc tác sở MesoZSM-5 ZSM-5 Bảng 3.4 Hiệu suất trình cracking loại xúc tác khác Bảng 3.5 Sự phụ thuộc hiệu suất sản phẩm trình cracking vào tỷ lệ MesoZSM-5 /chất SAPO-5 Bảng 3.6 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến trình cracking xúc tác Bảng 3.7 Ảnh hƣởng tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất sản phẩm Bảng 3.8 Hiệu suất sản phẩm thay đổi theo thời gian phản ứng Bảng 3.9 Ảnh hƣởng tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu đến hiệu suất sản phẩm Bảng 3.10 Thơng số tối ƣu q trình cracking xúc tác Bảng 3.11 Thành phần số hợp chất có phân đoạn diesel Bảng 3.12 So sánh chất lƣợng green diesel tổng hợp diesel thƣơng phẩm Bảng 3.13 Tính chất cặn béo thải nguyên liệu Bảng 3.14 Kết cracking xúc tác nguyên liệu cặn béo thải Bảng 3.15 Thành phần số hydrocacbon sản phẩm thu đƣợc từ trình cracking cặn béo thải LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu nêu luận án trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả Huỳnh Đăng Khang Hình 3.13 Khối phổ chất có thời gian lưu 26,49 phút với khối phổ heptadecan thư viện phổ Thành phần số hợp chất phân đoạn diesel thông qua bảng 3.11 Dựa vào thành phần hợp chất có sản phẩm, đánh giá sơ chất lượng green diesel thu từ trình cracking dầu ăn thải Số liệu bảng 3.11 sản phẩm green diesel thu chứa chủ yếu hydrocacbon dạng n-parafin, olefin, xycloparafin Thành phần tương tự hydrocacbon diesel khoáng Các n-parafin cháy cho nhiệt trị cao số hydrocacbon nên green diesel cho giá trị nhiệt trị cao Với thành phần hydrocacbon dự đốn số xetan nhiên liệu cao 62 Bảng 3.11 Thành phần số hợp chất có phân đoạn diesel STT Thời gian lưu (phút) Tên hợp chất Công thức Thành phần (%) 20,72 Tetradecan C14H30 14,26 22,97 1-pentadecen C15H30 2,18 23,14 Pentadecan C15H32 6,33 24,19 Nonylcyclohexan C15H30 1,31 24,51 1,1-nonylcyclohexen C15H28 1,01 24,86 1-hexadecen C16H32 1,31 14,99 Hexadecen C16H32 2,24 26,25 8-heptadecen C17H34 1,49 26,49 Heptadecan C17H36 3,01 Đem green diesel thu xác định tính chất để đánh giá chất lượng sản phẩm, so sánh với diesel thương phẩm, kết bảng 3.12 63 Bảng 3.12 So sánh chất lượng green diesel tổng hợp diesel thương phẩm Loại diesel Chỉ tiêu Diesel tổng hợp từ dầu ăn Diesel thương phẩm* thải sở xúc tác Meso-ZSM-5 Độ nhớt 40ºC, cSt 1,8-5 4,82 Tỷ trọng 40ºC 0,82-0,86 0,85 Chỉ số xetan 45 53 Điểm chớp cháy cốc kýn, ºC 65 66 Hàm lượng S 500/2500 ppm ppm Nhiệt trị (MJ/kg) 50 48 Màu sắc Vàng xanh Tosôi (50%V) Max 290 286 Tosôi (90%V) Max 357 346 * Số liệu lấy từ nhà máy lọc dầu Dung Quất Đối với nhiên liệu diesel thường quan tâm nhiều đến tºsôi (50%V) tºsôi (90%V) Tºsôi (10 %V) biểu thị thành phần nhẹ nhiên liệu diesel tºsôi (10 %V) = 210oC, chứng tỏ sản phẩm diesel thu có phần nhẹ chiếm tỷ lệ thích hợp tạo hỗn hợp cháy đồng động cơ, cháy tạo khói đen, tạo muội than, tránh làm bẩn máy pha loãng dầu nhờn nên bảo vệ động Tºsôi (50 %V) ảnh hưởng đến tính khởi động máy tºsơi (50 %V) = 286º C < 290ºC nên với sản phẩm diesel thu động khởi động dễ dàng Tºsơi (90 %V) biểu cho khả cháy hoàn toàn nhiên liệu tºsôi (90%V) = 346ºC < 357oC nên sản phẩm diesel thu cháy hoàn toàn động Diesel tổng hợp có màu vàng xanh sáng, sau thời gian để ngồi khơng khí chuyển sang màu vàng sẫm olefin có nhiên liệu phản ứng với khơng khí tạo chất gây sẫm màu sản phẩm Màu sẫm hoàn toàn xử lý chất hấp phụ cacbon hoạt tính, silicagel, bentonit 64 Đường cong chưng cất diesel thu thể hình 3.14 (đường 2) So sánh với đường cong chưng cất diesel thương phẩm, ta thấy diesel thu từ dầu ăn thải nặng so với diesel thương phẩm Điều giải thích q trình cracking diễn điều kiện êm dịu, xúc tác có tính axit thấp (so với xúc tác sử dụng công nghệ cracking FCC), động học phản ứng cracking dầu ăn thải diễn theo giai đoạn, giai đoạn decacboxyl hóa, decacbonyl hóa giai đoạn cắt mạch C-C Tại điều kiện này, diễn chủ yếu phản ứng giai đoạn đầu, giai đoạn cắt mạch xảy ít, dẫn đến sản phẩm thu nặng, nặng so với diesel thương phẩm Tuy nhiên, sản phẩm diesel đáp ứng tiêu chuẩn diesel thương phẩm (theo bảng 3.12) Từ kết kết luận diesel tổng hợp từ dầu ăn thải có đảm bảo yêu cầu chất lượng, hàm lượng S thấp, số xetan cao, nhiệt trị cao Đây loại nhiên liệu xanh thân thiện với môi trường 3.2.6 Thử nghiệm trình cracking xúc tác nguyên liệu cặn béo thải Từ kết trên, thấy xúc tác sở Meso-ZSM-5 có hoạt tính cao q trình cracking dầu ăn thải Để đánh giá hoạt tính xúc tác loại nguyên liệu khác, tiến hành thử nghiệm cracking xúc tác với nguyên liệu cặn béo thải Cặn béo thải sản phẩm thu từ trình tinh chế cuối quy trình tinh luyện dầu, mỡ động thực vật Cặn béo thải có thành phần hóa học phức tạp, thành phần chủ yếu axit béo tự do, ngồi cịn có thành phần khác sterol, tocopherol, este sterol, hydrocacbon, sản phẩm bẻ gãy mạch axit béo tự do, andehit, xeton axyl glyxerin Hàm lượng axit béo tự thường chiếm từ 25 – 75% khối lượng cặn béo thải, phụ thuộc vào nguyên liệu dầu ăn đem tinh luyện điều kiện cơng nghệ q trình tinh luyện (đặc biệt có loại lên đến 90%) [31] Tính chất cặn béo thải nguyên liệu thể bảng 3.13 So sánh với dầu ăn thải nguyên liệu (bảng 3.1) ta thấy tỷ trọng hai loại nguyên liệu tương tự nhau, số axit cặn béo cao nhiều so với dầu ăn thải, độ nhớt thấp 65 Tiến hành cracking cặn béo thải với điều kiện công nghệ tối ưu tìm được, sử dụng XT6 (25%kl Meso-ZSM-5 75%kl SAPO-5), kết bảng 3.14 Bảng 3.13 Tính chất cặn béo thải nguyên liệu STT Các tiêu Phương pháp thử Cặn béo thải Tỷ trọng 15,5 oC ASTM D1298 0,92 Chỉ số axit (mg KOH/g) ASTM D664 150 Độ nhớt động học (cSt) ASTM D445 41,1 Chỉ số iot (g I2/100 g) pr EN 14111 6,28 Bảng 3.14 Kết cracking xúc tác nguyên liệu cặn béo thải Sản phẩm Hiệu suất Khí 13,81% Xăng 3,44% Kerosen 3,79% Diesel 68,96% Cặn 10% Hiệu suất diesel thu từ trình cracking cặn béo thải cao (68,96%), tương đương với kết cracking dầu ăn thải (bảng 3.5) Sau thực q trình cracking, chúng tơi đem tiến hành đánh xây dựng đường cong chưng cất Engler (hình 3.14 – đường 3) 66 390 370 350 330 310 290 270 250 230 210 190 170 150 (3) Nhiệt độ, oC (2) (1) 20 40 60 80 100 % Thể tích (1): Đường cong chưng cất Engler diesel thương phẩm (2): Đường cong chưng cất Engler diesel thu từ nguyên liệu dầu ăn thải (3): Đường cong chưng cất Engler diesel thu từ nguyên liệu cặn béo thải Hình 3.14 Đường cong chưng cất Engler nhiên liệu diesel So sánh với đường cong chưng cất chuẩn đường cong chưng cất phân đoạn diesel thu từ nguyên liệu dầu ăn thải, thấy với nguyên liệu cặn béo thải, thành phần diesel thu nặng tosôi (50%V) = 315oC > 290oC Tosôi (90%V) = 358oC > 357oC Như diesel thu từ nguyên liệu nặng, sử dụng trực tiếp làm diesel thương phẩm, cần phải đem xử lý phối trộn với thành phần nhẹ Điều giải thích sau: thành phần cặn béo thải có tới 25-75% khối lượng axit béo tự từ C14-C22, chủ yếu axit béo không no Theo [29], thành phần axit béo không no dầu hạt 40,7, dầu hướng dương 50,3; số axit cao, trình cracking điều kiện êm dịu xúc tác có tính axit khơng q cao chủ yếu xảy phản ứng decacboxyl hóa, phản ứng decacbonyl hóa xảy nguyên liệu chứa triglyxerit Sản phẩm decacboxyl hóa chủ yếu hydrocacbon mạch dài hexadecan (C16H32), 8heptadecen (C17H34), heptadecan (C17H36)…, hợp chất chiếm tỷ lệ phần 67 trăm cao sản phẩm thu được, thành phần diesel phân bố khoảng 50%V Sản phẩm lỏng thu từ q trình cracking cặn béo phân tích GC-MS (hình 3.15), thành phần số hợp chất thể bảng 3.15 A b u n d a n c e T IC : T O A N -C B T -C R K D 5 0 0 3 3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 5 0 0 8 3 0 0 0 0 0 6 0 0 0 8 411 277 56 42 2 6 5 0 0 0 4 1 0 0 1 1 1 7 2 14 7 4 11 97 4 1 2 24 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 T im e - - > Hình 3.15 Kết phân tích GC sản phẩm cracking cặn béo thải Từ số liệu thu được, so sánh với kết cracking dầu ăn thải bảng 3.11, ta thấy thành phần sản phẩm tương tự nhau, nhiên sử dụng nguyên liệu cặn béo, sản phẩm thu chứa nhiều phần nặng nhiều olefin Như kết hồn tồn phù hợp với lý luận phía 68 Bảng 3.15 Thành phần số hydrocacbontrong sản phẩm thu từ trình cracking cặn béo thải Thời gian lưu Thành phần STT Tên hợp chất Công thức (phút) (%) 13,33 Tetradecan C14H30 3,75 14,94 Pentadecan C15H32 7,48 15,77 n-Nonylcyclohexan C15H30 1,59 16,19 7-hexadecen C16H32 1,01 16,31 8-hexadecen C16H32 2,70 16,42 Hexadecan C16H32 2,62 17,42 6,9-heptadecadien C17H32 1,00 17,54 8-heptadecen C17H34 2,66 17,75 1-heptadecen C17H34 1,35 10 17,86 Heptadecan C17H36 4,72 11 19,22 Octadecan C18H38 1,40 12 20,68 Nonadecan C19H40 3,80 13 22,65 1-Nonadecen C19H38 3,82 69 KẾT LUẬN Tổng hợp xác định đặc trưng xúc tác Meso-ZSM-5 Xúc tác tổng hợp có độ tinh thể cao, độ axit cao (chỉ xúc tác HZSM-5), diện tích bề mặt riêng cao (495m2/g) Vật liệu tổng hợp chứa hệ thống mao quản phân bố trật tự đồng đều, gồm vi mao quản kích thước Å chủ yếu mao quản trung bình kích thước khoảng 40 Å tạo nên độ xốp thơng thống cấu trúc vật liệu So sánh kết phối trộn chất -Al2O3 SAPO-5 với Meso-ZSM-5 tạo hệ xúc tác cho phản ứng cracking dầu ăn thải cho thấy sử dụng SAPO-5 làm chất cho hiệu thu diesel cao Tỷ lệ phối trộn tối ưu 25%kl MesoZSM-5 75%kl SAPO-5 ( hiệu suất diesel lên tới 70%) Tìm điều kiện cơng nghệ tối ưu trình cracking dầu ăn thải hệ thiết bị phản ứng cracking gián đoạn, sử dụng xúc tác sở MesoZSM-5 (nhiệt độ: 450oC, thời gian phản ứng: 45 phút, tốc độ khuấy: 400 vòng/phút, tỷ lệ xúc tác/nguyên liệu: 1/15) Thử nghiệm sử dụng xúc tác sở Meso-ZSM-5 nguồn nguyên liệu cặn béo thải Hiệu suất diesel thu cao (68,96%), nhiên diesel thu nặng, chưa thích hợp làm diesel thương phẩm, cần phải phối trộn thêm thành phần nhẹ thêm phụ gia nhằm làm tăng tính chất sản phẩm 70 HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Do hạn chế thời gian, hóa chất, dụng cụ làm thí nghiệm hạn chế kiến thức nên chúng tơi hồn thành kết Trong thời gian tới, có điều kiện, chúng tơi tiếp tục nghiên cứu theo hướng sau: Nghiên cứu tái sinh xúc tác Meso-ZSM-5 để giảm giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu sử dụng xúc tác Nghiên cứu chuyển hóa thêm số loại dầu mỡ thải sở xúc tác Meso-ZSM-5 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A Carrero, R.van Grieken, B Paredes (2012), Hybrid zeolitic-mesostructured materials as supports of metallocene polymerization catalysts Catalysis Today 179 P115–122 [2] A.V.Lavrenov, E.N.B, Yu A.C, V.A.L (2011), Catalytic processes for the production of hydrocarbon biofuels from oil and fatty raw materials: Contemporary Approaches Catalysis in Industry.3.P250–259 [3] A.W.Chester, E.G.Derouane (2009) Zeolite characterization and catalysis.Springer [4] Andre De Rezende Pinho, M.S, A.P.D.S.Neto, J.A.R.Cabral (2009), Catalytic cracking process for the production of diesel from vegetable oils United States Patent [5] Anton Petushkov (2011), Synthesis and characterization of nanocrystalline and mesoporous zeolites University of Iowa [6] Falah Bani Hani a H.Al-W (2011), Regeneration of base-oil from waste-oil under different conditions and variables African Journal of Biotechnology 10.P1150-1153 [7] Bent Louis, Lioubov Kiwi-Minsker (2004), Synthesis of ZSM-5 zeolite in fluoride media: an innovative approach to tailor both crystal size and acidity Microporous and Mesoporous Materials.74.P171–178 [8] Biodiesel Manufacturing Plant [9] Cinara M.R Prado, Nelson R Antoniosi Filho (2009), Production and characterization of the biofuels obtained by thermal cracking and thermal catalytic cracking of vegetable oils J Anal Appl Pyrolysis 86.P338–347 [10] D.C.Sherrington, A.P.Kybett Supported catalysts and their applications [11] Dessy Y Siswanto, W.Salim, N.W (2008), Gasoline production from palm oil via catalytic cracking using MCM-41: Determination of optimum condition ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences.3 72 [12] Dipl.-Ing, Dominik Rutz M.Sc, Dr.Rainer Janssen (2008), Biofuel technology hand book WIP Renewable Energies Sylvensteinstr [13] Ernst, S (2009), Advances in Nanoporous Materials Elservier Pulications [14] Farouq A.A.Twaiq, A.R.M, Subhash Bhatia (2004), Performance of composite catalysts in palm oil cracking for the production of liquid fuels and Chemicals Fuel Processing Technology 85.P1283-1300 [15] Guodong Chen, Lin Jiang, L.W, J.Z (2010), Synthesis of mesoporous ZSM-5 by one-pot method in the presence of polyethylene glycol Microporous and Mesoporous Materials 134.P189–194 [16] H.K.Farizul, N.A.S.Amin, D.Suhardy, S.S Azhar, S.M.Nazry (2007), Catalytic conversion of RBD palm oil to gasoline: The effect of silica-alumina ratio in HZSM-5 Jurnal Teknologi.P55-67 [17] Haibo Zhu, Z.Liu, D.Kong (2009), Synthesis of ZSM-5 with intracrystal or intercrystal mesopores by polyvinyl butyral templating method Journal of Colloid and Interface Science P432–438 [18] http://izasc.ethz.ch/fmi/xsl/iza-sc/xrd.xsl (Zeolite Powder Diffraction Patterns) [19] J.Vernimmen, V.Meynen, Pegie Cool (2011), Synthesis and catalytic applications of combined zeolitic/mesoporous materials Beilstein J Nanotechnol 2.P 785-801 [20] Jennifer Holmgren, Richard Marinangeli, Terry Marker, Michael McCall, John Petri (2007), Opportunities for Biorenewables Hydrocarbon engineering [21] Jeremy Goodfellow Biofuel Production from Animal fats: A North American Perspective Sanimax Energy [22] K.Suzuki, Y.Aoyagi, N.Katada, M.Choi, R.Ryoo, M.Niwa (2008), Acidity and catalytic activity of mesoporous ZSM-5 in comparison with zeolite ZSM-5, AlMCM-41 and silica-alumina.Catalysis Today 132.P38-45 73 [23] Kubicˇka, I.K.k.D (2010), Utilization of triglycerides and related feedstocks for production of clean hydrocacbon fuels and petrochemicals: a review Waste Biomass Valor 1.P293-308 [24] Laura Azócar, Erick Scheuermann, Pamela Hidalgo, Robinson Betancourt, Rodrigo Navia Biodiesel production from rapeseed oil with waste frying oils [25] Le Thi Hoai Nam, T.Q.Vinh, N.T.T Loan, Van Dinh Son Tho, Xiao-Yu Yang, Bao Lian Su (2011), Preparation of bio-fuels by catalytic cracking Fuel 90 P1069-1075 [26] Lifeng Wang, C.Yin (2009), Bread-template synthesis of hierarchical mesoporous ZSM-5 zeolite with hydrothermally stable mesoporosity Colloids and Surfaces A: Physicochem, Eng, Aspects 340.P126–130 [27] M.L.Gonc, D Dimitrov, M.H.Jordao, M.W, A.U.G (2008), Synthesis of mesoporous ZSM-5 by crystallisation of aged gels in the presence of cetyltrimethyl -ammonium cations Catalysis Today 133–135.P69–79 [28] M.S Kuk, A.G Ballew (1999), The potential of soapstock-derived film: cottonseed and safflower JAOCS.76.P1387-1392 [29] Marguerite Briend, A.S, M.J.Peltre (1989), Thermal and hydrothermal stability of SAPO-5 and SAPO-37 molecular sieves J Chem Soc P13611362 [30] Mohd Ghadafi Bin Ismail (2008), Biodiesel production from waste cooking oil via single steps tranesterification process with the aid of sodium methoxide as a catalyst Faculty of Chemical & Natural Resources Engineering university Malaysia Pahang P1-23 [31] P.F.Martins, M.Ito,C.B.Batistella, M.R.W.Maciel (2006), Free fatty acid separation from vegetable oil deodorizer distillate using molecular distillation process Separation and Purification Technology 48.P78–84 [32] Pramila Tamunaidu, Subhash Bhatia (2007), Catalytic cracking of palm oil for the production of biofuels: optimization studies Bioresource Technology 98.P3593–3601 74 [33] Rosario Caicedo-Realpe a J.P (2010), Mesoporous ZSM-5 zeolites prepared by a two-step route comprising sodium aluminate and acid treatments Microporous and Mesoporous Materials 128.P91–100 [34] S.Y Hosseini, M.R.K.Nikou (2012), Investigation the effect of temperature and weight hourly space velocity in dimethyl ether synthesis from methanol over the nano-sized acidic gamma-alumina catalyst Journal of American Science [35] Sofnia Abellos, Adriana Bonilla (2009), Mesoporous ZSM-5 zeolite catalysts prepared by desilication with organic hydroxides and comparison with NaOH leaching Applied Catalysis A: General 364 P191-198 [36] Stella Bezergianni, Aggeliki Kalogianni (2009), Hydrocracking of used cooking oil for biofuels production Bioresource Technology 100.P39273932 [37] Stella Bezergianni (2011), New Biodiesel-2G production by catalytic hydrotreating of waste cooking oil.World Biofuels Markets, Rotterdam [38] Tirena Bahnur Siregar (2005), Catalytic cracking of palm oil to gasoline using zeolite Master of Engineering [39] Tom Kalnes, T.M, D.S a K.Koers (2008), Life cycle assessments for green diesel production.The world Congress on Industrial Biotechnology & Bioprocessing [40] Toni Piccolo (2011), Framework analysis of fish waste to biodiesel production – aquafinca – case study [41] Tonya Morgan, E.S.J, Anne E.HW, YJ…(2012), Catalytic deoxygenation of triglycerides to hydrocarbons over supported nickel catalysts Chemical Engineering Journal 189–190.P346–355 [42] United Nations Conference on Trade and Development (2008), Biofuel production technologies: status, prospects and implications for trade and development [43] Vivian Feddern et al Anima fat waste for biodiesel production 75 [44] Witchakorn Charusiri and Tharapong Vitidsant, Kinetic study of used vegetable oil to liquid fuels over sulfated zirconia [45] Xiangju Meng, Faisal Nawaz, Feng-Shou Xiao (2009), Templating route for synthesizing mesopous zeolites with improved catalytic properties Nano Today 4.P292-301 [46] Y Zhang, M.A Dubee, D.D McLean, M Kates (2003), Biodiesel production from waste cooking oil: Process design and technological assessment Bioresource Technology 89.P1-16 [47] Yannick Mathieu, L.Vidal, V.Valtchev, B.Lebeau (2009), Preparation of Al2O3 film by high temperature transformation of nanosized -AlOOH precursors New J Chem, 33.P2255-2260 [48] Yean-Sang Ooi, R.Z, A.R.M, S.B (2004), Synthesis of composite material MCM-41/Beta and its catalytic performance in waste used palm oil cracking Applied Catalysis A: General.274.P15-23 [49] Yi Hsin Chou, C.S.Cundy (2006), Mesoporous ZSM-5 catalysts: Preparation, characterization and catalytic properties Part I: Comparison of different synthesis routes Microporous and Mesoporous Materials.89 P78–87 [50] Yousheng Tao, Hirofumi Kanoh, L.A, K.K (2006), Mesopore-modified zeolites: preparation, characterization and applications Chem.Rev 106 P896-910 [51] Zhirong Zhu, Q.Chen, Z.Xie, W.Yang, Can Li (2006), The roles of acidity and structure of zeolite for catalyzing toluene alkylation with methanol to xylene Microporous and Mesoporous Materials 88.P16–21 76 ... QUẢ QUÁ TRÌNH CRACKING DẦU ĂN THẢI SỬ DỤNG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ Meso- ZSM- 5 50 3.2.1 Tính chất dầu ăn thải nguyên liệu 50 3.2.2 So sánh hoạt tính xúc tác Meso- ZSM- 5 ZSM- 5 phản ứng cracking. .. Huỳnh Đăng Khang TÊN ĐỀ TÀI LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH CRACKING DẦU ĂN THẢI THU NHIÊN LIỆU XANH, SỬ DỤNG XÚC TÁC TRÊN CƠ SỞ NANO – MESO – ZSM- 5 Chuyên ngành: Kĩ thu? ??t hóa học LUẬN VĂN THẠC... cracking dầu ăn thải 53 3.2.3 Khảo sát hiệu trình cracking dầu ăn thải sử dụng xúc tác sở Meso- ZSM- 5 54 3.2.4 Khảo sát yếu tố cơng nghệ ảnh hƣởng đến q trình cracking 57 3.2.5