Dầu nhiệt phân sau
chƣng Dầu diesel Kerosene Xăng
Nhiệt trị
(Cal/g) 6460,53 9534,60 10030 10294 11464
Độ nhớt (cSt) 51 1,12 2 – 4,5 1-1,9 0,71 – 0,88
Nhiệt độ chớp
cháy (oC) 69 42 60 38 – 72 - 40
Dầu nhiệt phân trƣớc chƣng có nhiệt trị 6460,53 Cal/g, nhiệt độ chớp cháy cốc hở là 69oC, nhƣng độ nhớt rất cao. Dầu nhiệt phân sau chƣng có chât lƣợng hơn với nhiệt trị cao 9534,60 Cal/g, nhiệt độ chớp cháy cốc hở là 42o
C, độ nhớt giảm xuống còn 1,12 cSt (do đã loại bỏ đƣợc các cấu tử nặng trong quá trình chƣng cất). Và dầu nhiệt phân sau chƣng có các tính chất gần với Kerosene.
3.3.2. Thành phần dầu nhiệt phân sau chƣng 9. 9.
STT Tên chất và công thức hóa học Tỉ lệ %
1 Benzene (C6H6) 5,113 2 Toluen (C6H5CH3) 17,698 4 1,3-dimethyl-o-Xylene (1-3(CH3)2 -o-C8H10) 3,109 5 Styren ( C8H8) 10,556 6 Limonene (C10H16) 2,577 7 Indene (C9H8) 4,160 8 1-propynyl-Indene (1-C3H3-C9H8) 4,160 9 5-Undecene (5-C11H12) 4,173 10 Cyclopropane (C3H6) 4,173 11 1-2-dibuty-1-Undecene (1-2(C4H9)-1-C11H12) ) 4,173 12 Thành phần khác 40,108 3.9 180 – 250o 180 – 250o - kerosene.
CHƢƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
4.1. Kết luận
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu quá trình nhiệt phân biomass, khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình nhiệt phân khi không có xúc tác và có xúc tác trên hạt cao su trong thiết bị nhiệt phân tầng cố định.
4.1.1. Nhiệt phân không xúc tác
Quá trình nhiệt phân không xúc tác hạt cao su đƣợc tiến hành để thu đƣợc hiệu suất lỏng cao nhất. Quá trình này đƣợc tiến hành trong thiết bị nhiệt phân tầng cố định.
nh trong thiết bị nhiệt
phân t nhất
400oC, độ ẩm nguyên liệu là 15%, tốc độ gia nhiệt 5oC/phút, tốc độ sục khí N2 400ml/phút, kích thƣớc nguyên liệu hạt cao su 2 2.3 mm. chớp cháy cốc hở
42oC, độ nhớt 1,12cSt, 9534,60 Cal/g v kerosen. Ngh
đã khẳng định
sản phẩm dầu nhiệt phân cần đƣợc nghiên cứu pha trộn phụ gia nâng cấp để có thể pha trộn vào dầu diesel hay làm nhiên liệu thay thế cho diesel.
4.1.2. Nhiệt phân có xúc tác
Quá trình nhiệt phân có xúc tác đƣợc thực hiện trên những điều kiện tối ƣu các điều kiện của quá trình nhiệt phân không xúc tác. Với 3 loại xúc tác sử dụng là γ- Al2O3, Zeolit 3A, Bentonit/H+.
Kết quả là nhiệt phân trên xúc tác γ-Al2O3 cho thu đƣợc sản phẩm tƣơng đối tốt hơn, hiệu suất pha lỏng cao và tính chất dầu tốt hơn so với 2 xúc tác Zeolit, Bentonit/H+ và không sử dụng xúc tác. Vậy nên sủ dụng phƣơng pháp nhiệt phân có xúc tác để cải thiện tính chất của dầu nhiệt phân.
4.1.3. Những lƣu ý
Nhìn chung khi tiến hành nhiệt phân với thiết bị tầng cố định, phải chú ý một số điểm:
- Phải thƣờng xuyên vệ sinh thiết bị nhiệt phân, tránh hiện tƣợng dầu tồn đọng lại trong thiết bị ngƣng tự và sinh hàn quá nhiều, ảnh hƣởng đến hiệu suất của đợt nhiệt phân sau. Đồng thời vệ sinh thiết bị chính để tránh hiện tƣợng cốc bám trên thành thiết bị, giảm hiệu suất truyền nhiệt khi gia nhiệt.
- Khi nhập liệu vào thiết bị phản ứng, không nên nén chặt nguyên liệu, mà phải tạo cho nguyên liệu một độ xốp nhất định
- Chú ý kiểm tra thƣờng xuyên xem thiết bị có rò rỉ không, thƣờng những vị trí nhƣ mặt bích, chỗ nối thiết bị ngƣng tụ với sinh hàn là hay rò rỉ, vì thế phải kiểm tra để không thất thoát sản phẩm.
4.2. Đề nghị hƣớng phát triển đề tài
Do những hạn chế về mặt thiết bị và thời gian đồng thời vấn đề để hoàn thiện sản phẩm bio-diesel vào sử dụng rất phức tạp. Sau đây là những nội dung đề nghị thực hiện để phát triển đề tài:
- Nhiệt phân tầng cố định khi xuất hiện giọt lỏng đầu tiên tốt nhất là làm lạnh sâu hệ thống sinh hàn và thiết bị ngƣng tụ bằng nƣớc đá ngay khi xuất hiện giọt lỏng đầu tiên để thu hiệu suất lỏng là cao nhất.
- Tiến hành khảo sát thêm một số nguồn nguyên liệu biomass khác nữa, có nguồn gốc thực vật, động vật, ví dụ nhƣ mỡ cá, xƣơng động vật, dầu phế thải, các nguyên liệu nhân tạo bị vứt bỏ nhƣ giấy, để biết đƣợc tính chất của dầu nhiệt phân bio-oil, hiệu suất thu lỏng từ các nguồn này.
- Nghiên cứu tận dụng sản phẩm rắn và sản phẩm khí, ngoài việc tập trung vào sản phẩm lỏng nhƣ trong đề tài này. Do có hàm lƣợng oxy cao trong biomass, vì vậy khí sinh ra chủ yếu là CO, CO2, khí hydrocacbon, là một nguyên liệu tiềm năng, nếu thu hồi đƣợc thì sẽ làm khí đốt, còn CO2 đƣợc sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau.
- Sản phẩm rắn đƣợc định hƣớng có thể sản xuất than hoạt tính, tiến hành đo bề mặt riêng, nghiên cứu các thông số nhiệt độ, thời gian hoạt hóa do sản phẩm rắn có độ xốp cao.
- Điều kiện tiến hành nhiệt phân đƣợc thực hiện trong thiết bị nhiệt phân tầng cố định, nhiệt phân chậm, đây là điều kiện có thể thu cả rắn và khí, còn nếu có điều kiện, thực hiện tiến hành nhiệt phân ở các điều kiện khác nhƣ nhiệt phân nhanh để thu lỏng là chủ yếu, trên các thiết bị nhiệt phân khác, ví dụ thiết bị nhiệt phân dạng tầng sôi.
- Nghiên cứu pha trộn thành phần phụ gia vào dầu nhiên liệu bio-mass để đƣa bio-mass vào sử dụng nhƣ nhiên liệu thay thế cho các nhiên liệu có nguồn gốc dầu mỏ.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
[1] Bùi Văn Thắng (2011).“Nghiên cứu tổng hợp vật liệu Bentonite biến tính, ứng dụng hấp phụ Photsopho trong nước”, Báo cáo tổng kết Đề tài Khoa học và Công Nghệ cấp bộ, Trƣờng Đại học Đồng Tháp.
[2] Đinh Thị Ngọ. (2006) “Hóa học dầu mỏ và khí”, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
[3] Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2008).“Nhiên liệu sạch và các quá trình xử lý trong hóa dầu”,NXB Khoa học và kỹ thuật.
[4] Lê Thị Hồng Huệ (2010). “Điều chế và khảo sát vài đặc trưng của đất sét Lâm Đồng chống bởi Polication Zinconninium từ quặng Zircon Việt Nam”, Luận văn Thạc sĩ khoa học-hóa học, Trƣờng ĐH KHTN, ĐHQG-HCM.
[5] Lê Thị Thanh Hƣơng (2011).“Nghiên cứu tổng hợp biodiesel bằng phản ứng ancol phân từ mỡ cá da trơn trên xúc tác axit và bazơ”, Luận án tiến sĩ kỹ thuật. [6] Lê Thị Thanh Nga (2008).“Tổng quan về zeolit và ứng dụng trong lọc – hóa dầu”, Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội.
[7] Nguyễn Quốc Hải, Dƣ Trọng Nguyễn, Lê Văn Luận (2013).“Nghiên cứu khả năng sản suất dầu nhiên liệu từ biomass bằng phương pháp nhiệt phân”,Báo cáo tổng kết đề tài khoa học cấp trƣờng, Trƣờng Đại học Bà Rịa Vũng Tàu.
[8] Tiêu chuẩn chất lƣợng Việt Nam về dầu Diesel - TCVN 5689:2005, về xăng không pha chì - TCVN 6776 : 2005, về Kerosene –TCVN 2698:2005.
[9] Võ Thị Mai Hoàng, Lê Ngọc Thạch (Tập 13, Số T1-2010).“Điều chế một số Montmorillonite Việt Nam”,Tạp chí phát triển KH&CN.Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM.
[10] Nguyễn Văn Toàn (2013). “Bài giảng thực hành chuyên ngành Hóa Dầu”,
Tiếng Anh
[11] A. G. Gayubo, B. Valle, A. T. Aguayo, M. Olazar and J. Bilbao (2009). “Pyrolytic lignin removal for the valorization of biomass pyrolysis crude bio-oil by catalytic transformation”.
[12] Charles E.Wyman (1996, p 119 – 285). “Handbook on Bioethanol: Product and Utilization, Taylor&Francis”.
[13] George W. Huber, Sara Iborra, and Avelino Corma (2006). “Synthesis of Transportation Fuels from Biomass: Chemistry, Catalysts, and Engineering”.
[14] Gray, K.A, L.S, Zhao, and M.Emptage (2006), “Current Opinion in Chemical Biology”.