3.8.2.1.Giới thiệu
Quá trình Ecofining của UOP là giải pháp chonhu cầu đòi hỏichất lượng caovà bền vững đối với nhiên liệu sinh học sử dụng cho động cơ diesel. Quá trình nàyđã được hợp tác phát triển bởi 2 công ty: UOP và Eni S.p.a. của Italy. Nó là sự kết hợp 90 năm kinh nghiệm của UOP để cấp phép kinh doanh công nghệ UOP / Eni và phát triển chất xúc tác trong lĩnh vực chế biến nguyên liệu sinh học.
Quá trình Ecofining hydrogenation nguyên liệu acid béo như dầu thực vật và chất béo động vật sinh ra các parafin sau đó qua quá trình isomerization để tạo ra một hydrocarbon chất lượng cao được gọi là Biodiesel hay còn được gọi là Green diesel. Nếu muốn, quá trình Ecofining cũng có thể được thiết kế để sản xuất “green jet”
3.8.2.2.Nguyên liệu Nguyên liệu là Bio_oil .
3.8.2.3.Mô tảcông nghệ
Nguyên liệu Bio-oil được cho vào thiết bị phản ứng hình trụ, tầng xúc tác cố định. Dòng H2được cho vào cùng lúc để tiến hành phản ứng. Sau đó sản phẩm sẽ đi qua thiết bị phân tách loại bỏ nước và khí CO2.Sản phẩm chính đi qua tháp chưng cất thu được khí Propan ở đỉnh tháp, Gasoline ở thân tháp, Biodiesel ở đáy tháp. (Nếu có nhu cầu thì cho qua phân xưởng “Jet” để sản xuất nhiên liệu máy bay )
Hình 3.18. Sơ đồ công nghệ ECo_fining[20]
3.8.2.4.Điều kiện vận hành và sản phẩm
Thành phần nguyên liệu : 100% Bio-oils
Lượng H2 : 2,5- 3,8 %
Áp suất riêng phần của H2 tăng đối với nguyên liệu nặng và nó thay đổi tùy theo mục đích của quá trình:
HDT : 140 bar
Hydro hóa sâu : 170 bar
Nhiệt độ phản ứng : ~ 400 oC Sản phẩm Propan ( vol %) : 2 - 4 % Gasoline ( vol% ) : 1 - 10% Biodiesel ( vol %) : 88 - 98% 3.8.2.5.Chất xúc tác
Quá trình sử dụng Ecofining deoxygenation và isomerization chất xúc tác đó được cung cấp bởi UOP.
Chất xúc tác được sử dụng chủ yếu là Co/Mo ,thực hiện quá trình khử trước rồi mới chuyển qua quá trình no hóa.
Hình 3.19. Xúc tác Co/Mo [21]
Các kim loại Co, Mo, Ni đóng vai trò là pha hoạt động được gắn lên chất mang có bề mặt riêng lớn như zeolit.
Chu kì tái sinh là 30 tháng.
Bảng 3.8. Kết quả Hydroprocessing với xúc tác CoMo/Al2O3
Điều kiện vận hành
Nhiệt độ, oC 398
Áp suất, psig 2003
Tốc độtruyền nguyên liệu, h-1 0,1
Lượng H2/Ng liệu 616
Hiệu suất khửOxi, % 100
Bảng 3.9. Kết quảsản phẩm
Biodiesel Hàm lượng oxi trong sản phẩm 0,0
TỉsốH/C, mol/mol 1,65
Tỉtrọng, kg/l 0,84
Hiệu suất C5-225oC > 87
Sản lượng dầu diesel và lượng hydro tiêu thụ thay đổi chút ít theo nguồn nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm. Việc tiêu thụ hydro có thể cũng khác nhau giữa các nguồn cung cấp khác nhau.
3.8.2.6.Các phản ứng xảy ra
Hình 3.20. Các Phản ứng xảy ra[21]
3.8.2.7.Tính chấtSản phẩm
Biodiesel (hay còn gọi là Greendiesel) đáp ứng hoặc vượt quá khắt khe nhất Diesel tiêu chuẩn về hiệu suất, và phù hợp như là một pha trộn thành phần cho ASTM D975 diesel.
Bảng 3.10. Bảng so sánh tính chất của Diesel và Biodiesel
Để hạ thấp điểm vẫn đục của Biodiesel người ta cho qua quá trình isomerization. Diesel Biodiesel Hàm lượng Oxi ,% 0 0 Tỉtrọng 0,84 0,78 Điểm vẫn đục -5 -20 - 10 ChỉsốCetan 40 - 52 70 - 90 Hàm lượng lưu huỳnh, ppm < 10 < 2
Nhiệt trị, MJ/kg 43 44
Hình 3.21. Cải thiện điểm đông đặc cho sản phẩm[22]
Biodiesel thu đượccóđiểm đóng băng nhỏ hơn-40 °C .