Diesel thu được từ quá trình chưng cất phân đoạn được đem đi xác định độ
nhớt, tỷ trọng, chỉ số xetan và điểm chớp cháy cốc kín để xác định chỉ tiêu, và so sánh với diesel thương phẩm (0,05%S) [6]. Các thí nghiệm đều được thực hiện tại Viện hóa công nghiệp.
Bảng 21 – So sánh các chỉ tiêu cơ bản của sản phẩm diesel với diesel thương phẩm Loại diesel Chỉ tiêu xác định Diesel thương phẩm Diesel thu được khi sử dụng 1% xúc tác Diesel thu được khi sử dụng 2% xúc tác Diesel thu được khi sử dụng 3% xúc tác Diesel thu được khi sử dụng 4% xúc tác Độ nhớt ở 40ºC, cSt 2 ÷ 4,5 5,78 5,21 3,85 3,84 Tỷ trọng, 15 15 d 0,82-0,86 0,8751 0,8589 0,8496 0,8492 Chỉ sốxetan 46 47 50 51 56 Điểm chớp cháy cốc kín, ºC 55 57 56 54 55 Màu sắc trong Sạch chanh Vàng chanh Vàng chanh Vàng chanh Vàng
Từ kết quả xác định các chỉ tiêu chất lượng của các loại diesel sử dụng 1%; 2%; 3%; 4% xúc tác zeolit Y và so sánh với diesel thương phẩm ta thấy, các chỉ tiêu
chất lượng đều ở trong giới hạn cho phép. Đặc biệt, với loại sản phẩm diesel sử
dụng 3% xúc tác zeolit Y thì các chỉ tiêu chất lượng đều có thể đảm bảo sử dụng như diesel thương phẩm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Đã tổng hợp thành công zeolit Y theo một số phương pháp và thu được những tinh thể với kích thước hạt khác nhau. Cụ thể là khi tổng hợp zeolit Y có sử dụng chất tạo cấu trúc DHy cho kích thước tinh thể nhỏ hơn rất nhiều so với kích thước tinh thể tổng hợp bằng phương pháp khác không sử dụng DHy.
2. Khảo sát được một số điều kiện ảnh hưởng đến độ tinh thể và kích thước hạt tinh thể như:
- Thời gian già hóa: có ảnh hưởng tích cực đến độ tinh thể và kích thước tinh thể, thời gian già hóa càng dài (trong khoảng thời gian khảo sát từ 1 ngày đến 6 ngày) thì độ tinh thể càng cao và kích thước tinh thể càng nhỏ.
- Nguồn nhôm: Nguồn nhôm càng dễ tan thì độ tinh thể càng cao và kích thước hạt tinh thể càng nhỏ.
3.Đã tiến hành xử lý chuyển mẫu về dạng axit (chuyển sang HY). Mẫu thu được có tỷ số SiO2/Al2O3 cao hơn mà vẫn giữđược độ tinh thể cao.
4. Đã nghiên cứu tìm ra được điều kiện tối ưu để thực hiện cracking xúc tác pha lỏng dầu, mỡ thải với xúc tác sử dụng là zeolit Y:
- Hàm lượng là 3% zeolit Y và nhiệt độ phản ứng là 335ºC
Khì đó hiệu suất thu hồi tổng sản phẩm lỏng ít nhất là 65% (trong đó diesel chiếm 70%, xăng chiếm 11%, kerosen chiếm 9% và các sản phẩm có nhiệt độ sôi lớn hơn 3500C là 10%)
5. Đã xác định được một số chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng của nhiên liệu diesel, các chỉ tiêu kỹ thuật đều nằm trong giới hạn cho phép. Đặc biệt, với loại sản phẩm diesel sử dụng 3% xúc tác zeolit Y thì các chỉ tiêu chất lượng đều có thểđảm bảo sử
dụng như diesel thương phẩm.
Hướng phát triển tiếp theo của đề tài :
- Chế tạo zeolit Y dạng nano để nâng cao hoạt tính xúc tác trong phản ứng. - Xác định các tính chất hóa lý của sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt
[1] Dương Viết Cường (2002), “Nghiên cứu quá trình sản xuất nhiên liệu Diesel từ
dầu nhờn thải bằng phương pháp Cracking xúc tác”, Tạp chí KHKT Mỏ-Địa chất, (số 28).
[2] “Công nghiệp sản xuất cồn ethanol và đường ở Brazil ”, (2008), Tạp chí Châu Mỹngày nay, (số 08), 32-34.
[3] Lê Công Dưỡng (1984), Kĩ thuật phân tích cấu trúc bằng tia Rơn ghen, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội.
[4] Tạ Ngọc Đôn (2002), Nghiên cứu chuyển hóa caolanh thành zeolit và xác định các tính chất lý, hóa đặc trưng của chúng, Luận án tiến sĩ hóa học, Hà nội.
[5] Tạ Ngọc Đôn,Vũ Đào Thắng (2002), “Ảnh hưởng của quá trình nung cao lanh và tỷ lệ SiO2/Al2O3 trong gel đến sự kết tinh zeolit NaY”, Tạp chí khoa học & công nghệ các trường đại học kĩ thuật, (số 38 + 39).
[6] Phạm Lê Hà (2003), Các phương pháp phân tích hóa lý nghiên cứu cấu trúc tinhthể Zeolit, Chuyên đề tiến sĩ, Viện nghiên cứu KHKT bảo hộ lao động, Hà Nội.
[7] Diệu Hằng (2008), Giáo trình Kỹ thuật xúc tác, Ngành lọc hóa dầu, ĐH Bách Khoa Đà Nẵng.
[8] Phạm Minh Hảo, Nguyễn Tiến Bình, Tạ Ngọc Đôn, Hoàng Trọng Yêm (2007),
Tổng hợp aluminosilicat mao quản trung bình thành mao quản có cấu trúc zeolit Y từ cao lanh trong sự có mặt của tác nhân không ion tritol-100, Hội nghị Khoa học và công nghệ hóa học hữu cơ toàn quốc lần thứ IV.
[9] Từ Văn Mặc (1995), Phân tích hóa lý, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội.
[10] Hoàng Trọng Mai (1970), Khoáng vật học, Nhà xuất bản Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà nội.
[11] “Năng lượng sinh học, nguồn năng lượng cho tương lai”, (2008), Tạp chí Năng lượng Việt Nam, (số 37), 34-35.
[12] Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2007), Các quá trình xử lý để sản xuất nhiên liệu sạch, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[13]Đinh Thị Ngọ, Nguyễn Khánh Diệu Hồng (2008), Nhiên liệu sạch &các quá trình xử lý trong hóa dầu, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[14] Nguyễn Hữu Phú. (2005), Cracking xúc tác, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ
thuật, Hà Nội.
[15] Nguyễn Hàn Long (2009), Bài giảng các phương pháp phân tích cấu trúc, môn học Chuyên Đề 2, PTN CN lọc hóa dầu và vật liệu xúc tác – hấp phụ, ĐHBK Hà Nội.
[16] Phùng Minh Lộc, Hồ Đức Tuấn (2008), “Nghiên cứu sử dụng dầu thực vật Việt Nam làm nhiên liệu cho động cơ diesel cỡ nhỏ”, Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, (số 01), 51-56.
[17] Nguyễn Hữu Phú. (1997), “Ứng dụng của zeolit trong lọc hóa dầu”, Tạp trí hóa học T35, (số 36), trang 8-22.
[18] “Sản xuất và tiêu dùng cồn ethanol ở Mỹ và trên thế giới ’, (2007), Tạp chí Châu Mỹ ngày nay, số 11, 36-38.
[19] Phạm Trường Sơn, PGS.TS Lê Văn Hiếu, GS.TS Đào Văn Tường (2007), “Nghiên cứu và điều chế Zeolit Y có tỉ số Si/Al cao từ nhôm phế thải”, Tạp chí Hóa học và ứngdụng, (số 5).
[20] Phạm Trường Sơn, Lê Văn Hiếu, Đào Văn Tường (2007), “Nghiên cứu tính chất của zeolit Y tổng hợp từ nhôm phế thải cho phản ứng cracking n-Octan”, Tạp chí Hóahọc và Ứng dụng, (số 10).
[21] Nguyễn Hồng Thanh, Nguyễn Trần Tú Nguyên, Nguyễn Thị Phương Thoa (2009), “Điều chế biodiesel bằng phương pháp hóa siêu âm”, Tạp chí phát triển KH&CN, Tập 12 (số 03), 51-61.
[22] GS.TS.Mai Tuyên (2009), ”Zeolit-Rây phân tử và những khả năng ứng dụng thực tếđa dạng”, Hà Nội.
[23] Hồ Sĩ Thoảng (1974), óNghiên cứu tính axit và hoạt tính xúc tác của các zeolit hàm lượng SiO2 cao và các chất có chứa Zeolit, Luận án tiến sĩ hóa học, Matxcova, Bản dịch tiếng Việt.
[24] Hoa Hữu Thu, Ngô Thị Thuận (1996), “Vai trò của pH trong quá trình kết tinh thủy nhiệt zeolit”, Tạp chí hóa học, tập 34, (số 1), 48-52.
[25] Hoa Hữu Thu, Ngô Thị Thuận, V.Dakiche, K.Chanane (1995), “Nghiên cứu tổng hợp các alumosilicat tinh thể và hoạt độ của chúng trong phản ứng cracking cumen”, Tạp chí hóa học, tập 33, (số 2), 39-45.
[26]Đào Văn Tường. (2006), Động học xúc tác, Nxb Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội.
[27] Nguyễn Anh Vũ. (2009), Kỹ thuật phân tích hấp phụ vật lý, môn học Chuyên
Đề2, PTN CN lọc hóa dầu và vật liệu xúc tác – hấp phụ, ĐHBK Hà Nội.
[28] Trần Kiều Oanh, Bùi Thị Bửu Huê (2008), “Nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ
mỡ cá ba sa” Tạp chí Khoa Học và công nghệ, (số 10).
Tiếng Anh
[29] A.S. Ramadhas et al. (2005), Biodiesel production from high FFA rubber seed oil, Fuel 84, 335–340.
[30] A.S. Ramadhas et al. (2004), Use of vegetable oils as I.C. engine fuels— Areview, Renewable Energy 29, 727–742.
[31] A.S. Ramadhas et al. (2005), Characterization and effect of using rubber seed oil as fuel in the compression ignition engines, Renewable Energy 30, 795–803.
[32] Brett A. Holmberg, Huanting Wang, Yushan Yan. (2004), “High silica zeolit Y nanocrystals by dealumination and direct synthesis”. Microporous and Mesoporous Materials 74, 189-198.
[33] C.M.R. Prado, N.R. Antoniosi Filho. (2009), Production and characterization of the biofuels obtained by thermal cracking and thermal catalytic cracking of vegetable oils, J. Anal. Appl. Pyrolysis 2365.
[34] Conrad Ingram. (2004), “Improved catalysts for heavy oil upgrading based on zeolit Y nanopraticles encapsulated stable nanoporous host”, Fourth semi annual.
catalytic cracking using MCM – 41: determination of optimum condition, Journal of Engineering and Applied Sciences, VOL. 3, NO. 6, 42 – 46,
[36] D. Karami, S.Rohani.(2009), “Synthethis of pure zeolit Y using solube silicate, a two-level factorial experimental design”. Chemical Engineering and Processing 48, 1288-1292.
[37] Funda Yagiz, Dilek Kazan, A. Nilgun Akin, (2007), “Biodeisel production from waste oils by using lipase immobilized on hydrotalcite and zeolites” Chemical Engineering journal, V 134, 262-267.
[38] Holmberg B.A, Wang H.T., Norbeck J.M. and Yan Y. S. (2008), “Controlling size and yield of zeolite Y nanocrystals using tetramethylammonium bromide, Micropoous and mesopous materials”, V.59, 13-28.
[39] Li et al. (2009), Enhancing the production of biofuels from cottonseed oil by fixed-fluidized bed catalytic cracking, Renewable Energy 34, 1033–1039.
[40] Ivan Yared el al.(2006), Modeling liquid hydrocacbon fuel production from palm oil via catalytic cracking using MCM – 41 as catalyst, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, VOL. 3, NO.2, 55 – 61, APRIL 2008
[41] Isa K. Mbaraka and Brent H. Shanks, Conversion of oils and fats using advance Mesoporous Heterogenous Catalysts, Journal of the American Oil Chemists' Society 83, 79-91.
[42] J.E. Otterstedt, Yaming Zhu and J. Sterte.(1998), “Catalytic Cracking of Heavy Oil over Catalysts Containing Different Types of Zeolite Y in Active and Inactive Matrices”. Applied Catalysis, 38, 143-155.
[43] John Dwyer.(1993), “Fluid catalytic cracking: chemistry”. Catalysis Today, 18, 487-507.
[44] Kerr et al. (1968), “The reaction of hydrogen zeolit Y with ammonia at elevated temperatures”. J. Phys.Chem. 72,3071.
[45] M.M. Rahman, N. Hasnida, and W.B. Wan Nik.(2009), ”Preparation of zeolite Y using Local Raw Material Rice Husk as a Silica Source”. J. Sci. Res. 1, 285-291.
[46] Metin Guru, Bursev Gogan Artukoglu, Ali Keskin, Atilla Koca, (2009), Biodiesel production from waste animal fat and improvement of its characteristics by synthesized nickel and magnesium additive, Energy Conversion and Management journal homepage, (50), 498-502.
[47] Mu Mu Htay, Mya Mya Oo. (2008), Preparation of Zeolite Y Catalyst for Petroleum Cracking, World Academy of Science, Engineering and Technology 48, 114 – 120.
[48] M. Jia, H. Lechert, H. Förster, I.r. (1992), Studies on the acidity of dealuminated Y zeolite with different probe molecules, Zeolites, Volume 12, Issue 1, 32-36.
[49] M.Z. Kyari, Extraction and characterization of seed oils, Int.(2008), Agrophysics, 22, 139-142.
[50] Pinho et al (2009), Catalytic cracking process for the production of diesel from vegetable oils, US Patent, No: US7540952 B2.
[51] Samia Ferchiche, Juliusz Warzywoda, Albert Sacco Jr. (2001), “Direct synthethis of zeolit Y with large particle size”. International Journal of Inorganic Materials 3, 773-780.
[52] S. Bezergianni et al. (2009), Hydrocracking of vacuum gas oil-vegetable oil mixtures for biofuels production, Bioresource Technology 100, 3036–3042.
[53] S.M. Sadrameli and A.E.S. (2007), Green, Systematics of renewable olefins from thermal cracking of canola oil, J. Anal. Appl. Pyrolysis 78, 445–451.
[54] Raatz Fransis et al. (1988), “Catalyst with a dealuminized mordenite, a Y zeolite and a matrix for cracking hydrocacbon feedstocks”, E.P.Patent 0288363.
[55] T.-A. Ngo et al. (2009), Pyrolysis of soybean oil with H-ZSM5 (Proton- exchange of Zeolite Socony Mobil #5) and MCM41 (Mobil Composition of Matter No. 41) catalysts in a fixed-bed reactor, Energy xxx, 1–6.
[56] Tirena Bahnur Siregar. (2005), Catalytic cracking of palm oil to gasoline using zeolite catalysts, Master of engineer (Chemical), University of technology Malaysia,
[57] Tian Hua et al. (2008), Alternative Processing Technology for Converting Vegetable Oils and Animal Fats to Clean Fuels and Light Olefins, Chinese Journal of Chemical Engineering, 16(3) 394 – 400.
[58] T.J. Benson et al. (2009), Elucidation of the catalytic cracking pathway for unsaturated mono-, di-, and triacylglycerides on solid acid catalysts, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 303, 117–123.
[59] T.L. Chew, S. Bhatia. (2009), Effect of catalyst additives on the production of biofuels from palm oil cracking, Bioresource Technology 100, 2540–2545.
[60] Tom Kalnes et al. (2008), Green Diesel and Biodiesel – A technoeconomic and Life Cycle comparison, 1st Alternative Fuels Technology Conference, uop.com.
[61] V.R Wiggers, A. Wisniewski Jr, L.A.S Madureira, A.A Chivanga Barros, (2009), “ Biofuels from waste fish oil pyrolysis: Continuous production in a pilot plant, Fuel journal homepage, V88, 2135-2141.
[62] Y. Shen,M.P. Manning, J. Warzywoda, and A. Sacco Jr. (2003) Synthethis of zeolite Y nanocrystals from Clear Solutions. Materials Research Society, Vol. 740.