PHÁT TRIỂN XÚC TÁC TRONG SẢN XUẤT BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT
L/O/G/O GVHD: TS ĐỖ QUÝ DIỄM HVTH: TRẦN THỊ HƯƠNG NHIÊN LIỆU MỚI CHUYÊN ĐỀ PHÁT TRIỂN XÚC TÁC TRONG SẢN XUẤT BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT NỘI DUNG Giới thiệu chung Biodiesel Xúc tác sử dụng sản xuất Biodiesel Hướng lựa chọn xúc tác Kết luận Biodiesel gọi Diesel sinh học loại nhiên liệu có tính chất giống với dầu diesel sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật Biodiesel, hay nhiên liệu sinh học nói chung, loại lượng Mặt khác chúng không độc dể phân giải tự nhiên Giới thiệu 1.1 Biodiesel Nguồn cung cấp nguyên liệu hóa thạch cạn kiệt dần nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày tăng Do việc nghiên cứu tìm nguyên liệu tái sử dụng ngày cấp thiết Nhiên liệu sinh học loại nhiên liệu thích hợp khơng độc phân hủy vi sinh Sản xuất nhiên liệu sinh học dựa vào phản ứng chuyển hóa triglycerid với methanol có mặt chất xúc tác, tương ứng phản ứng acid béo sản phẩm metyleste glycerol Giới thiệu 1.2 Nguyên liệu: Dầu thực vật Tường An Tên tiêu Phương pháp thử Kết thủ nghiệm 1.Hàm lượng nước (g/100g) TCVN 6118-1996 0.05 2.Thành phần acid béo % AOAC 2012 (969.33) C16:0 39.6 C18:0 4.1 C18:1 44.7 C18:2 11.6 Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel a Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH Ưu điểm: - Rẻ tiền - Hiệu suất phản ứng cao - Điều kiện phản ứng nhẹ nhàng với nồng độ xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng thấp, bị ăn mòn thiết bị Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel a Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH Quy trình: KOH MeOH Dầu ăn Khuấy 20 phút Hoàn lưu 50 phút Chiết, tách Glyxerin FAME Rửa Biodiesel Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel a Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel b Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác PTSA Quy trình: MeOH PTSA Dầu ăn Khuấy 20 phút Hoàn lưu Chờ nguội, Chiết tách MeOH dư Nước Metyl este Rửa Biodiesel Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel b Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác PTSA Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel c Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH/γAl2O3 -Rẻ tiền -Hiệu suất phản ứng cao -Điều kiện phản ứng nhẹ nhàng với nồng độ xúc tác, nhiệt độ thời gian phản ứng thấp, bị ăn mịn thiết bị Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel c Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH/γAl2O3 Quy trình: Tạo chất mang γ-Al2O3 KOH γ-Al2O3 Tẩm Sấy 120OC (24 giờ) Nung 550O C (2 giờ) KOH/γ-Al2O3 (cần điều chế) Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel c Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH/γAl2O3 Quy trình: Dầu ăn Methanol KOH/ γ-Al 2O3 Khuấy Phản ứng chuyển ester hóa Lắng Lớp trên: methylester Lớp dưới: Glyxerin Lọc Xúc tác thu hồi Xúc tác sử dụng điều chế Biodiesel a Phản ứng trao đổi este sử dụng xúc tác KOH/γAl2O3 3.Hướng lựa chọn xúc tác So sánh thay đổi hệ phản ứng sử dụng xúc tác KOH xúc tác PTSA KOH PTSA Tách pha nhanh Tách pha chậm Thời gian phản ứng nhanh Thời gian phản ứng chậm Tách pha Tách pha kết luận 19 3.Hướng lựa chọn xúc tác kết luận: Thời gian phản ứng xúc tác chuyển pha PTSA dài nhiều so với thời gian phản ứng xúc tác bazo đồng thể KOH -Do PTSA khó phân tán trình khuấy -Cần thời gian để phân li thành H+ để kết hợp với OH- MeOH tạo thành H2O Tách lớp: nước, metyleste, xúc tác dư 3.Hướng lựa chọn xúc tác - Xúc tác dị thể: xơ dừa + Chuẩn bị xúc tác: nghiền nhỏ kích thước