CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.7. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG XÚC TÁC DỊ THỂ CHO
TRÌNH TỔNG HỢP BIODIESEL HIỆN NAY Ở VIỆT NAM
Ở Việt Nam, hướng nghiên cứu sử dụng xúc tác rắn dị thể để tổng hợp biodiesel cũng đã được đề cập trong nhiều báo cáo các luận án thạc sĩ, tiến sĩ.
Vũ Thị Thu Hà và cộng sự đã thực hiện nhiều cơng trình nghiên cứu về biodiesel, năm 2007 thực hiện đề tài “Đánh giá hiện trạng công nghệ sản xuất và thử nghiệm nhiên liệu sinh học từ mỡ cá nhằm góp phần xây dựng tiêu chuẩn Việt Nam về biodiesel ở Việt Nam” Mã số ĐTĐL. 2007G/19. Đối với mỡ cá, trên cơ sở cơng nghệ hiện có thực hiện 2 giai đoạn, phải tiến hành este hóa các axit béo tự do sử dụng axit H2SO4, sau đó mới thực hiện trên xúc tác kiềm để tránh q trình xà phịng hóa. Năm 2010-2011 Vũ Thị Thu Hà và cộng sự trong Viện Hóa học Cơng Nghiệp đã thực hiện dự án “Hồn thiện cơng nghệ sản xuất dầu diesel sinh học gốc (B100) từ nguồn dầu mỡ động thực vật Việt Nam bằng xúc tác dị thể trên hệ dây chuyền pilot công suất 200 tấn/năm và diesel sinh học (B5) 4000 tấn/năm” Dự án được thực hiện trên thiết bị pilot, công nghệ liên tục, xúc tác dị thể do công ty SMPOT cung cấp, thích hợp với nhiều loại nguyên liệu khác nhau, kể cả nguyên liệu có chỉ số axit cao và rất cao 180 mg KOH. Dự án này giúp cho Việt Nam có những định hướng tìm hiểu và là một trong những cơ sở chọn lựa cơng nghệ.
Nhóm tác giả Nguyễn Khánh Diệu Hồng đã nghiên cứu chuyển hóa dầu được chiết suất từ tảo Botryococcus. Trong nghiên cứu này tác giả đã thực hiện phản ứng qua hai giai đoạn. Giai đoạn 1: Thực hiện phản ứng este hóa axit béo tự do bằng metanol trên cơ sở xúc tác SO42-/ZrO2. Giai đoạn 2: Tiến hành phản ứng
este hóa chéo trên cơ sở xúc tác CaO/SiO2 [8]. Ngoài ra nhóm thực hiện nghiên cứu các loại xúc tác rắn khác nhau để xúc tác cho phản ứng este hóa chéo như: MgO, NaOH/MgO, Na2CO3/SiO2..
Nhóm tác giả Lưu Văn Bôi - Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên đã tiến hành nghiên cứu tổng hợp biodiesel từ dầu jatropha Việt Nam thông qua 2 giai đoạn. Giai đoạn 1 sử dụng xúc tác H2SO4 để xúc tác cho phản ứng este hóa axit béo tự do có sử dụng đồng dung môi axetonitrin, giai đoạn hai sử dụng NaOH để xúc tác cho phản ứng este hóa chéo có sử dụng đồng dung mơi axeton [65].
Nhóm tác giả Phạm Xuân Núi đã nghiên cứu cố định enzym lipase cố định trên nano từ tính ứng dụng cho q trình chuyển hóa biodiesel từ dầu đậu nành. Trong điều kiện nhiệt độ 40oC, sau 30 giờ hiệu suất đạt 93% [5].
Nhóm tác giả Nguyễn Khánh Diệu Hồng đã chế tạo xúc tác dị thể lưỡng chức năng calcium silicate và mesoporous calcium silicate để xúc tác cho phản ứng este hóa chéo dầu thực vật có chỉ số axit cao (MSC). Đối với dầu cao su và dầu thải đều cho kết quả tương tự nhau, trong điều kiện nhiệt độ 120oC, sau 3 giờ phản ứng hiệu suất đạt 93,8% đối với dầu cao su, đạt 94,5% đối với dầu thải. Biodiesel thu được từ hai loại dầu đều đạt tiêu chuẩn B100 theo ASTM [4].
Nhóm tác giả Nguyễn Thế Anh – Trường đại học cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Minh đã nghiên cứu sử dụng xúc tác Na2SiO3 làm xúc tác cho quá trình tổng hợp biodiesel từ nguyên liệu là mỡ cá tra của công ty xuất nhập khẩu Nông sản thực phẩm An Giang (Afiex) [1].
Từ những tổng quan trên cho thấy xúc tác thế hệ mới được quan tâm không ngừng trên cơ sở các vật liệu axit, bazơ, lưỡng chức như spinel, hydrotanxit, lantan oxit. Từ các nhận định đó, luận án đã tập trung nghiên cứu.
Điều chế γ-Al2O3 sử dụng chất điều khiển lỗ xốp là natri alginate. γ-Al2O3 có khả năng phân tán được các cấu tử hoạt tính xúc tác chứa Mg, Zn, La ở dạng pha hydrotanxit hoặc spinel, chúng làm thay đổi tính chất axit, bazơ của xúc tác.
Điều chế hydrotanxit Mg-Al riêng biệt và tích hợp hydrotanxit Mg-Al lên nền γ-Al2O3. Nghiên cứu hàm lượng tích hợp, nghiên cứu nhiệt độ nung.
Điều chế spinel Al-Zn riêng biệt, tích hợp spinel trên nền γ-Al2O3 và biến tính bởi La2O3.
Tìm điều kiện tối ưu cho phản ứng este hóa chéo dầu ăn thải và dầu jatropha trên cơ sở các hệ xúc tác tổng hợp.