Nghiên cứu chuyển hóa dầu ăn phế thải và mỡ cá thành biodiesel trên xúc tác dị thể

MỞ ĐẦU Vào đầu kỷ XX, Rudolf Diesel dùng dầu lạc làm nhiên liệu cho động diesel mà ông phát minh Tuy nhiên, lúc nguồn nhiên liệu từ dầu mỏ rẻ trữ lượng dồi dào, nên không quan tâm đến nguồn nhiên liệu từ dầu thực vật Gần kỷ trôi qua, tình hình dân số giới ngày tăng nhanh, tốc độ phát triển kinh tế - xã hội ngày tăng mạnh, kéo theo nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày nhiều, để phục vụ cho lĩnh vực khác Điều dẫn đến tình trạng nguồn nhiên liệu hóa thạch vốn có hạn, ngày cạn kiệt, giá dầu mỏ ngày đắt đỏ Hơn nữa, kinh tế - xã hội phát triển, người ta bắt đầu ý nhiều đến môi trường, sức khỏe người, ngày có nhiều quy định khắt khe mức độ an toàn cho môi trường loại nhiên liệu Chính điều đặt vấn đề cho nhà khoa học, phải nỗ lực tìm nguồn nhiên liệu thay thế, nguồn nhiên liệu thân thiện với môi trường, nhiên liệu sinh học thật lên Nhiên liệu sinh học thu hút quan tâm đặc biệt nhiều nhà khoa học giới, đem lại nhiều lợi ích bảo đảm an ninh lượng đáp ứng yêu cầu môi trường Trong số nhiên liệu sinh học, diesel sinh học (biodiesel) quan tâm cả, xu hướng diesel hóa động cơ, giá diesel khoáng ngày tăng cao Hơn nữa, biodiesel xem loại phụ gia tốt cho nhiên liệu diesel khoáng, làm giảm đáng kể lượng khí thải độc hại, nguồn nhiên liệu tái tạo Ở Việt Nam có nhiều đề tài nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ nguồn nguyên liệu sẵn có nước dầu đậu nành, dầu hạt cải, dầu cao su, mỡ cá,…và thu kết tốt Tuy nhiên công nghiệp sản xuất dầu mỡ nước ta non trẻ, chưa đáp ứng nguồn nguyên liệu cho sản xuất biodiesel quy mô lớn Ngoài ra, sản xuất biodiesel từ dầu ăn tinh chế giá thành cao, ảnh hưởng đến an ninh lương thực Do đó, việc tìm kiếm nguồn nguyên liệu rẻ tiền, phù hợp với điều kiện đất nước tiếp tục nghiên cứu Với mục đích đó, việc tận dụng nguồn dầu ăn phế thải mỡ cá làm nguyên liệu cho tổng hợp biodiesel có ý nghĩa thực tế lớn Bởi nguồn nguyên liệu có trữ lượng tương đối lớn, lại rẻ tiền, đem lại hiệu kinh tế cao Việc tận dụng nguồn nguyên liệu góp phần bảo vệ môi trường sức khỏe người dân Các nghiên cứu biodiesel trước đây, chủ yếu tập trung vào xúc tác đồng thể Xúc tác cho độ chuyển hóa cao, khó lọc tách sản phẩm, không tái sử dụng nên giá thành sản phẩm cao Để khắc phục nhược điểm đó, luận văn nghiên cứu chế tạo xúc tác dị thể cho trình Chính ý nghĩa thực tiễn mà chọn đề tài “Nghiên cứu chuyển hóa dầu ăn phế thải mỡ cá thành biodiesel xúc tác dị thể” Luận văn đạt điểm sau: - Đã tổng hợp hệ xúc tác dị thể MgSiO3 - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác cho phản ứng tổng hợp biodiesel thời gian nung, nhiệt độ nung - Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất tổng hợp biodiesel từ dầu ăn phế thải mỡ cá, sử dụng xúc tác dị thể MgSiO3 điều chế - Thu hồi tinh chế glyxerin – phụ phẩm có giá trị trình tổng hợp biodiesel Ngoài ra, luận văn đề cập đến vấn đề sau: - Xác định tiêu chất lượng nguồn nguyên liệu tổng hợp biodiesel dầu ăn phế thải mỡ cá - Nghiên cứu xử lý, tinh chế dầu ăn phế thải mỡ cá để đảm bảo yêu cầu chất lượng nguyên liệu tổng hợp biodiesel - Phân tích tiêu chất lượng biodiesel thu được, thử nghiệm nhiên liệu B20 động để đánh giá thành phần khói thải tác động nhiên liệu đến tính động CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 NHIÊN LIỆU DIESEL 1.1.1 Khái quát nhiên liệu diesel Diesel loại nhiên liệu lỏng có nguồn gốc từ dầu mỏ Thường diesel phân đoạn dầu mỏ có nhiệt độ sôi từ 250 đến 350 oC, chứa hydrocacbon có số cacbon từ C16 đến C20, C21, với thành phần chủ yếu n-parafin, iso-parafin lượng nhỏ hydrocacbon thơm, có số hợp chất phi hydrocacbon (hợp chất chứa N, O, S) [9] Phân đoạn dùng làm nhiên liệu cho loại động đốt tự bắt cháy nhà bác học Rudolf Diesel sáng chế, nên gọi nhiên liệu diesel v Nhu cầu sử dụng nhiên liệu: Ngày với gia tăng dân số mạnh mẽ nhịp độ phát triển kinh tế ngày tăng cao, kéo theo nhu cầu sử dụng nguồn nhiên liệu ngày nhiều để phục vụ lĩnh vực khác Khối lượng nhiên liệu sử dụng đến năm 2020 dự đoán đạt tới 13,6 tỉ dầu quy đổi, gấp 1,5 lần so với 9,1 tỉ năm 2000 [44] Nhiên liệu hóa thạch (than đá, dầu khí tự nhiên) dự đoán đóng góp tới 90% mức tăng tiêu thụ lượng nói trên, tiếp tục đóng vai trò quan trọng dạng lượng Sự tiêu thụ dầu mỏ dự báo lớn dạng nhiên liệu hóa thạch, ước tính khoảng 35% tổng mức tiêu thụ lượng chủ yếu, tiếp sau khí tự nhiên 30% than đá 26% Mức tiêu thụ dầu mỏ dự đoán tăng từ 70 triệu thùng/ngày năm 2000 đến 102 triệu thùng/ngày vào năm 2020, tốc độ tăng trung bình hàng năm khoảng 1,9% Trong đó, Châu Á góp phần tăng 50% mức tiêu thụ sử dụng nhều lĩnh vực giao thông vận tải (chiếm 60%) [43] Đối với nước ta nước phát triển, nhịp độ phát triển kinh tế - xã hội ngày tăng, nhu cầu lượng tăng mạnh thời gian tới Dự báo tỷ lệ nhập lượng nước ta đến năm 2020 khoảng 11 – 20%, tăng lên 50 – 58% vào năm 2050 Riêng nguồn dầu mỏ, theo thống kê Tổng công ty Xăng dầu Việt Nam (Petrolimex) vào năm 2004, mức tiêu thụ xăng dầu nước khoảng 13,5 triệu Dự báo nhu cầu tiêu thụ xăng dầu Việt nam tăng mạnh giai đoạn 2005 – 2020 [64] Số liệu cụ thể bảng 1.1 Bảng 1.1: Dự báo nhu cầu nhiên liệu xăng dầu đến năm 2020 Đơn vị: Nghìn Sản phẩm 2005 2010 2015 2020 Gasoline 2.829 4.156 5.090 6.024 Diesel 5.800 8.740 11.140 13.024 Kerosen 440 420 392 360 Nhiên liệu JA1 419 615 844 1.023 Dầu FO 2.878 3.665 4.350 5.089 Tổng số nhiên liệu 12.362 17.596 21.816 26.036 Tổng số xăng diesel 8.629 12.896 16.230 19.564 (Nguồn: Viện chiến lược phát triển - Bộ Kế hoạch Đầu tư) Xăng dầu dùng cho giao thông vận tải thường chiếm đến 30% nhu cầu lượng nước, phải nhập hoàn toàn Đến năm 2009, nhà máy Lọc dầu số Dung Quất bắt đầu hoạt động, cung cấp khoảng 5,3 triệu xăng diesel dùng cho giao thông vận tải, tổng nhu cầu 15,5 – 16 triệu Đến trước năm 2020 nhà máy lọc dầu, với tổng công suất 20 – 22 triệu dầu thô vào hoạt động cung cấp 15 – 16 triệu xăng diesel, tổng nhu cầu khoảng 27 – 28 triệu [64] Như vậy, lượng xăng dầu nước cung cấp thiếu đáng kể Điều thể rõ qua số liệu bảng 1.2, cân đối nhu cầu nhiên liệu xăng, diesel khả cung cấp nhà máy lọc dầu nước ta Bảng 1.2: Cân đối nhiên liệu xăng, diesel đến 2020 Năm 2001 2005 2009 2010 2013 2015 2018 2020 Tổng nhu cầu 5.143 8.629 12.89 16.23 19.5 Khả cung cấp nước 700 condensat 5.40 LD-1 6.100 4.28 LD-2 10.38 4.28 LD-3 14.6 Thiếu(-) 5.14 100% 7.929 (92%) 6.796 52% 5.850 36% 4.90 25% Tiêu dùng, kg/ng/năm 104 146 174 196 (Nguồn: Viện chiến lược phát triển - Bộ Kế hoạch Đầu tư) Từ hai bảng số liệu ta thấy, loại nhiên liệu diesel loại nhiên liệu tiêu thụ nhiều Điều cho thấy diesel có tầm quan trọng lớn Do việc tìm cách nâng cao chất lượng diesel, tìm kiếm nguồn nhiên liệu thay diesel khoáng ngày cạn kiệt thiếu hụt cần thiết v Yêu cầu chất lượng nhiên liệu diesel: Để động diesel làm việc ổn định đòi hỏi nhiên liệu diesel phải đảm bảo yêu cầu chất lượng sau [5,9]: - Phải có trị số xetan phù hợp: Trị số xetan đơn vị đo quy ước đặc trưng cho khả tự bắt lửa nhiên liệu diesel số nguyên, có giá trị giá trị hỗn hợp chuẩn có khả tự bắt cháy Hỗn hợp chuẩn gồm hai hyđrocacbon: n-xetan (C16H34) quy định 100, có khả tự bắt cháy tốt -metyl naphtalen (C11H10) quy định 0, có khả tự bắt cháy Trị số xetan xác định theo tiêu chuẩn ASTM D 613 Trị số xetan cao thấp không tốt cho động - Thành phần chưng cất phân đoạn: Chỉ tiêu xác định theo tiêu chuẩn ASMT D 86 Thành phần chưng cất phân đoạn có ảnh hưởng lớn tính động diesel: + Điểm sôi 10% V, đặc trưng cho phần nhẹ dễ bốc nhiên liệu Yêu cầu thành phần chiếm tỷ lệ thích hợp, thấp khó khởi động, cao dẫn tới cháy kích nổ, cháy tạo nhiều khói muội, giảm công suất tuổi thọ động + Điểm sôi 50% V, đặc trưng cho khả thay đổi tốc độ động cơ, thường + Điểm sôi 90% V, biểu cho khả cháy hoàn toàn nhiên liệu - Độ nhớt động học: Độ nhớt động học xác định theo phương pháp thử ASTM D 445 Nó biểu tính lưu chuyển nhiên liệu, ảnh hưởng đến khả bơm, phun trộn nhiên liệu vào buồng đốt - Nhiệt độ đông đặc: Là nhiệt độ cao mà sản phẩm dầu lỏng đem làm lạnh điều kiện định không chảy Ở khí hậu lạnh yêu cầu nhiên liệu phải có nhiệt độ đông đặc thấp, để không bị đông đặc làm việc Nhiệt độ đông đặc xác định theo phương pháp ASTM D 97 - Nước tạp chất học: tiêu quan trọng nhiên liệu diesel Nước cặn có ảnh hưởng đến chất lượng, tồn chứa sử dụng Chỉ tiêu xác định theo phương pháp ASTM D 1796 Bảng 1.3: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu diesel theo ASTM STT Chỉ tiêu Phương Pháp đo 1,19 Độ nhớt 40oC, cP glyxerin 100% 284 142 Glyxerin 98% 196 Kết phân tích cho thấy, glyxerin thu có thông số hóa lý nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng thấp số liệu chuẩn (100% glyxerin), điều cho thấy glyxerin thu chưa thật tinh khiết, lẫn nước Tuy nhiên, chênh lệch không nhiều, đáp ứng tiêu kỹ thuật glyxerin thương phẩm Để có thêm chứng khoa học độ tinh khiết mẫu glyxerin thu được, phân tích HPLC, thu kết hình 3.13 3.14 Hình 3.13: Phổ HPLC mẫu glyxerin chuẩn Hình 3.14: Phổ HPLC mẫu glyxerin tổng hợp Kết phân tsch phổ HPLC cho thấy mẫu sản phẩm thu glyxerin (có pic giống với mẫu chuẩn), nhiên sản phẩm thu lẫn vài tạp chất khác với lượng nhỏ chấp nhận (xuất vài pic nhỏ khác) Vậy tổng hợp glyxerin với độ tinh khiết khoảng 90% 3.11 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÁI SỬ DỤNG, TÁI SINH CỦA XÚC TÁC * Tái sử dụng: Trong trình tái sử dụng xúc tác, xúc tác MgSiO3 sử dụng liên tục cho nhiều phản ứng liên tiếp Các điều kiện phản ứng giữ nguyên sau: - Lượng xúc tác 8g - 100 ml dầu ăn thải xử lý - Tỷ lệ thể tích metanol/ dầu 0,5 - Thời gian phản ứng - Tốc độ khuấy trộn 600 vòng/phút - Nhiệt độ phản ứng 60oC Tiến hành tổng hợp biodiesel từ dầu thải, sau tách sản phẩm khỏi xúc tác tiến hành tái sử dụng lần 1, 2, 3,… ta thu kết sau: Bảng 3.27: Ảnh hưởng số lần tái sử dụng đến hiệu suất biodiesel Số lần tái sử dụng, lần Hiệu suất, % 64,5 64,1 63,6 62,9 61,8 60,4 57,9 53,5 50,2 Từ số liệu thực nghiệm nhận thấy hoạt tính xúc tác giảm theo số lần tái sử dụng, điều giải thích do: - Sau lần phản ứng, số tâm hoạt tính xúc tác bị che phủ lượng xà phòng tạo phản ứng phụ,do làm giảm hoạt tính xúc tác - Ngoài ra, trình phản ứng có khuấy trộn mạnh nên độ bền xúc tác giảm, điều dẫn đến phần xúc tác vỡ vụn lơ lửng sản phẩm, gạn khỏi sản phẩm khó hơn, gây hao hụt xúc tác nên làm giảm hiệu suất Như vậy, xúc tác hoạt tính không cao, cho hiệu suất khoảng 64,5 % tái sử dụng nhiều lần, sau lần tái sử dụng hiệu suất giảm ít, ứng dụng công nghiệp Xúc tác sau tái sử dụng nhiều lần (khoảng lần) hiệu suất giảm nhiều so với ban đầu ta phải tái sinh lại xúc tác * Tái sinh xúc tác: Từ lý làm giảm hoạt tính xúc tác MgSiO3 nêu ta nghiên cứu tái sinh xúc tác Muốn tăng hoạt tính xúc tác qua tái sử dụng nhiều lần ta phải loại bỏ hết xà phòng bám bề mặt xúc tác phải kết dính lại xúc tác để tăng độ bền giảm độ hòa tan Để loại bỏ hết xà phòng ta xử lý cách dùng dung môi n-hexan để rửa xúc tác, sau sấy khô Sau tái sinh xúc tác MgSiO3 đem tiến hành phản ứng điều kiện: - Hàm lượng xúc tác 8g - 100 ml dầu thải xử lý - Tỷ lệ thể tích metanol/dầu 0,5 - Thời gian phản ứng 6h - Tốc độ khuấy trộn 600 vòng/phút - Nhiệt độ phản ứng 60oC Sau tiến hành tái sử dụng nhiều lần để kiểm tra khả tái sử dụng xúc tác tái sinh, ta thu kết bảng sau: Bảng 3.28: Ảnh hưởng số lần tái sử dụng xúc tác tái sinh đến hiệu suất biodiesel Số lần tái sử dụng, lần Hiệu suất, % 63,9 63,3 62,4 60,2 58 55,7 51,6 Dựa vào kết ta thấy sau tái sinh xúc tác hiệu suất thu biodieselgiảm không đáng kể so với xúc tác ban đầu, số lần tái sử dụng giảm Điều trình xử lý, rửa không loại hết cặn bẩn bám xúc tác Để tái sinh xúc tác đạt hiệu cao cần có kết hợp rửa xúc tác n-hexan, sau đốt xúc tác 400oC có thổi khí oxy, kết hợp dẫn đến hiệu suất biodiesel tăng KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu rút số kết luận sau: Đã điều chế xúc tác dị thể MgSiO3, với điều kiện nung tốt 900oC, Khảo sát đặc trưng xúc tác phương pháp hóa lý đại, thấy MgSiO3 pha hoạt tính xúc tác, có độ dị thể cao, thời gian làm việc dài, nhiên hiệu suất tạo biodiesel chưa cao muối có tính bazơ trung bình Đã xác định tiêu chất lượng nguyên liệu mỡ cá dầu thải; khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình xử lý trung hòa nguyên liệu thu điều kiện tối ưu cho hai loại nguyên liệu: + Dầu thải: tác nhân trung hòa NaOH 4%, hàm lượng bazơ dư 8%, nhiệt độ nước rửa 70oC, số lần rửa lần + Mỡ cá: tác nhân trung hòa NaOH 4%, hàm lượng bazơ dư 8%, nhiệt độ nước rửa 80oC, số lần rửa lần Đã tổng hợp biodisel xúc tác MgSiO3 từ: + Dầu thải: đạt hiệu suất cao 64,5% điều kiện sau: 100ml dầu thải, hàm lượng xúc tác 8g, 50ml metanol, nhiệt độ phản ứng 60oC, thời gian phản ứng giờ, tốc độ khuấy 600 vòng/phút + Mỡ cá: đạt hiệu suất cao 64,4% điều kiện sau: 100ml mỡ cá, hàm lượng xúc tác 8g, 60ml metanol, nhiệt độ phản ứng 60oC, tốc độ khuấy 600 vòng/phút, thời gian phản ứng Đã nghiên cứu tìm thông số tối ưu cho trình rửa sản phẩm biodiesel sau: nhiệt độ nước rửa 70oC, tỷ lệ nước rửa/biodiesel 1,5/1, tốc độ khuấy trộn 500 vòng/phút Xác định tiêu kỹ thuật biodiesel thu được, thấy biodiesel thu từ hai loại nguyên liệu đạt yêu cầu chất lượng biodiesel theo tiêu chuẩn ASTM-6751 Đã thử nghiệm B20 động diesel, kết cho thấy hàm lượng khói thải độc hại CO2, CO, NOx, RH giảm đáng kể mà đảm bảo công suất động Đã xây dựng quy trình thu hồi glyxerin – sản phẩm phụ có giá trị, xác định tiêu chất lượng, thấy glyxerin thu có độ tinh khiết cao, đạt yêu cầu chất lượng HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP Qua kết nghiên cứu, thấy việc sử dụng mỡ cá basa, dầu ăn thải để tổng hợp biodiesel hoàn toàn thực với hệ xúc tác dị thể Đây hướng phát triển đắn, biodiesel tổng hợp có giá thành rẻ sử dụng nguồn nguyên liệu rẻ tiền, xúc tác tái sử dụng nhiều lần, giá thành hạ, đồng thời không ảnh hưởng đến an ninh lương thực, góp phần giảm ô nhiễm môi trường sức khỏe người dân Tuy nhiên, hoạt tính xúc tác MgSiO3 chưa cao, với cấu trúc tinh thể hình ống, cho dùng MgSiO3 làm chất để mang thêm thành phần hoạt tính để tăng hoạt tính xúc tác điều làm Do đó, có điều kiện nghiên cứu tiếp với việc sử dụng MgSiO3 chất đem lại hiệu cao TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Phạm Nguyên Chương (chủ biên) (2002), Hóa kỹ thuật, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Trần Hồng Côn (2008), Công nghiệp hóa học vô cơ, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Ứng dụng số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất Giáo dục Trương Đình Hợi, Đặng Hồng Vân (2006), Hướng dẫn kỹ thuật viên phân tích dầu mỏ sản phẩm dầu, Trung tâm nghiên cứu phát triển chế biến dầu khí Kiều Đình Kiểm (2006), Các sản phẩm dầu mỏ hóa dầu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Lê Văn Khoa (chủ biên) (2006), Khoa học môi trường, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Quang Lộc, Lê Văn Thạch, Nguyễn Văn Vinh (1997), Kỹ thuật ép dầu chế biến dầu mỡ, thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Từ Văn Mặc (2003), Phân tích hóa lý, phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân tử, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật PGS.TS.Đinh Thị Ngọ (2008), Hóa học dầu mỏ khí, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 10 Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2008), Nhiên liệu trình xử lý hóa dầu, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 11 Hoàng Nhâm (2005), Hóa học vô cơ, tập 2, Nhà xuất Giáo dục 12 Phạm Công Tạc (2005), “Nhiên liệu sinh học: nhìn từ nhiều phía”, Tạp chí Công nghiệp hóa chất số 5, trang 7-9 13 Tập thể giảng viên môn Silicat, Đại học Bách khoa Hà Nội (1977), Hóa học silicat,Nhà xuất Đại học Bách khoa Hà Nội 14 Nguyễn Văn Thanh, Đinh Thị Ngọ (2006), “Nghiên cứu tổng hợp tính chất biodiesel từ dầu đậu nành xúc tác NaOH”, Tạp chí Hóa học Ứng dụng số 12, trang 38-41 15 Phạm Thế Thưởng (1992), Hóa học dầu béo, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 16 Nguyễn Tất Tiến (2001), Nguyên lý động đốt trong, Nhà xuất Giáo dục 17 GS.TS Đào Văn Tường (2006), Động học xúc tác, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật 18 Hoàng Trọng Yêm (chủ biên) (1999), Hóa học hữu cơ, tập 3, Nhà xuất Giáo dục Tiếng Anh 19 Abdullah A., Basri MNH (2002), Selected reading on palm oil and its uses, Malaysia: PORIM 20 Adam Karl Khan (2002), Research into biodiesel kinetics and catalyst development,Brisbane Queensland, Australia 21 Agarwal AK., Das LM (2001), “Biodiesel development and characterization for use as a fuel in compression ignition engines”, Tran Am Soc Mech Eng 123, pp.440-447 22 Ayato Kawashima, Koh Matsubara, Katsuhisa Honda (2008), “Development of heterogeneous base catalysts for biodiesel production”, Biosoure Technology 99, pp 3439-3443 23 Ayhan Demirbas (2008), “Relationships derived from physical properties of vegetable oil and biodiesel fuels”, Fuel 87, pp 1743-1748 24 Bradshaw G.B., Mently W.C (1994), “Preparation of detergents”, US Patent 2, pp.366-844 25 Canakci M., Vangerpan J (2001), “Biodiesel production from oils and fats with hight free fatty acids”, Tran AASE 44, pp 1429-1436 26 Canakci M., Vangerpan J (1999), “Biodiesel production via acid catalysis”, Tran Am Soc Mech Eng 42, pp 1203-1210 27 Christopher Strong, Charlie Ericksonand, Peepak Shukla (2004), Evalution of biodiesel fuel, Western Transportation Institute College of Engeneering, Montana State University Bozeman 28 David Harvey (2000), Modern analytical chemistry, Mc Graw hill 29 Encinar J.M., Gonzalez J.F., Rodriquez J.J., Tejedor A (2002), “Biodiesel production from vegetable oils: transesterification of cynaracardunculus L oil ethanol”, Energy 16, pp.443-450 30 Fangrui Ma, Milford A Hanna (1999), “Biodiesel production: a review”, Bioresource Technology 70, pp.1-15 31 Gauglitz G., Tuan Vo Dinh (2003), Handbook of specstrocopy, volume 2, Wiley-VCH 32 Gerhard Knothe (2001), “Analytical method used in the production and fuel quality assessment of biodiesel “, JAOCS 44, pp.193-200 33 Gerhard Knothe, Jon Van Gerpen, Jurgen Krakl (2005), The biodiesel handbook,AOCS press 34 Helmut Gunzler, Alex William (2001), Handbook of analytical techniques, volume 2, Wiley-VCH 35 Hemmerlein et all (1991), “Performance exhaust emission and durability of modern diesel energy running on rapessed oil”, SAE Technical Paper 910848, Society of Automotive Engineer Warrendale, PA 36 Hestela Hernandez Martin, Cristina Otero (2008), “Different requirements for the synthesis of biodiesel: Novozym 435 and Lipozyme TLIM”, Bioresource Technology 99, pp.277-286 37 Hideki Fukuda, et al (2001), “Biodiesel fuel production by transesterification of oil”,J.Biosci.Bioeng 38 Iknuagwu O.E.,Ononogbu I.C., Njoku O.U (2000), “Production of biodiesel using rubber seed oil”, In Crops Prod 12, pp.57-62 39 Jakob J (1952), Petrochemischen Laboratoriums, Verlag Birkhauser Basel 40 James G Speight (2002), Chemical and process design handbook, McGrawHill 41 John Sheehan, Vince Camobreco, James Duffield, Michael Graboski, Housein, Shapouri (1998), Life cycle inventory of biodiesel and petroleum diesel for use in an urban bus, NREL 42 Joshua Tickell (2002), From the fryer to the fuel tank – The complete guide to using vegetable oil as an alternative fuel, Joshua Tickell Publications New Orleans, Louisiana, America 43 Kokichi Ito, Li Zhidong and Ryoichi Komiyama (2005), Asian enegy outlook to 2020, Research and Information System for the Non – A ligned and other developing countries 44 Kunchana B., Sukunya M., Ruengwit S., Somkiat N (2006), “Continuous production of biodiesel via transesterification from vegetable oils in supercritical methanol”, Energy & Fuel20, pp 812-817 45 Magin Laquerta, Octovio Armas, Jose Rodrigues Fernander (2008), “Effect of biodiesel fuels on diesel engine emmisions”, Progress in Energy and Combustion Science 34, pp.198-223 46 J.M Marchetti, V.U Miguel, A.F Errazu (2007), “Possible methods for biodiesel production”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 11, pp.13001311 47 J.M Marchetti, V.U Miguel, A.F Errazu (2007), “Heterogeneous esterification of oil with high amount of free fatty acids ”, Fuel 86, pp.906-910 48 Masato Kouzu, Takekazu Kasuno, Masashiko Tajika, Yoshikazy Sugimoto, Shinya, Yamanaka, Jusuke Hikada (2008), “Active phase of calcium oxide used as solid base catalyst for transesterification of soybean oil with refluxing methanol”, Applied Catalyst A: General 334, pp.357-365 49 Masjuki H., Sohif M (1991), “Performance evalution of palm oil diesel blend on small engine”, J.Energy, Heat Mass Transfer 13, pp.125-133 50 Manoru Iso, Baoxu Chen, Massashi Eguchi, Takashi Kudo, Surekha Sherestha (2001), “Production of biodiesel fuel from triglyxerites and alcohol using immobilized lipase”, Journal of Molecular Catalysis B, Enzymmatic 16, pp.53-58 51 L.C Meher, D Vidya Sagar, S.N Naik (2006), “Technical aspects of biodiesel production by transesterification – a review ”, Renewable and Sustainable Energy Reviews 10, pp.248-268 52 Patnick K., Gallagher (2003), Handbook thermal analysis and calorimetry: applications to inorganic and miscellaneous materials, volume 2, Elsevier 53 Pradyot Patnaik Ph.D.(2003), Handbook of inorganic chemicals, McGraw-Hill 54 Prof.Dr.R.K.Khotoliya, Dr.Harminder Kaur, Rupinder Singh (2007), Biodiesel productions from jatropha, Source – Kurukshetra, vol 55, No 55 Reep A, Selim C, Huseyin SY (2001), “The potential of using vegetable oil as fuel for diesel engines”, Energy Conv Mgmt 18, pp.77-88 56 Romano S (1982), “Vegetable oils – A.new alternative” in vegetable oils fuel – Proceeding of the international conference on plant and vegetable oils as fuel, American Society of Agricultural Engineer, St Joseph [MI], p.106-116 57 Selmi B., Thomas D (1998), “Immobilized lipase catalyzed ethanollysis of sunflower oil in solvent free medium”, J.Am.Oil.Chem.Soc 75, pp.691-695 58 K Shaine Tyson, Joseph Bozel, Robert Wallace, Eugene Petersen, Luc Mosens (2004), Biomass oil analysis research needs and recommendation, National Renewable Energy Laboratory 59 C.J Shiel, H.F Liao, C.C Lee (2003), “Optimization of lipase catalyzed biodiesel by response surface metholodogy”, Bioresource Technology 88, pp.103106 60 Stat, F Vallet (2001), “Vegetable oil methyleste as a diesel substitute”, Chem Ind 21, pp.863-866 61 Tomasevic AV, Siler – Marinkovic SS (2003), “Methanolysis of used frying oil”, Fuel Process Technol 81, pp.1-6 62 J Van Gerpen, B Shanks, R.Pruszko, D Clement, G Knothe (2004), Biodiesel production technology, NREL Technical Monitor 63 J D Winefordner (2003), Chemical analysis, volume 162, John Wiley & Son 64 www.agbiotech.com.vn/ 65 www.biodiesel.com 66 www.biodieselnow.com/ 67 www.biodieselamerica.org 68 www.congnghedaukhi.com 69 www.electricitybook.com/bio0113003 70 www.greenfuelonline.com 71 www.minsocam.org/ammin/AM69/ 72 www.sciencemag.org/cgi/ 73 www.vinachem.com.vn 74 www.vinatech.org/ 75 www.vietbao.vn/ [...]... trong những nghiên cứu mới về biodiesel trong thời gian gần đây l tập trung vào phơng pháp điều chế không xúc tác trong môi trờng alcol siêu tới hạn Đối với phản ứng trao i este thông thờng, ngời ta phải giải quyết hai vấn đề l thời gian phản ứng và quỏ trỡnhtinh ch sản phẩm (loại xúc tác và loại xà phòng ra khỏi sản phẩm) Vi phơng pháp alcol siêu tới hạn không có xúc tác, những vấn đề trên không xảy... im ú, v to biodiesel l mt trong nhng gii phỏp tt Vo nhng nm 1980, biodiesel bt u c nghiờn cu v s dng mt s nc tiờn tin n nay, biodiesel ó c nghiờn cu v s dng rng rói nhiu nc trờn th gii Hin nay cú hn 28 quc gia tham gia nghiờn cu, sn xut v s dng biodiesel Cỏc nh mỏy sn xut ch yu nm chõu u v chõu M Ti M, hu ht lng biodiesel c sn xut t du nnh Biodiesel c pha trn vi diesel du m vi t l 20% biodiesel v... không có xúc tác, những vấn đề trên không xảy ra Phản ứng chuyn hoá este dầu hạt cải trong metanol siêu tới hạn cho độ chuyển hoá cao hơn 95% trong vòng 4 phút, điều kiện tối u là: nhiệt độ 350oC, áp suất 30MPa, tỷ lệ metanol /dầu 42/1 Năm 2003, nhóm tác giả Y.Warabi thuộc đại học Kyoto nghiên cứu phản ứng chuyn hoá este t triglyxerit và axit béo với metanol siêu tới hạn (300oC), kết quả nhận đợc phản ứng... [10] Nm 1991, c bt u a ra chng trỡnh phỏt trin biodiesel, n nm 1995 ó bt u trin khai d ỏn ny Nm 2000 ti c ó cú 13 nh mỏy sn xut biodiesel vi tng cụng sut l 1 triu tn/nm V thỏng 1 nm 2005, Nh nc c ó ban hnh sc lnh buc phi pha biodiesel vo diesel du m theo t l 5% [30] Cú th tham kho sn lng biodiesel ca mt s nc chõu u bng 1.4 Bảng 1.4: Sản lợng biodiesel ở các nớc châu Âu năm 2004 Nớc Sản lợng (tấn) Đức... thực hiện, nu xỳc tỏc tt có thể đạt chuyn húa rt cao, nhng đòi hỏi thời gian phn ng khá dài - Phơng pháp siêu âm: Trong những nghiên cứu gần đây, phơng pháp siêu âm đợc áp dụng nhiu vì có u điểm là rút ngắn thời gian phản ứng, v độ chuyển hoá của phản ứng tơng đối cao - Phơng pháp vi sóng: Phơng pháp vi sóng áp dụng cho phản ứng chuyn hoá estecng cho độ chuyển hoá cao và thời gian phản ứng ngắn -... khoỏng Sn phm chỏy ca biodiesel sch hn nhiu so vi nhiờn liu diesel khoỏng, riờng B20 (20% biodiesel, 80% diesel khoỏng) cú th c s dng trong cỏc ng c diesel m khụng cn phi thay i kt cu ca ng c, thc t cỏc ng c diesel s chy tt hn khi pha ch 20% biodiesel T tt c phn tng quan trờn ta cú th rỳt ra mt s u nhc im ca biodiesel so vi diesel khoỏng nh sau: ỉu im ca biodiesel: - Tr s xetan cao: Biodiesel l cỏc alkyl... [33] Vỡ nu s dng nhiờn liu 100% biodiesel trờn ng c diesel s ny sinh mt s vn liờn quan n kt cu v tui th ng c Hin nay ngi ta thng s dng hn hp 5% v 20%, biodiesel (ký hiu B5, B20), chy ng c Nu pha biodiesel cng nhiu thỡ cng gim lng khớ thi c hi, nhng khụng cú li v kinh t, bi hin ti giỏ thnh ca biodiesel vn cũn cao hn diesel truyn thng, v cn phi iu chnh kt cu ng c diesel c Biodiesel cú th c sn xut t nhiu... thc t - Dựng kt hp vi biodiesel: biodiesel l metyleste ca cỏc axit bộo Dng nhiờn liu ny cú nng oxy cao hn, ớt tp cht, vỡ vy quỏ trỡnh chỏy sch, ớt to cn, khúi thi ớt c hi Biodiesel c xem l loi ph gia rt tt cho diesel khoỏng, nú cú th trn ln vi diesel khoỏng theo mi t l Trong bn phng phỏp trờn thỡ s dng biodiesel l phng phỏp c nhiu nc quan tõm, v tp trung nghiờn cu nhiu nht Bi biodiesel c sn xut t ngun... Khỏi nim biodiesel Biodiesel hay diesel sinh hc l mt loi nhiờn liu cú ngun gc t du thc vt hay m ng vt, cú ch tiờu k thut gn ging vi diesel khoỏng V bn cht húa hc nú l ankyleste ca cỏc axit bộo Biodiesel c xem l mt loi ph gia rt tt cho diesel truyn thng [10] Biodiesel cú th trn ln vi diesel khoỏng theo mi t l Tuy nhiờn, mt iu rt ỏng chỳ ý l phi pha trn vi diesel khoỏng, ch khụng th s dng 100% biodiesel. .. tt cỏc th tc h tr phỏt trin biodiesel nhm xõy dng ngun nng lng cho t nc Thỏi Lan d kin s dng diesel pha 5% biodiesel trờn ton quc vo nm 2011 v pha 10% biodiesel vo nm 2012 Ngay ti Lo cng ang xõy dng nh mỏy sn xut biodiesel ngoi ụ th ụ Viờn Chn Mt s nc chõu Phi cng ang tip cn n nhiờn liu sinh hc - Tỡnh hỡnh trong nc: Trc s phỏt trin mnh m ngun nhiờn liu sinh hc núi chung v biodiesel núi riờng trờn th