Đối chiếu các phương pháp xác định chỉ tiêu kỹ thuật của biodiesel và diesel của tiêu chuẩn ASTM D 975 và ASTM D6751
ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH HÓA PHÂN TÍCH ĐỐI CHIẾU CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA BIODIESEL VÀ DIESEL CỦA TIÊU CHUẨN ASTM D 975 VÀ ASTM D6751 GVHD: Ts. Lê Thị Thanh Hương SVTH: Phan Văn Vĩnh Lớp: DHPT6 Tp. Hồ Chí Minh, 30/11/2013 1 NỘI DUNG TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL VÀ DIESEL 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA BIODIESEL VÀ DIESEL 2 ĐỐI CHIẾU CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH 3 KẾT LUẬN 4 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL VÀ DIESEL 1.1. Tổng quan về Biodiesel 1.1.1. Lịch sử hình thành 1.1.2. Khái niệm 1.1.3. Phân loại 1.1.4. Phương pháp tổng hợp 1.1.5 Ưu điểm và nhược điểm 1.1.6. Tình hình sản xuất và sử dụng 1.2. Tổng quan về diesel 1.2.1. Giới thiệu về Diesel 1.2.2. Ưu điểm và nhược điểm 1.2.3. Phân loại 1.2.4. Tình hình sản xuất và sử dụng 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 1.1.1. Lịch sử hình thành và phát triển [11] Năm 1800, người ta chuyển dầu thực vật để thu Glycerol làm xà phòng và thu được các phụ phẩm gọi chung là Biodiesel. 10/08/1893 lần đầu tiên Rudolf Diesel đã sử dụng Biodiesel do ông sáng chế để chạy máy. Để tưởng nhớ tới ông, Nation Board Biodiesel đã quyết định lấy ngày 10/8/2002 làm ngày Diesel sinh học quốc tế. 1900 Diesel đã biểu diễn động cơ dùng dầu Biodiesel chế biến từ dầu lạc. Trong thập kỷ 90, Pháp đã triển khai sản xuất Biodiesel từ dầu hạt cải. Và được dùng ở dạng B5 và B30. Rudolf Diesel (18/03/1858) 4 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 1.1.2. Khái niệm [12] Biodiesel là các mon-alkyl este mạch thẳng được điều chế nhờ phản ứng trao đổi este giữa dầu thực vật với các loại rượu mạch thẳng như metanol và etanol. Biodiesel là một chất lỏng, có màu giữa vàng hay nâu tối phụ thuộc vào nguyên liệu để chế biến 5 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 1.2.3. Phân loại [13] Hiện có những loại Biodiesel sau đây: B5 gồm 5% biodiesel pha với 95% dầu diesel. B10 gồm 10% biodiesel pha với 90% dầu diesel. B15 gồm 15% biodiesel pha với 85% dầu diesel. B20 gồm 20% biodiesel pha với 80% dầu diesel. B100 là biodiesel nguyên chất. Hình 1.1.3. Biểu đồ thành phần diesel và biodiesel được pha 6 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL Các chỉ tiêu kỹ thuật đối với Biodiesel Stt Ch ỉ tiêu Đ ơn vị Gi ới hạn Ph ương pháp kiểm 1 Hàm l ượng este % kh ối lượng > 96,5 TCVN7868_2008(EN 14103) 2 Kh ối lượng riêng tại 15oC kg/m 3 860 – 900 TCVN 6594 (ASTM D 1298) 3 Đi ểm chớp cháy (cốc kín) o C 130 TCVN 2693 (ASTM D 93) 4 N ước và cặn % th ể tích < 0,050 TCVN 7757 (ASTM D 445) 5 Đ ộ nhớt động học tại 40 o C mm 2 /s 1,9 – 6,0 TCVN 3171 (ASTM 445) 6 Tro sulphát % kh ối lượng < 0,020 TCVN 2689 (ASTM D 874) 7 L ưu huỳnh % kh ối lượng (ppm) < 0,05 (< 500) ASTMD 5453/ TCVN 6701 (ASTM D 2622) 8 Ăn mòn đ ồng Lo ại No1 TCVN 2694 (ASTM D 130) 9 Tr ị số xêtan > 47 TCVN7630:2008 (ASTM D 613) 10 Đi ểm vẩn đục o C Báo cáo TCVN 7990ASTM D 2500 7 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 8 Các chỉ tiêu kỹ thuật đối với Biodiesel 11 Cặn cácbon % khối lượng < 0,050 TCVN6324(ASTM D 4530) 12 Trị số axit mg KOH/g < 0,05 TCVN 6325 (ASTM D 664) 13 Chỉ số iốt g iốt/100 g < 120 EN 14111/ TCVN 6122 (ISO 3961) 14 Độ ổn định oxy hóa tại 110 o C giờ > 6 TCVN7895:2008 (EN 14112) 15 Glycerin tự do % khối lượng < 0,020 TCVN7867:2008 (ASTM D 6584) 16 Glycerin tổng % khối lượng < 0,240 TCVN7867:2008 (ASTM D 6584) 17 Phospho % khối lượng < 0,001 TCVN7866:2008 (ASTM D 4951) 18 Nhiệt độ cất, 90% thu hồi o C < 360 TCVN7988:2008 (ASTM D 1160) 19 Na và Ka mg/kg < 5,0 EN 14108 và EN 14109 20 Ngoại quan Không có nước tự do, cặn và tạp chất lơ lửng Quan sát bằng mắt thường 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 9 1.1.4. Phương pháp tổng hợp: phương pháp chuyển vị este [1] a. Phương pháp trao đổi este có xúc tác Xúc tác bazo Xúc tác axit Xúc tác enzim b. Phương pháp siêu tới hạn c. Phương pháp hai giai đoạn Hình 1.1.4. Sơ đồ sản xuất biodiesel sử dụng xúc tác 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 10 1.1.5. Ưu điểm và nhược điểm [11] Nhược điểm Giá thành cao Quá trình sản xuất không đảm bảo Tính chất thời vụ của dầu thực vật Tính kém ổn định Thải ra nhiều NOx Làm hỏng các bộ phận bằng cao su Ưu điểm An toàn cháy nổ Hàm lượng lưu huỳnh thấp Giảm lượng khí thải độc hại Có khả năng bôi trơn giảm mài mòn Khả năng thích hợp cho mùa đông Khả năng phân hủy sinh học Quá trình cháy sạch Dễ sản xuất Trị số xetan cao [...]... tấn đến 1284,4 triệu tấn 2009 nhu cầu sử d ng giảm 2010 mở rộng tiêu thụ Theo ước tính 2011 – 2015 sản xuất tăng 4,4 – 4,9 % mỗi năm Ngoài Mỹ và Trung Quốc là hai nước đứng đầu sản xuất còn có thêm nga, Nhật, Ấn Độ 19 CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ TIÊU KỸ THUẬT CỦA BIODIESEL VÀ DIESEL 2.1 Các phương pháp xác định trong tiêu chuẩn ASTM D6 751 (Biodiesel) 2.1.1 Nhóm đặc trưng cho 2.1.2 Nhóm... TÍNH CHẤT NGUYÊN LIỆU a Glycerin tự do – Glycerin tổng_Cách xác định[ 8] Số dung d ch chuẩn 3 Chuẩn bị dung d ch chuẩn theo bảng: 1 2 3 4 5 l của dung d ch gốc glycerin l của dung d ch gốc monoolein l của dung d ch gốc diolein 10 30 50 70 100 20 50 100 150 200 10 20 40 70 100 l của dung d ch gốc triolein 10 20 40 70 100 l của dung d ch gốc butanetriol l của dung d ch gốc tricaprin 100 100 100 100... 1.2 TỔNG QUAN VỀ DIESEL Bảng 1.2.3 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nhiên liệu diesel theo ASTM D9 75 Chỉ tiêu Phương pháp kiểm N0 1D N0 2D N0 4D Điểm chớp cháy, 0C, min D 93 38 52 55 Nước và tạp chất, % vol, max D 1796 0.05 0.05 0.5 Nhiệt độ sôi 90%, 0C D 86 Max: 288 282 – 338 - Độ nhớt động học ở 400C, cSt D 445 1.3 – 2.4 1.9 – 4.1 5.5 – 24.0 Cặn cacbon trong 10 % còn lại, % mas D 524 Max 0.15 0.35... ions/biofuelschina-nextmajorproducer/ 13 1.2 TỔNG QUAN VỀ DIESEL 1.2.1 Giới thiệu Diesel [7] D u Diesel (DO – Diesel Oil) là một loại nhiên liệu lỏng, là sản phẩm tinh chế từ d u mỏ có thành phần chưng cất nằm giữa d u hoả (kesosene) và d u bôi trơn (lubricating oil), nặng hơn d u lửa và xăng Chúng thường có nhiệt độ bốc hơi từ 175 đến 370 độ C Nhiên liệu diesel được sản xuất chủ yếu từ phân đoạn gasoil và là sản phẩm của. .. tiếp d u mỏ Nguồn: http://netd.vn/o il.aspx?cateid= 12 14 1.2 TỔNG QUAN VỀ DIESEL 1.2.2 Ưu điểm và nhược điểm [16] Nhược điểm Ưu điểm • Động cơ d u Diesel hiệu quả hơn xăng 30 % lần động cơ xăng • Hàm lượng lưu huỳnh thấp • Thải ra môi trường • Diesel thải ra chất thải rắn gấp 20 ít lượng cacbon monoxide, hydrocarbons and • Đắt hơn xăng • Thải ra NOx và bồ hóng carbon dioxide, những chất thải d n đến... TÍNH CHẤT NHIÊN LIỆU d Nhiệt chưng cất [4] Phạm vi Nguyên tắc Áp d ng tiêu chuẩn D1 160 Mẫu Sản phẩm d u mỏ tại áp chưng Ý nghĩa được Xác định các đặc tính chưng cất của cất ở các sản phẩm nhiệt độ kiểm Có thể d ng để tính toán kỹ thuật cho suất giảm,nhiệt độ cực đại soát và áp suất việc thiết kế thiết bị chưng cất oC 400 khoảng 0,13 D i nhiệt độ sôi liên quan trực tiếp độ kPa và 6,17 kPa nhớt, áp suất... có 20 quốc gia sản nghiệm của PVB thì E5, B5 được bán trên 5 tỉnh xuất và sử d ng đến năm thành lớn: Tp Hồ CHí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng, Cần 2010 đã có 200 quốc gia Thơ, Vũng Tàu, Nha Trang 11 1.1 TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 1.1.6 Tình hình sản xuất và sử d ng Hình 1.1.6 Đồ thị sản lượng và trữ lượng biodiesel trên thế giới 12 1.1 TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 1.1.6 Tình hình sản xuất và sử d ng Nguồn: http://chinawat... lượng lưu huỳnh Nhiệt chưng cất Glycerin tự do – Chỉ số axit tổng 20 2.1.1 NHÓM ĐẶC TRƯNG CHO TÍNH CHẤT NHIÊN LIỆU Bảng 3.1.1.1 Các phương pháp kiểm đặc trưng cho tính chất nhiên liệu Chỉ tiêu Phương pháp Giới hạn Đơn vị Cặn sunfat ASTM D 874 0,020 max % khối lượng ASTM D 5453 0,05 max % khối lượng Cặn cacbon ASTM D 4530 0,05 max % khối lượng Nhiệt độ cất D1 160 360 max oC Hàm lượng huỳnh lưu 21 2.1.1... Lượng bơm vào Lượng bơm vào Lượng bơm vào 10 -20 l 5 - 1 l 5 l 26 μl 2.1.1 NHÓM ĐẶC TRƯNG CHO TÍNH CHẤT NHIÊN LIỆU b Hàm lượng lưu huỳnh_Cách xác định [3] Đối với các máy phân tích đã được hiệu chuẩn, sử d ng đường chuẩn để tính lượng lưu huỳnh của mẫu thử có trong mẫu theo phần triệu (ppm) như sau: Lưu huỳnh,ppm = 𝐼−𝑌 𝑆.𝑀.𝐾 (g/g) • I là giá trị trung bình của số đọc detetor toàn phần cho dung d ch... bồ hóng carbon dioxide, những chất thải d n đến hiệu ứng nhà kính 15 1.2 TỔNG QUAN VỀ DIESEL 1.2.3 Phân loại [9] Diesel No 1 – D Diesel No 2 – D Diesel No 4 - D Phân đoạn chưng cất Phân đoạn chưng cất Phân đoạn chưng cất nhẹ 170 – 270 oC trung bình 180 – 340oC nặng 170 – 270oC Làm d u bôi trơn, nhiên Diesel thông d ng Có độ nhớt cao Động cơ có tải trọng, Động cơ có vận tốc liệu phản lực Động cơ có . VÀ ASTM D6751 GVHD: Ts. Lê Thị Thanh Hương SVTH: Phan Văn Vĩnh Lớp: DHPT6 Tp. Hồ Chí Minh, 30/11/2013 1 NỘI DUNG TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL VÀ DIESEL 1 CÁC. EN 14108 và EN 14109 20 Ngoại quan Không có nước tự do, cặn và tạp chất lơ lửng Quan sát bằng mắt thường 1.1. TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 9 1.1.4. Phương