XÚC tác CHO QUÁ TRÌNH TỔNG hợp BIODIESEL

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MƠN CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP BIODIESEL HV : PHÙNG THỊ CẨM VÂN GVHD : TS NGUYỄN HỮU LƯƠNG LỚP :KTHD K2010 HCM , 15/10/2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NỘI DUNG ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẶT VẤN ĐỀ NHIÊN LIỆU HĨA THẠCH CẠN KIỆT BIOETHANOL Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG BIOFUEL NHU CẦU NĂNG LƯỢNG TĂNG BIODIESEL GIÁ DẦU MỎ BIẾN ĐỘNG XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NỘI DUNG ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BIODIESEL LÀ GÌ? Biodiesel (Diesel sinh học) loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu diesel hóa thạch sản xuất từ nguồn nguyên liệu dầu thực vật mỡ động vật, thường ký hiệu B100 XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ƯU NHƯỢC ĐIỂM  ƯU ĐIỂM  Giảm ô nhiễm môi trường;  Không độc, dễ phân hủy;  Chỉ số Cetan độ nhớt cao hơn;  Giảm phụ thuộc vào nguồn dầu mỏ thúc đẩy nông nghiệp phát triển  NHƯỢC ĐIỂM  Nhiệt trị thấp  tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn;  Độ ổn định oxy hóa thấp;  Điểm đơng đặc cao;  Nguồn nguyên liệu hạn chế XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NGUỒN NGUYÊN LIỆU  DầuNƯỚC thực vật: hạt cải, hướng dương, đậu nành, NGUỒN NGUYÊN LIỆU cọ dầu, jatropha, tảo,… USA Dầu đậu nành, Dầu ăn phế thải Brazil Dầumỡ đậucá,… nành  Mỡ động vật: mỡ bò, Châu Âu Dầu hạt cải  Dầu ăn phế thải Pháp, Italia Dầu hướng dương Malaysia, Indonesia Dầu cọ Autralia Mỡ bò, Dầu hạt cải Đức Dầu hạt cải Canada Dầu thực vật, Mỡ động vật Trung Quốc, Ấn Độ Jatropha XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BIODIESEL Châu lục Bắc Mỹ Châu Âu Châu Mỹ Châu Á Quốc gia USA Canada Đức Pháp Italia Balan Brazil Trung Quốc Ấn Độ Philippine Malaysia Indonesia Thái Lan Sản phẩm B2-B5, B20, B100 B2-B5 B5, B100 B5, B30 B5, B30 B5, B20 B2 B2, B5 B5 B1, B100 B2-B5 B2, B5 B2 XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TIÊU CHUẨN BIODIESEL NƯỚC TIÊU CHUẨN EU EN 14214-2003 MỸ ASTM 6751-09 ĐỨC DIN E51601 Ấ N ĐỘ IS 15607:2005 BRAZIL ANP42 JAPAN JIS K2390:2008 VIỆT NAM TCVN 7717:2007 XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỘT SỐ NHÀ MÁY BIODIESEL Chủ đầu tư Campa Biodiesel GmbH& Co KG Diester Industries Novaol, Livorno Biofuels Corporation PLC NEW-Natural Energy West GmbH Công nghệ AT AGRAR ESTERFIP-H BALLESTRA ENERGEA LURGI Công suất (tấn/năm) 150.000 160.000 100.000 250.000 200.000 Địa điểm Ochsenfurt, Đức Sète, Pháp Livorno, Ý Teesside, USA Marl, Đức XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 10 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ CÔNG NGHỆ XÚC TÁC KOH VÀ NaOH Quốc gia Xúc tác Năm thương mại hóa Số nhà máy Đức KOH 1982 37 Úc KOH 1991 30 Đức NaOH/CH3ONa 1996 29 Christof Group Úc KOH 2003 Energea Úc KOH 2001 Hãng công nghệ AT Agrar BDI CD-Process XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 26 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ CÔNG NGHỆ XÚC TÁC KOH VÀ NaOH XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 27 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ CÔNG NGHỆ XÚC TÁC KOH VÀ NaOH XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 28 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ XÚC TÁC CH3OK VÀ CH3ONa  Xúc tác dạng hòa tan CH3OH với nồng độ 2530%;  Không cần công đoạn chuẩn bị xúc tác;  Hiệu suất thu biodiesel cao hơn, tiêu tốn xúc tác thấp sản phẩm có độ tinh khiết cao so với xúc tác KOH NaOH;  Hãng cung cấp xúc tác chính: BASF EVONIK;  Một số công nghệ sử dụng xúc tác CH3OK, CH3OK: Lurgi, Desmet Ballestra, CD-Process, Crown XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 29 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ CÔNG NGHỆ XÚC TÁC CH3OK VÀ CH3ONa Hãng công nghệ Quốc gia Xúc tác Năm thương Số nhà máy mại hóa Desmet Ballestra Ý CH3ONa 1993 87 CD Process Đức NaOH/CH3ONa 1996 29 Lurgi Đức CH3ONa 2002 20 XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 30 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ CÔNG NGHỆ XÚC TÁC CH3OK VÀ CH3ONa XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 31 XÚC TÁC ENZYME  Hai loại enzyme quan tâmhóa nghiên cứu: Phản ứng chuyển Phản ứng chuyển hóa  Candida Antarctica xúc tác ba zơ Nhiệtđộ phản ứng Pseudornonas xúc tác enzyme 60-70oC Cepacia 30-40oC thành sản phẩm phụ Chuyển hóa thành methyl Hàm So lượng sánh FFA đặc điểmTạo xúc tác enzyme xúc tác bazơ: dầu ngun liệu xà phịng ester Hàm Cơng địnhGây enzyme: lượngnghệ nước cố tự trở ngại đến phản trongdầuTăng ngun liệu hoạt ứngổn chuyển tính độ địnhhóa Hiệu suất thu methyl este  Tăng tính kinh tế Thu hồi glycerine Không ảnh hưởng đến phản ứng chuyển hóa enzyme Bình thường Cao Khó khăn Dễ dàng Rẻ Đắt  Công nghệ sử dụng xúc tác enzyme nghiên cứu chưa thương mại hóa Rửa nước nhiều lần Tinh chế methyl este Không cần rửa nước Chi phí xúc tác XÚC TÁC CHO Q TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 32 XÚC TÁC BAZƠ ĐỒNG THỂ CÔNG NGHỆ CỐ ĐỊNH ENZYME XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 33 XÚC TÁC DỊ THỂ  Một số xúc tác dị thể: XÚC TÁC AXIT DỊ THỂ  Ưu điểm: XÚC TÁC BAZƠ DỊ THỂ Sulphonic ion exchanged resin Hydrotalcites (Mg-Al) Amberlyst-15 sepiolitethấp;  Thích hợp cho dầu nguyênCs-exchanged liệu chất lượng Nafion Oxides like MgO, CaO, La2O3, ZnO  Xúc tác có khả tái sửQuanidine dụng; anchored cellulose/polymer Unstated Zironia-alumina Sulphated tin oxide NN’N” tricyclohexyl quanidine encapsulated  Biodiesel glycerine có độ tinh khiết cao; Sulphated zirconia/alumina in Y zeolite Zeolites H-ZSM-5, ETS-4,10 Metal salts of amino acids  (H-Y) TinhH-Beta, chế sản phẩm dễ dàng MCM family CaCO3, Ba(OH)2  Heteropoly Nhượcacids điểm Cs exchanged faujasites H3PW 12O40, H4SiW 12O40  Độ chuyển hóa trung bình;Li-promoted CaO Cs2.5H0.5PW 12O40 KxX/Al2O3 (X-halide ion or other mon/diZinc acetate on silica valent anion) Nhiệt độ áp suất làm việc cao; Organosulphonic acid on mesoporous silica Zinc aluminates  Mesaporous Công nghệ sửzirconium dụng phosphate xúc tác dị thể thương mại hóa năm unstated 2006 AXENS: Cơng nghệ Esterfip-H XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 34 XÚC TÁC DỊ THỂ  CƠNG NGHỆ ESTERFIP-H  Là cơng nghệ sử dụng xúc tác dị thể;  Xúc tác hỗn hợp oxide kim loại (ZnO+Al2O3) cung cấp Axens;  Tuổi thọ xúc tác: năm;  Chi phí xúc tác ước tính Euro/tấn Biodiesel;  Cơng suất đem lại hiệu kinh tế: 100.000 Biodiesel/năm;  Đến năm 2010, có nhà máy sử dụng công nghệ Axens xây dựng XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 35 NỘI DUNG ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 36 CÔNG NGHỆ NExBTL – NESTE OIL  Cơ chế phản ứng: XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 37 CÔNG NGHỆ NExBTL – NESTE OIL  Xúc tác công nghệ NExBTL cung cấp hãng Albemarle, USA XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 38 CÔNG NGHỆ NExBTL – NESTE OIL  Ưu điểm XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... LOẠI  Xúc tác đồng thể  Xúc tác axit đồng thể  Xúc tác bazơ đồng thể  Xúc tác enzyme  Xúc tác dị thể  Xúc tác axit dị thể  Xúc tác bazơ dị thể XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL LUAN... VẤN ĐỀ TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL. .. VẤN ĐỀ TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL