NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT DẦU NHIÊN LIỆU TỪ NHỰA PHẾ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂNNGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT DẦU NHIÊN LIỆU TỪ NHỰA PHẾ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT DẦU NHIÊN LIỆU TỪ NHỰA PHẾ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN

Trang 1

NGUYỄN VĂN CHIẾN

TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT

DẦU NHIÊN LIỆU TỪ NHỰA PHẾ THẢI BẰNG PHƯƠNG

PHÁP NHIỆT PHÂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC

Trang 2

KHOA HÓA HỌC & CNTP Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phú

-o0o -NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên học viên: Nguyễn Văn Chiến MSSV: 0852010013

Ngày, tháng, năm sinh: 10/05/1989 Nơi sinh : Nam Định

Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật hóa học

Khoá (Năm trúng tuyển): 2008

I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu khả năng sản xuất dầu nhiên liệu từ nhựa phế

thải bằng phương pháp nhiệt phân

II. NHIỆM VỤ LUẬN ÁN

- Tổng quan về nhựa và phương pháp nhiệt phân xử lý nhựa phế thải.

- Định hướng nghiên cứu và tiến hành thực nghiệm khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình nhiệt phân nhựa phế thải.

- Kiểm tra tính chất của sản phẩm sau nhiệt phân, đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố và đưa ra kết quả.

III NGÀY GIAO ĐỀ TÀI: 28/3/2012

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 25/6/2012

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Th S Nguyễn Quốc Hải

Bà Rịa – Vũng tàu, Ngày tháng năm 2012

Trang 3

Cùng với bioethanol, biodiezen và dầu nhiên liệu từ nhựa phế thải là một nguồn nhiên liệu đang được nghiên cứu sử dụng trên thế giới Nhiều quốc gia trên thế giới đang nghiên cứu sâu nhằm phát triển công nghệ mới để sản xuất dầu nhiên liệu từ nhựa phế thải Bên cạnh đó các sản phẩm có nguồn gốc chất dẻo ngày càng chiếm lĩnh thị trường và có khả năng thay thế các sản phẩm bằng kim loại, thủy tinh và giấy.

Do đặc tính nhẹ nên chi phí vận chuyển các sản phẩm nhựa bao giờ cũng rẻ hơn các sản phẩm khác Sản phẩm nhựa thích hợp để chứa đựng các loại thực phẩm ướt cũng như khô Cùng với sự phát triển các mặt hàng có nguồn gốc chất dẻo, nhựa phế thải, đặc biệt là bao ni lông ngày càng chiếm một tỷ trọng đáng kể trong thành phần của chất thải rắn sinh hoạt Ngoài ra, với tốc độ phát triển cực kỳ nhanh của các ngành công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất, việc sử dụng bao bì, thùng chứa bằng nhựa ngày càng được ưa chuộng bởi tính an toàn, tránh phản ứng ăn mòn xảy ra Vì vậy, nếu toàn bộ nhựa phế thải sinh ra được thu hồi sẽ giúp giảm đi lượng đáng kể chất rắn cần xử lý Hiện nay ở Việt Nam, rác thải có nguồn gốc chất dẻo ngày càng nhiều, gây

ô nhiểm môi trường một cách trầm trọng.

Chính vì vậy, nghiên cứu công nghệ có thể áp dụng vào quá trình nhiệt phân nhựa

phế thải để sản xuất nhiên liệu là một vấn đề cấp bách đối với tình hình hiện nay.

Việc nghiên cứu công nghệ nhiệt phân nhựa không những góp một phần vào việc giải

quyết vấn đề nhiên liệu hiện nay và trong tương lai của Việt Nam mà bên cạnh đó

công nghệ nhiệt phân bao ni lông góp phần vào việc nâng cao giá trị nguồn nguyên

liệu dồi dào này chưa được khai thác đúng mức tại Việt Nam, góp phần đưa ra một

loại nhiên liệu thay thế và góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Trang 4

Để hoàn thành đề tài luận văn này, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Khoa hóa học và CN Thực phẩm và quý anh quản lí phòng thí nghiệm Hoá Dầu đã tận tình giúp đỡ em về mọi mặt Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Quốc Hải đã bỏ thời gian và công sức tận tình hướng dẫn, thảo luận cùng em Chính những chỉ dẫn quý báu của các thầy đã giúp em từng bước giải quyết các vấn đề trong quá trình thực hiện đề tài, giúp em có thể hoàn thành luận văn này.

Do kiến thức và kinh nghiệm có hạn đồng thời thời gian thực hiện còn hạn chế, nên luận văn này không thể tránh khỏi những thiếu sót Do vậy, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy (cô) để luận văn này được hoàn chỉnh hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Vũng Tàu, ngày 12 tháng 7 năm 2012

Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Chiến

Trang 5

Đề mục Trang

MỞ ĐẦU ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC iv

DANH MỤC BẢNG BIỂU vi

DANH MỤC HÌNH VẼ vii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Chất dẻo – định nghĩa, phân loại và tính chất 1

1.1.1 Định nghĩa và sơ lược lịch sử phát triển của chất dẻo 1

1.1.2 Phân loại 2

1.1.3 Tính chất 4

1.2 Hiện trạng quản lý và xử lý nhựa phế thải ở Việt Nam và thế giơi 6

1.2.1 Tình hình chung của thế giới 6

1.2.2 Tình hình Việt Nam 8

1.3 Một số hướng xử lý nhựa phế thải 9

1.3.1 Phương pháp tái chế thu hồi sản phẩm 9

1.3.2 Phương pháp chuyển hoá bản chất sản phẩm 11

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NHIỆT PHÂN XỬ LÝ NHỰA PHẾ THẢI 17

2.1 Lý thuyết về quá trình cracking 17

2.1.1 Cracking nhiệt 17

2.1.2 Cracking xúc tác 18

2.2 Lý thuyết về quá trình reforming xúc tác 20

2.2.1 Mục đích 20

2.2.2 Cơ sở hoá học 20

2.2.3 Xúc tác reforming 23

Trang 6

3.1 Định hướng nghiên cứu 28

3.2 Dụng cụ thí nghiệm 28

3.2.1 Nguyên liệu 28

3.2.2 Thiết bị sử dụng 28

3.2.3 Cách tiến hành 32

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 33

4.1 Anh hưởng của nhiệt độ cuối 33

4.1.2 Kết quả và bàn luận 33

4.2 Khảo sát ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt 35

4.2.2 Kết quả và bàn luận 35

4.3 Kết quả khảo sát dầu nhiệt phân 37

4.3.1Kết quả đo GC - MS 37

4.3.3 Kết quả so sánh dầu nhiệt phân với xăng, dầu diesel về các tính chất 38

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 42

5.1 Kết luận 42

5.2 Kiến nghị 42

Phụ lục: Kết quả đo GC- MS 43

Tài liệu tham khảo 48

Trang 7

Bảng 1.1: Phân loại, ký hiệu và nguồn sử dụng nhựa 3

Bảng 1.2: Khối lượng riêng và nhiệt độ nóng chảy của một số loại nhựa 4

Bảng 2.1: Ảnh hưởng của tỉ lệ xúc tác lên đến quá trình nhiệt phn nhựa 26

Bảng 4.1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên quá trình nhiệt phân 33

Bảng 4.2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt 35

Bảng 4.3 Các thành phần hóa học có trong dầu nhiệt phân 37

Bảng 4.4 So sánh dầu nhiệt phân với dầu diezel, xăng về độ nhớt 40

Trang 8

Hình 1.1: Cấu trúc của nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn 2

Hình 1.2: Tỉ lệc các loại nhựa năm 2011 4

Hình 1.3: Ảnh minh họa cho 5 đảo rác plastic trên thế giới 7

Hình 1.4: Ảnh minh họa vòng tuần hoàn của nhựa khi sử dụng phương pháp tái chế 9

Hình 1.5: Sơ đồ qui trình tái chế thu hồi sản phẩm 10

Hình 1.6: Sơ đồ qui trình đốt 12

Hình 1.7: Sơ đồ qui trình thủy nhiệt PVC 15

Hình 2.1: Sơ đồ công nghệ quá trình cracking nhiệt dùng cho nhựa phế thải 17

Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ quá trình cracking xúc tác dùng cho nhựa phế thải 18

Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ quá trình cracking nhiệt và reforming xúc tác dùng cho nhựa phế thải 21

Hình 2.4: Ảnh hưởng của áp suất lên quá trình nhiệt phân hỗn hợp nhựa và lá thông 26

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống thiết bị thí nghiệm 28

Hình 3.2: Thiết bị đo độ nhớt 29

Hình 3.3: Sơ đồ máy sắc ký khí – khối phổ (GC – MS) 30

Hình 3.4: Sơ đồ tiến hành thí nghiệm 32

Hình 4.1: Sản phẩm của qui trình nhiệt phân ở các nhiệt độ khác nhau 33

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất lỏng trong quá trình nhiệt phân 34

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt lên hiệu suất lỏng trong quá trình nhiệt phân 36

Hình 4.4: Kết quả đo GC - MS 37

Hình 4.5: So sánh dầu nhiệt phân với xăng, dầu diesel về điểm chớp cháy 39

Hình 4.6: So sánh dầu nhiệt phân voi xăng, dầu diezel về nhiệt trị 40

Trang 9

1 PETE - Polyethylene Terephthlate.

Trang 10

Acquired : 21 Jun 2012 15:49 using AcqMethod DIESEL.M

3.688

4.580

4.688 5.000

5.399 5.732 5.864

6.003 6.340 6.611

6.902

7.190 7.456 7.687

8.024

8.390 9.306 9.686

9.952 10.096 10.32710.713

10.892

13.480 13.902

Trang 11

Data Path : D:\GCMS data\2012\FO oil\

Data File : PLASTIC OIL_04.D

Acq On : 21 Jun 2012 15:49

Operator :

Sample : plastic

Misc :

ALS Vial : 3 Sample Multiplier: 1

Search Libraries: D:\Database\NIST08.L Minimum Quality: 0

Unknown Spectrum: Apex

Integration Events: ChemStation Integrator - autoint1.e

Pk# RT Area% Library/ID Ref# CAS# Qual

Trang 12

Acq On : 21 Jun 2012 15:49

Operator :

Sample : plastic

Misc :

Trang 13

Acq On : 21 Jun 2012 15:49

Operator :

Sample : plastic

Misc :

Trang 14

Acq On : 21 Jun 2012 15:49

Operator :

Sample : plastic

Misc :

Trang 15

Acq On : 21 Jun 2012 15:49

Operator :

Sample : plastic

Misc :

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00 32.00 34.00 36.00 38.00 0

5.399 5.732 5.864 6.003 6.611

6.902

7.190 7.456 7.687

8.024 8.390 9.306

9.952 10.096 10.327

10.892

13.480 15.471

Trang 16

Unknown Spectrum based on Apex

Data File: D:\GCMS data\2012\FO oil\PLASTIC OIL_04.D

Sample : plastic

Peak Number: 1 at 2.776 min Area: 3195102 Area % 0.08

The 3 best hits from each library Ref\# CAS\# Qual

Trang 17

Sample : plastic

Trang 18

Sample : plastic

Trang 19

Sample : plastic

Trang 20

Sample : plastic

Trang 21

Sample : plastic

Trang 22

Sample : plastic

Trang 23

Sample : plastic

Trang 24

Sample : plastic

27.0 15.0

Trang 25

Sample : plastic

77.1 65.1

77.0 39.0 51.0 65.0

Trang 26

Sample : plastic

51.0

63.0 27.0

91.0 51.0

39.0

63.0 27.0

Trang 27

Sample : plastic

27.0 15.0

Trang 28

Sample : plastic

77.0 65.0

51.1 41.0

140.2 98.1

77.0

102.0 58.0

27.0 15.0

Trang 29

Sample : plastic

Trang 30

Sample : plastic

Trang 31

Sample : plastic

Trang 32

Sample : plastic

51.0 27.0

39.0 57.0 15.0

Trang 33

Sample : plastic

133.0 15.0

Trang 34

Sample : plastic

156.0 113.0

Trang 35

Sample : plastic

51.0

27.0 15.0

Trang 36

Sample : plastic

51.0 65.0 77.039.0

91.0

105.0 78.0

Trang 37

Sample : plastic

Trang 38

Sample : plastic

Trang 39

Sample : plastic

Trang 40

Sample : plastic

Định dạng
Số trang	97
Dung lượng	11,05 MB