Nghiên cứu quá trình deoxy hóa dầu ăn thải trên xúc tác hydrotalcite nhằm thu nhiên liệu xanh

Luận văn thạc sỹ LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này, nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy giáo quan tâm giúp đỡ quan, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới: Ban giám hiệu, Ban lãnh đạo Viện Đào tạo sau đại học Ban lãnh đạo Viện Kỹ thuật hoá học Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc TS Nguyễn Anh Vũ giảng viên Bộ mơn hữu Hố dầu –Viện Kỹ thuật hố học – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, ngƣời hƣớng dẫn tơi tận tình suốt thời gian qua Tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo phịng hóa học ứng dụng, Lãnh đạo trung tâm ứng dụng Chuyển giao Cơng nghệ – Viện dầu khí Việt Nam tạo điều kiện tốt để hồn thành khóa học Xin cảm ơn thầy giáo mơn Cơng nghệ hữu Cơ – Hóa dầu, anh chị em đồng nghiệp gia đình giúp tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn! HỌC VIÊN Nguyễn Thị Lan Anh Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 Luận văn thạc sỹ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tơi thực Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố sử dụng để bảo vệ học hàm Các thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc trung thực Hà nội, tháng 12 năm 2015 HỌC VIÊN Nguyễn Thị Lan Anh Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 Luận văn thạc sỹ MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC 1.1.1.Khái quát chung 1.1.2.Phân loại nhiên liệu sinh học 1.1.3.Các phƣơng pháp tổng hợp nhiên liệu sinh học từ dầu mỡ thải .11 1.2 TỔNG QUAN VỀ DẦU MỠ THẢI 19 1.2.1.Các loại dầu mỡ thải 19 1.2.2.Tính chất lý hóa dầu ăn thải 24 1.2.3.Ảnh hƣởng việc tái sử dụng tiêu hủy dầu ăn thải 26 1.2.4.Ƣu điểm i xúc tác dị thể, Bảo cáo tổng kết nghiên cứu cấp nghành, tập đồn Dầu khí Việt Nam Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2012), Nhiên liệu sạch, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5689 (2013), Nhiên liệu Diezel (DO) – Yêu cầu kỹ thuật, Tổng cục tiêu chuẩn Đo lƣờng Chất lƣợng  Tài liệu tiếng anh : A De Roy, C Forano, J.P (2001), Besse in Layered Double Hydroxides: Present and Future, (V Rives, Ed.), Nova Sci Pub Co., Inc., New York, Chapter Bambang Veriansyah, Jae Young Han, Seok Ki Kim, Seung-Ah Hong, Young Jun Kim (2011), Production of renewable diesel by hydroprocessing of soybean oil: Effect of catalysts, Jong Sung Lim, Young-Wong Shu, Seong-Geun Ohc, Jaehoon Kim Chiu C-W, Schumacher LG, Suppes GJ (2004), Impact of cold flow improvers on soybean biodiesel blend, Biomass Bioenergy, 27, 485–91 Charusiri, W (2011), Catalytic Conversion of Used Vegetable oil to Liquid Fuels over HZSM-5 and Sulfated Zirconia Cinara M.R Prado, N.R.A.F (2009), Production and characterization of the biofuels obtained by thermal cracking and thermal catalytic cracking of vegetable oils, Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 86, p 338–347 Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 63 Luận văn thạc sỹ 10 Chen Hong Liang, Li YanShuo, Liu Jie & Yang WeiShen (2007), Preparation and pervaporation performance of high-quality silicalite-1 membranes, Sci China Ser B-Chem 50, 70-74 11 Dorado MP., Ballesteros E., Arnal JM., Gómez J., López FJ… (2003), Exhaust emissions from a diesel engine fueled with transesterified waste olive oil, Fuel, 82:1311-1315 12 Di Serio M., Tesser R., Dimiccoli M., Cammarota F., Nasatasi M., Santacesaria E… (2005), Synthesis of biodiesel via homogeneous Lewis acid catalyst, J Mol Catal., 239:111-115 13 Edwards T, Maurice LQ (2001) Surrogate mixtures to represent complex aviation and rocket fuels, J Propul Power, 17, 461–6 14 Edwards T (2003), Liquid fuels and propellants for aerospace propulsion, 1903–2003, J Propuls Power, 19(6), 1089–107 15 Edwards T, Minus D, Harrison W, Corporan E, DeWitt M, Zabarnick S, et al (2004), Fischer–Tropsch jet fuels—characterisation for advanced aerospace applications, AIAA 2004-3885, 40th joint propulsion conference and exhibit, Fort Lauderdale, FL 16 Frantisek Kovandaa, Tomas Grygar, Vıt Dornicak, Tomas Rojka, Petr Bezdicka, Kveta Jiratova (2005), Thermal behaviour of Cu–Mg–Mn and Ni– Mg–Mn layered double hydroxides and characterization of formed oxides, Applied Clay Science, 28, 121– 136 17 Federica Prinetto, Giovanna Ghiotti, Patrick Graffin, Didier Tichit (2000), Synthesis and characterization of sol-gel Mg/Al and Ni/Al layered double hydroxides and comparison with co-precipitated samples, Microporous and Mesoporous Materials, 39, 229-247 18 Gracia-Salcedo CM, Brabbs TA, McBride BJ (1988), Experimental verification of the thermodynamic properties of Jet-A fuel, NASA technical memorandum 101475 Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 64 Luận văn thạc sỹ 19 Glarborg P, Kee RJ, Grcar JF, Miller JA, PSR (1986), a Fortran program for modeling well-stirred reactors, Sandia Report SAND86- 8209, Sandia National Laboratories, Livermore, CA 20 Goodger EM (1995), Jet fuels development and alternatives, Proc Inst Mech Eng, 209, 147–55 21 Haojun Yang, Feng Yan, Daogeng Wu, Ming Huo, Jianxin Li, Yuping Cao, Yiming Jiang (2010), Recovery of phytosterols from waste residue of soybean oil deodorizer distillate, Bioresource Technology 101 1471–1476 22 Hyun-Seog Roh, Ic-Hwan Eum, Dae-Woon Jeong, Bo Eun Yi, Jeong-Geol Na, Chang Hyun Ko (2011), The effect of calcination temperature on the performance of Ni/MgO–Al2O3 catalysts for decarboxylation of oleic acid, Catalysis Today, 164, 457–460 23 Iijima W., Hobayashi Y, Takekura K, Kato H, Taniwaki K (2007), High efficiency waste cooking oil refinery plant can produce portable biomassenergy 24 I Kubickova, M Snare, K Eranen, P M Arvela, D Y Murzin (2005), "Hydrocarbons for diesel fuel via decarboxylation of vegetable oils", Catal Today, 106, 197-200 25 I Simakova, O Simakova, P M Arvela, A Simakov, M Estrada, D Y Murzin (2009), "Deoxygenation of palmitic and stearic acid over supported Pd catalysts: Effect of metal dispersion", Appl Catal A, 355, 100-108 26 J.G Na, B E Yi, J N Kim, K B Yi, S Y Park, J H Park, J N Kim, C H Ko (2010), "Hydrocarbon production from decarboxylation of fatty acid without hydrogen", Catal Today, 156, 44-48 27 Jeong-Geol Na, Jun Kyu Han, You-Kwan Oh, Jong-Ho Park, Tae Sung Jung, Sang Sup Han, Hyung Chul Yoon, Soo Hyun Chung, Jong-Nam Kim, Chang Hyun Ko (2011), Decarboxylation of microalgal oil without hydrogen into hydrocarbon for the production of transportation fuel, Catalysis Today Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 65 Luận văn thạc sỹ 28 James O Olusola, Mesubi M Adediran, Ajanaku K Oluseyi and Usman L Ajao (2009), Processing of triglycerides to diesel range hydrocarbon fules: Easily practicable small scale approach Energy & Environment, vol 21, pp 1325-1342 29 Jennifer Holmgren (2006), Refining Bio-feedstocks: Innovations for Renewable Diesel, Gasoline and Olefins, Technology & More, UOP LLC 30 Joon Ching Juan, Damayani Agung Kartika, Ta Yeong Wu, Taufiq-Yap Yun Hin (2011), Biodiesel production from jatropha oil by catalytic and non-catalytic approaches, An overview, Bioresource Technology 102, 452– 460 31 Jozef Mikulec , Jan Cvengros, Ludmila Jorıkova, Marek Banic, Andrea Kleinova (2010), Second generation diesel fuel from renewable sources, Journal of Cleaner Production 18, 917–926 32 Kee RJ, Grcar JF, Smooke MD, Miller JA, Premix (1985) a Fortran program for modeling steady laminar one-dimensional premixed flame, Sandia Report SAND85-8240, Sandia National Laboratories, Livermore, CA 33 Kubicˇka, I.K.k.D (2010), Utilization of Triglycerides and Related Feedstocks for Production of Clean Hydrocarbon Fuels and Petrochemicals: A Review, Waste Biomass Valor, 1, p 293-308 34 Liu K… (1984), Preparation of fatty acid methyl esters for gas chromatography analysis of lipids in biological materials, J Am Oil Chem Soc., 71:1179-1187 35 Martel CR (1988), Molecular weight and average composition of JP-4, JP5, JP-8, and Jet A, AFWAL/POSF Report, 15 36 M Snare, I Kubickova, P M Arvela, K Era1nen, and D Y Murzin (2006), "Heterogeneous Catalytic Deoxygenation of Stearic Acid for Production of Biodiesel", Ind Eng Chem Res., 45, 5708-5715 Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 66 Luận văn thạc sỹ 37 M Snare, I Kubickova, P M Arvela, K Eranen, J Warna, D Y Murzin (2007), "Production of diesel fuel from renewable feeds: Kinetics of ethyl stearate decarboxylation", Chem Eng J,134, 29-34 38 M Snare, I Kubickova, P M Arvela, D Chichova, K Eranen, D Y Murzin (2008), "Catalytic deoxygenation of unsaturated renewable feedstocks for production of diesel fuel hydrocarbons", Fuel, 87, 933-945 39 Mihaela Jitianu, Marina Balasoiu, Rodica Marchidan, Maria Zaharescu, Dorel Crisan, Margareta Craiu (2000), Thermal behaviour of hydrotalcitelike compounds: study of the resulting oxidic forms, International Journal of Inorganic Materials, 2, 287–300 40 Mansoor Kazemimoghadam, Toraj Mohammadi (2007), Synthesis of MFI zeolite membranes for water desalination, Desalination 206, 547–55 41 Natalia Sharonova, Irina Breus (2012), Tolerance of cultivated and wild plants of different taxonomy to soil contamination by kerosene, 424, 121– 129 42 P.F Martins, V.M Ito, C.B Batistella, M.R.W Maciel (2006), Free fatty acid separation from vegetable oil deodorizer distillateusing molecular distillation process, Separation and Purification Technology 48 78–84 43 P M Arvela, M Snare, K Eranen, J Myllyoja, D.Y Murzin (2008), "Continuous decarboxylation of lauric acid over Pd/C catalyst", Fuel, 87, 3543-3549 44 Randall T Cygan, Jeffery A Greathouse, Hendrik Heinz, Andrey G Kalinichev (2009), Molecular models and simulations of layered materials, J Mater Chem., 19, 2470–2481 45 S A Kinast (2003), Production of Biodiesels from Multiple Feedstocks and Properties of Biodiesels and Biodiesel/Diesel Blends National Renewable EnergyLaboratory, p 57 46 Sobel DR, Spadaccini LJ (1997), Hydrocarbon fuel cooling technologies for advanced propulsion, J Eng Gas Turbines Power, 119, 344–51 Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 67 Luận văn thạc sỹ 47 Stella Bezergianni, Aggeliki Kalogianni (2009), Hydrocracking of used cooking oil for biofuels production, Bioresource Technology, 100, p.39273932 48 Stella Bezergianni (2011), New Biodiesel-2G production by catalytic hydrotreating of waste cooking oil, World Biofuels Markets, Rotterdam 49 S B Batistella P F Martins V M Ito, M R W Maciel (2006), Free fatty acid separation from vegetable oil deodorizer distillate using molecular distillation process, Separation and purification technology, 48, pp: 78–84 Minh 40 50 S Gisela Montero Margarita Stoytcheva (2011), Biodiesel - Feedstocks and processing technologies, InTech, p 470 51 S.M, Jiří Čejka (2007), Perspectives of Micro/Mesoporous Composites in Catalysis Catalysis Reviews, 49 (4): p.457-509 52 S Suresh Narine Marie-Jose Dumont (2008), Characterization of soapstock and deodorizer distillates of vegetable oils using gas chromatography, Lipid technology, 20 6, pp: 136-138 53 Shun Nishimura, Atsushi Takagaki, Kohki Ebitani (2013), Characterization, synthesis and catalysis of hydrotalcite-related materials for highly efficient materials transformations, Green Chemistry 54 S Paul J Michalski Michael J Haas, Stan Runyon, Alberto Nunez, Karen M Scott (2003), Production of FAME from acid oil, a by-product of vegetable oil refining, Journal of the American oil chemists' society, 80 1, pp: 97-102 55 Tom Kalnes, T.M, David Shonnard, Kenneth Koers (2008), Life Cycle Assessments for Green Diesel Production, The World Congress on Industrial Biotechnology & Bioprocessing Chicago, Illinois., April 27-30 56 Violi A, Yan S, Eddings EG, Sarofim AF, Granata S, Favarelli T, et al (2002), Experimental formulation and kinetic model for JP-8 surrogate mixture, Combust Sci Technol, 174(11&12), 399–417 Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 68 Luận văn thạc sỹ 57 V Rives, M A Ulibarri, Coord (1999), Chem, Rev., 181, 61 58 Wardle DA (2003), Global sale of green air travel supported using biodiesel, Renew Sust Energy Rev, 7, 1–64 59 Witchakorn Charusiri, W.Y.a.T.V (2006), Conversion of used vegetable oils to liquid fuels and chemicals over HZSM-5, sulfated zirconia and hybrid catalysts, Koream Chem, 23(3), p 349-355 Học viên: Nguyễn Thị Lan Anh – CB140059 69 ... dầu mỡ thải .11 1.2 TỔNG QUAN VỀ DẦU MỠ THẢI 19 1.2.1.Các loại dầu mỡ thải 19 1.2.2.Tính chất lý hóa dầu ăn thải 24 1.2.3.Ảnh hƣởng việc tái sử dụng tiêu hủy dầu. .. QUAN LÝ THUYẾT 1.1 TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC 1.1.1.Khái quát chung 1.1.2.Phân loại nhiên liệu sinh học 1.1.3.Các phƣơng pháp tổng hợp nhiên liệu sinh...