Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tổng hợp phụ gia bảo quản cho nhiên liệu sinh học biodiesel

DANH MỤC CÁC KỈ HIỆU, CÁC CHỮ VIÉT TẮT EDX Enersy Dispersive X-ray: Phương pháp phản tích thánh phần hoá học phổ tán sắc năng lượng tia X XRD tray diffraction: Phương pháp nhiếu xạ tỉ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VẢ DÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘT

TRAN VAN CHL

NGIIIÊN CỨU TÔNG HỢP PHÙ GIÁ BẢO QUẦN

CHO NHIEN LIEU SINH HỌC BIODIESEL

Chuyên ngành: Công nghệ hữu cơ - hoá đầu

LUẬN VĂN TIIẠC SĨ KHOA TIỌC

CÔNG NGHỆ HỮU CƠ - HOÁ DẦU

Người hướng đẫn khoa học GS.TS ĐINH THỊNGỌ

THẢ NỘI - 2010

1 Trần Ván Chỉ Lop: Cav hoe công nghệ hiu cơ hoá đâu 2808-2010

Trang 2

MỤC LỰC LOI CAM POAN

DANH MỤC CAC Ki HIBU, CAC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BANG:

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỎ THỊ -

MO PAU

Chuong 1

TONG QUAN LY THUYET

1.1 TONG QUAN VE NHIEN LIEU DIESEL

1.1.1 Thành phần hoá học của nhiên liệu diesel

1.1.2 Uu, nhược điểm của động cơ diesel va nhiên liệu điess)

1.1.3 Xu thể hoàn thiện chất lượng nhiên ligu diesel

1.1.4 Yêu cầu chất lượng của nhiên liệu diesel

1.1.5 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng dâu diesel

1.1.6 Khí thải của nhiên liu diesel

1.1.7 Nguyên tắc chọn sử dụng và thay thể nhiên liệu điesel

1.2 BIODIESEIL

1.2.1 Khải quát chung,

1.32 Giới thiệu về biodieael

1.2.3 Tinh chat cua biodiesel

1.2.4 Tổng hợp nhiên liệu bnodiesel

1.2.5 Ưu nhược điểm của biodiese]

1.3 PHỤ GIA CHÓNG OXI HOÁ

1.3.1 Cơ chế của quả trình oxi hoá dâu "

1.3.2 Cơ chế của quả trình chống oxi hoả của 1a phụ gì gia

1.4 XÚC TÁC MAO QUẦN TRƯNG BÌNH TỰ NHIÊN

1.41 Giới thiệu vẻ khoảng sét

Chương 2

THC NGINEM VA CAC PITUONG PITAP NGIITÊN CỨN

2.1 TONG HOP XUC TAC TREN CO 86 BEXTONIT

2.1.1 Neuyén ligu, hod chit va dụng cụ

2.1.3 Diễu chế Ientonit-e"

3.1.4 Điền chế bentonit-Zm°'

2.2 TONG HỢP PHỰ GIA

2.2.2 Tổng hợp phụ gia chéng oxy hoa isopropyl toluen véi xúc tác

Bentonit bién tinh

Trang 3

2.2.3 Pha chế phụ gia vào biodiesel ses

2.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐINH THÀNH PHÁN CẤU

TÍNH CHÁT CỬA BEKTONIT

33.1 Phương pháp phần tích thành phần hoá học (BDX)

2.3.2 Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD)

3.3.3 Phương pháp xác định điện tích bẻ mặt riêng (BET)

3.1 TÔNG HỢP XÚC TÁC scsereerer ~eseocee 6 3.1.1 Xác định cầu trúc tinh thể của xúc tác "—- -

3.1.2 Khao sal su phan bố bể muặt của Bơn-Fe””, Ber 1 6

3.2 TÔNG HỢP PHỤ GIÁ CHÔNG OXY HOÁ ISOPROPYL TOLUEN

Vị a XÚC TÁC BỊ - 70

2.1 Cac 'chuyển hóa cúa phán ứng ølkyl hóa ndươn và isopropy]Ì brornuw với xúc lác Beu-Fe”" 70 3.2.7 Xác định cầu trúc săn phẩm bằng phương pháp GC- MS 71 3.2.3 Thử nghiệm tính năng của phụ gia chống øxy hỏa khi pha vào

Trang 4

70

Bang 3.2 Đệ chuyên hóa của phản ứng phụ thuộc vào thời, pian npn ứng va

Bang 3.3 - Tỷ lệ sản phẩm có rong mí seo 7

Đảng 3.4-~ Chu kỳ cảm ứng của biodiesel nguyên chất và diesel khoảng 75

Bang 3.5 - Chu kỳ cảm ứng khi pha #4 phụ gia vào mau biodiesel nguyên chất

Trang 5

DANH MỤC CÁC KỈ HIỆU, CÁC CHỮ VIÉT TẮT

EDX (Enersy Dispersive X-ray): Phương pháp phản tích thánh phần hoá học phổ

tán sắc năng lượng tia X

XRD (tray diffraction): Phương pháp nhiếu xạ tỉa X

BET (Brunaner, Emmett, Teller): Phương pháp xảo định điện tích bể

GC-MS (Gas chromatography- Mass Spectomnetry): Sac ki khi ghép khdi phd

SEM (Scanning Electron Micrascany ): Phương pháp kính hiển vi điện tử quếL

5

Trần Ván Chỉ Lop: Cav hoe công nghệ hiu cơ hoá đâu 2808-2010

Trang 6

70

Trang 7

gia chẳng oxi hoá cho nhiên ligu sinh hoc biodiesel

Nội dung của để tài và các đổi tượng nghiên cứu:

1 Chế tạo xúc tác trên cơ sở cao lanh, sử đụng cho phản ứng tổng hợp phụ gia chồng oxi hoá

e Xác định các đặc trưng của xúc tác

3 Tổng hợn phụ gia chẳng oxi hoá từ toluen xác định các tính chất sản phẩm

4 Thử nghiệm tính năng của phụ gia và xáo định các điều kiến bảo quản

Trang 8

DANH MỤC DINO VE, BO THI Tĩmh 1.1: Tác dụng của phụ gia ức chế oxy hóa đến quá trình

oxy hóa nhiền liệu 30

Hình 1.2a: Đơn vị cầu trúc tử diện coi —

Hình 1.2Ù: Đơn vị cấu trúc bát điện 40

Tình 1.4: Mạng lự diện 41 Hình 1.5: Liên kết tứ diện và bát điện qua anion oxy

Tình 1.6: Các lớp nước lrnh thánh khí hydrát hoá e

trao dôi giữa các lớp

Tình 21: Sơ đổ hoại hoa bentowit Bere

Hình 2.2: Sơ đồ điều chế Ben-Ee” ca

Hinh 2.3: Sơ đồ điều chế Pen-Zn””

Hình 2.4: Chủm tia Rơnghen

TĨinh 2.5: Dường thẳng theo phương trinh BET

Hình 3.6: Đề thị biểu diễn sự phụ thuộc P và P/V

Tĩmh 2.7 Sơ đỗ nguyên lý của kính hiển vĩ điện tử quét

Hình 3.1: Giản đỏ nhiều xạ tia X của Ben-thô

Ilinh 3.2: Gián đỏ nhiễu xạ tia X của Ben-1I

Hinh 3.3: Giản dỗ nhiều xụ lia X eda mont

IĨih 3.4: Gián đề nhiễu xạ tia X cửa len-Fe""

Hình 3.5: Giản đồ nhiễu xạ tỉa X của Ben-Zr2'

(inh 3.6: Anh SEM cita Ben-'e3-

Hinh 3.7: Anh SEM cia Ben-Zn2

Ilinh 3.8: Anh hung ca nhiét d8 va xtc tác đến độ chuyển hóa của phán

7

Trang 9

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn cao học này là của tôi, đo tôi tự nghiên cứu và thực hiện Các kết quả khoa học trong bản luận văn hoản toàn khách quan và chỉnh

xác Tôi xin chịu trách nhiệm về những kết quả trong bản luận văn nảy

Hà Nội, ngày — tháng 10 năm 2010

Táo giả

Trần Văn Chỉ

Trang 10

Chương 1

TỎNG QUAN LÝ THUYẾT

Nhiên liệu diesel 1a mat hang rat quan trọng, được sử dụng trong nhiễu ngành kinh tế như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, xây dựng Chỉ tính riêng về lĩnh vực năng lượng, mặc đủ ngày nay loài nguời đã khai (hác sử dung nhiều dạng năng lượng như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng tượng điện, năng lượng hạt nhân nhưng nhiễu chuyên gia năng lượng vẫn dự báo rằng trong những thập niên đâu của thế kỉ 31, nhiên liệu đẫu mỡ vẫn là nguồn năng lượng giữ vai trẻ quan trong ngành năng lượng thể giới Mức độ sử đụng nắng lượng toàn thế giới mỗi năm tăng tử 45% [22]

Nhiên liệu diesel vả động cơ diesel đang ngày cảng được sử dụng rộng rồi

trên thể giới bởi những tu thể khác biệt của nó, với giả thành sử dụng thấp hơn, công suất lớn han, quy trình công nghệ cũng đơn giản hon, thêm vào đó, nguẫn cung cấp và lượng nhiên liệu diesel nhiễu và đa đạng hơn

1.1.1 Thành phần hoá học của nhiên liệu ởiesel

Liêu hết nhiên liệu điesel trên thể giỏi đang sử dựng hiện nay được chế biển

từ quả trình chưng cất dẫu mẻ Quá trình chưng cất đấu mỏ cho la các sẵn phẩm

Khi chưng cất sơ cấp đầu thô ta thu được phân đoạn sôi giữa 250°C vả 350°C Phân đoạn này được gọi là phân đoạn gasoil nhẹ hay phân đoạn dẫu diesel,

chứa các hydrocacbon có số cacban từ C¡s - Cái, Ca Phẩn lớn trong phân đoạn này

fa n-parafin va izo-parafin cin hydrocacbon thơm rất i1 Ở cuối phân đoạn có những

n-parafin có nhiệt độ kết tỉnh cao chúng là những thảnh phân gây mất tỉnh linh

đông của phân đoạn ở nhiệt độ thấp Trong phân đoạn điesel thì ngoài naphten và thơm hai vòng là chú yếu, những hợp chất ba vòng bắt đầu lăng lên Đã bắt đâu xuất hiện cóc hợp chất cỏ câu trúc hỗn hợp giữa naphicn và thơm Hàm lượng các hợp chat chia 8, N, và O tăng nhanh Cúc hợp chất của lưu huỳnh chủ yếu ở dạng,

đisunfua, dị vòng, Các hợp chất chúa oxy dang axit naphtenic cỏ nhiều và đạt cực

10

Trang 11

7

Trang 12

7

Trang 13

Trang 14

5

Trang 15

70

Trang 16

LỜI CAM ĐOAN

Táo giả

Trần Văn Chỉ

Trang 17

7

Trang 18

70

Trang 19

Trang 20