KHẢ NĂNG sử DỤNG BUTANOL làm NHIÊN LIỆU SINH học

KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BUTANOL LÀM NHIÊN LIỆU SINH HỌC GVHD: TS Nguyễn Hữu Lương HV: Võ Đức Minh Minh Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nội dung Giới thiệu Tính chất biobutanol Bioethanol vs biobutanol Tình hình nghiên cứu sản xuất ứng dụng Kết luận Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giới thiệu Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đặt vấn đề • Nguy cạn kiệt nguồn dầu mỏ thập niên tới nhu cầu dầu mỏ không ngừng tăng  giá dầu thô tăng; Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đặt vấn đề • Vấn đề nhiễm mơi trường hàm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính ngày tăng; • Xu đột trị xảy nhiều quốc gia mà nguyên nhân sâu xa nguồn dầu thô  Yêu cầu cấp thiết nguồn nhiên liệu thay Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Biofuels • Biogas • Bioethanol • Biodiesel • Biobutanol… Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tính chất biobutanol Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Butanol • Thuộc nhóm rượu đơn chất có ngun tử carbon với cơng thức C4H9OH • Các đồng phân: n-butanol, iso-butanol, sec-butanol tert-butanol Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com n-butanol • Là chất lỏng suốt, khơng màu, cháy có mùi chuối • Thị trường toàn cầu: triệu tấn/năm (giá trị thị trường tỷ $) • Ứng dụng:  Dung mơi dùng sơn, lớp phủ, véc ni (lớp sơn ngoài);  Chất hóa dẻo – để cải thiện tính chất vật lý nhựa;  Là chất trung gian, nguyên liệu cho ngành hóa học plastic khác;  Dùng ngành dệt – chất trương nở cho sơ sợi;  Mỹ phẩm, ngành dược phẩm – thuốc kháng sinh, hormone, vitamins;  Phụ gia pha xăng dầu phanh (thành phần tổng hợp) Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Iso-butanol • Là chất lỏng khơng màu với mùi mốc (sweet musty odor) Hịa tan vô hạn với tất dung môi hữu (miscible), tan nước • • Giá trị thị trường khoảng 560 triệu $/năm 10 Ứng dụng:  Dung môi công nghiệp (lớp phủ bề mặt, chất kết dính, chất trích ly);  Hóa chất trung gian cho ngành hóa dầu;  Chất phân tán;  Phụ gia Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lợi ích mơi trường • Cơng ty DuPont BP tiến hành phân tích tính tốn chi tiết vịng tuần hồn phát thải biobutanol Những kết ban đầu cho thấy, với nguồn nguyên liệu, biobutanol có mức độ giảm phát thải khí nhiễm ethanol; • Áp suất biobutanol thấp so với xăng, giảm phát thải VOC 36 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Lợi ích cho ngành nơng nghiệp • Biobutanol sản xuất từ nguồn nguyên liệu ethanol (ngơ, lúa mì, mía, củ cải đường); • Quá trình pha trộn NLSH vào xăng trở nên thuận tiện/dễ dàng  biobutanol giúp mở rộng thị trường NLSH thị trường cho loại nông sản hay phụ phế phẩm liên quan, tăng thêm giá trị cho ngành nông nghiệp thu nhập cho người nông dân 37 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tình hình nghiên cứu sản xuất ứng dụng 38 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Biobutanol production • Giai đoạn 1910 – 1950: bio-butanol sản xuất từ rỉ đường tinh bột thơng qua q trình lên men ABE • Giai đoạn 1950 – nay: petro-butanol • Tương lai: bio-butanol   39 Quy trình sinh hóa: q trình lên men ABE “mới” hay trình lên men khác; Quy trình nhiệt hóa: khí hóa biomass Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sản xuất 40 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Acetone – butanol – ethanol fermentaiton 41 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Oxo-synthesis of propylene • Sử dụng propylen thơng qua q trình hydro-formylation (phản ứng với CO/H2) sử dụng xúc tác Co Rh  sản phẩm thu hỗn hợp butanol isobutanol (sản phẩm phụ) 42 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tính kinh tế sản xuất biobutanol 43 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Price 44 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tình hình nghiên cứu giới 45 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tình hình nghiên cứu giới 46 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết luận 47 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Ưu điểm • Biobutanol dùng cho hệ thống sở hạ tầng dùng cho xăng truyền thống, vận chuyển đường ống; • Có thể pha trộn với xăng diesel tỷ lệ nào, tăng hàm lượng butanol pha vào xăng mà khơng cần hốn cải động cơ; • Hịa tan hấp phụ nước ít; • Chỉ số RON nhiệt trị gần với xăng; • Áp suất (RVP) thấp ethanol, khơng làm tăng RVP hỗn hợp pha xăng; • Có khả phân hủy sinh học 48 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhược điểm • Mùi hơi, độc hại; • Giá thành cao; • RON; • RVP; • Công nghệ sản xuất; • Cạnh tranh với ngành công nghiệp khác sử dụng n-butanol làm dung môi… 49 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thank you Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... download : add luanvanchat@agmail.com Khả gây trương nở polymer 31 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hiệu sử dụng nhiên liệu 32 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG... CO/H2) sử dụng xúc tác Co Rh  sản phẩm thu hỗn hợp butanol isobutanol (sản phẩm phụ) 42 Company Logo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tính kinh tế sản xuất biobutanol... Khối lượng riêng 20oC (g/cm3) 118 Nhiệt độ sôi (oC) 7,7 Khả tan nước (g/100mL) 35 Điểm chớp cháy (oC) MON 78 Isobutanol 0,802 sectertbutanol butanol 0,806 0,781 108 99 82 12,5 Miscible 28 24 11