báo cáo thực tập sản xuất dầu biodiezel

Bởi vậy, khi sử dụng nguyên liệu sinh học không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, sử dụng tiết kiệm hơn nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt, góp phần đảm bảo

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các nền kinh tế trên thế giới, các nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày càng bị cạn kiệt Sự phát triển này cũng dẫn tới nhu cầu sử dụng dầu mỏ rất mạnh mẽ, làm cho kinh tế toàn cầu cân bằng một cách mong manh Thế giới

đã bị lệ thuộc quá nhiều vào dầu mỏ vì tính dễ dùng của nó Sự cạn kiệt của nguồn dầu mỏ thế giới và sự quan tâm về môi trường ngày càng tăng đã dẫn đến sự nghiên cứu và phát triển nguồn năng lượng thay thế cho năng lượng có nguồn gốc dầu mỏ Biodiesel là một sự thay thế đầy tiềm năng cho diesel dựa vào tính chất tương tự và những ưu diển vượt trội của nó

Nguồn nguyên lệu đẻ sản xuất chủ yếu là từ thực vật, nên chúng có những phẩm chất của nguyên liệu thực vật như tính dễ phân hủy, dễ sản xuất và không có độc tính Bởi vậy, khi

sử dụng nguyên liệu sinh học không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường, sử dụng tiết kiệm hơn nguồn tài nguyên đang dần cạn kiệt, góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững Đây chắc chắn sẽ là xu hướng nhiên liệu của cả thế giới trong tương lai

Ở Việt Nam, ngành sản xuất nhiên liệu sinh học cũng đã bắt đầu được quan tâm phát triển Tuy vẫn còn sơ khai nhưng đây hứa hẹn sẽ trở thành ngành sản xuất mang lại nhiều hiệu quả kinh tế cũng như bảo vệ môi trường của Việt Nam

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ BIODIEZEL

I Giới thiệu về Biodiezel

Biodiezel hay diesel sinh học là một loại nhiên liệu có tính chất tương đương với nhiên liệu dầu diesel nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật

Diezel sinh học nói riêng hay nhiên liệu sinh học nói chung, là một loại năng lượng tái tạo Nhìn theo phương diện hóa học thì diesel sinh học là metyl este của những axit béo

Biodiezel bắt đầu được sản xuất từ khoảng giữa năm 1800, trong thời điểm đó người ta chuyển hóa dầu thực vật để thu glyxerol ứng dụng làm xà phòng và các sản phẩm phụ metyl hoặc etyl este gọi chung là biodiezel

Ngày 10/08/1893 lần đầu tiên Rudolf Diesel đã sử dụng Biodiezel do ông sáng chế

để chạy máy Năm 1912, ông đã dự báo: “ Hiện nay, việc dùng dầu thực vật cho nhiên liệu động cơ có thể không quan trọng, nhưng trong tương lai những loại dầu như thế chắc chắn sẽ có giá trị không thua gì các sản phẩm nhiên liệu từ dầu mỏ và than đá”.

Trong bối cảnh nguồn tài nguyên dầu mỏ đang cạn kiệt và những tác động xấu lên môi trường của việc sử dụng nhiên liệu, nhiên liệu tái sinh sạch trong đó có biodiezel đang ngày càng khẳng định vị trí là nguồn nguyên liệu thay thế khả thi

Năm 1900, tại Hội chợ thế giới tổ chức tại Pari, ông Diesel đã biểu diễn động cơ dùng dầu biodiezel chế biến từ dầu lạc

Trong những năm của thập kỷ 90, Pháp đã triển khai sản xuất biodiezel từ dầu hạt cải Và được dùng ở dạng B5 (5% Biodiezel với 95% Diezel) và B30 ( 30% Biodiezel trộn với 70% Diezel)

II Những lợi ích của Biodiezel

1 Đối với môi trường

Nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ thực vật không đóng góp vào quá trình phát thải CO2 Hơn nữa, sự cân bằng trong phát thải CO2 đối với biodiezel còn thể hiện qua chu trình khép kín: Biodiezel sau khi sử dụng sẽ thải khí CO2, cây trồng hấp thụ khí CO2 cùng với năng lượng mặt trời lại phát triển tạo ra nguồn nguyên liệu cho sản xuất biodiezel

Ở phạm vi toàn cầu, khí thải ô tô chiếm gần 20% tổng khí thải gây hiệu ứng nhà kính phát tán ra từ các quá trình liên quan tới năng lượng Cả etanol và biodiezel đều bảo đảm đáng kể phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính Kết quả các công trình nghiên cứu cho thấy biodiezel giảm tới 70% so với dầu diesel Hàm lượng các khí thải độc hại khác như CO, NOx, SOX, hydrocarbon đều giảm đi đáng kể khi sử dụng nhiên liệu sinh học

Ngoài ra, nhiên liệu sinh học còn có khả năng phân hủy sinh học nhanh, ít gây

ô nhiễm nguồn nước và đất

2 Sản xuất và ứng dụng Biodiezel

Sản xuất và sử dụng biodiezel tương đối đơn giản hơn so với các dạng nhiên liệu mới khác như hydro, pin nhiên liệu, LPG; không đòi hỏi phải sử dụng những thiết bị và công nghệ đắt tiền Công nghệ sản xuất biodiezel không phức tạp, có thể sản xuất ở quy mô nhỏ đến quy mô lớn

Việc sử dụng nhiên liệu sinh học cũng sẽ nâng cao ý thức tiết kiệm năng lượng cho cộng đồng do nhận thức về nguồn nhiên liệu có nguồn gốc từ thực phẩm

3 Phát triển kinh tế nông nghiệp

Thông qua nguyên liệu đầu vào của các nhà máy là sản phẩm nông nghiệp, do

đó việc sản xuất biodiezel có thể kích thích sản xuất nông nghiệp và mở rộng thị trường cho sản phẩm nông nghiệp trong nước Việc sản xuất biodiezel từ một số cây trồng như dừa, lạc mở ra cơ hội thị trường sản phẩm mới cho nhân dân với tiềm năng thu nhập hoặc tăng năng lực sản xuất của đất canh tác hiện có, tạo công an việc làm cho người dân

Chính sách phát triển nguồn nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu sinh học phù hợp cũng sẽ tạo ra sự đa dạng môi trường sinh học với các chủng loại thực vật mới Bên cạnh đó, việc tận dụng các nguồn phụ, phế phẩm nông nghiệp để sản xuất biodiezel giúp bảo đảm không ảnh hưởng đến an ninh lương thực khi phát triển nhiên liệu sinh học, đồng thời nâng cao giá trị của sản phẩm nông nghiệp

4 Bảo đảm an ninh năng lượng

Phát triển nhiên liệu sinh học giúp cho các quốc gia chủ động, không bị lệ thuộc vào vấn đề nhập khẩu nhiên liệu, đặc biệt đối với những quốc gia không có nguồn dầu mỏ và than đá; đồng thời kiềm chế sự tăng giá xăng dầu, ổn định tình hình năng lượng cho thế giới Do được sản xuất từ nguồn nguyên liệu tái tạo, biodiezel thật sự là một lựa chọn ưu tiên cho các quốc gia trong vấn đề an ninh năng lượng

III.Ưu – Nhược điểm của Biodiezel

1 Ưu điểm của Biodiezel

1.1 Trị số xetan cao: Trị số xetan là một đơn vị đo khả năng tự bắt cháy

của nhiên liệu diesel Trị số xetan của diesel càng cao thì mồi lửa và sự cháy càng tốt, động cơ chạy đều dặn hơn Nhiên liệu diesel thông thường có trị số xetan từ

50 đến 52 và 53 đến 54 đối với động cơ cao tốc Biodiesel là các alkyl este mạch thẳng do vậy nhiên liệu này có chỉ số xetan cao hơn diesel khoáng, trị số xetan của biodiesel thường từ 56 đến 58 với trị số xetan như vậy, biodiesel hoàn toàn

có thể đáp ứng dễ dàng yêu cầu của những động cơ đòi hỏi nhiên liệu chất lượng cao với khả năng tự bắt cháy cao mà không cần phụ gia tăng trị số xetan

1.2 Hàm lượng lưu huỳnh thấp: Trong biodiesel hàm lượng lưu huyngf

rất thấp, khoảng 0,001% Đặc tính này của biodiesel rất tốt cho quá trình sử dụng nhiên liệu, vì nó làm giảm đáng kể khí thải SOx gây ăn mòn thiết bị và gây ô nhiễm môi trường

1.3 Quá trình cháy sạch: Do trong nhiên liệu biodiesel chứa khoảng 11%

oxy nên quá trình cháy của nhiên liệu xảy ra hoàn toàn Vì vậy với những động

cơ sử dụng nhiên liệu biodiesel thì sự tạo muối, đóng cặn trong động cơ giảm đáng kể

1.4 Khả năng bôi trơn cao nên giảm mài mòn: biodiesel có khả năng bôi

trơn bên trong rất tốt Các cuộc kiểm tra đã chỉ ra rằng biodiesel có khả năng bôi trơn tốt hơn diesel khoáng Diesel khoáng cần có phụ gia để tăng khả năng bôi trơn, còn biodiesel lại là một phụ gia tôt đối với nhiên liệu diesel thông thường Khi thêm vào với tỷ lệ thích hợp biodiesel, sự mài mòn động cơ được giảm mạnh Thực nghiệm đã chứng minh sau khoảng 15.000 giờ làm việc, sự mài mòn vẫn không được nhận thấy

1.5 Tính ổn định của biodiesel: Sự thuận lợi rất lớn về môi trường của

biodiesel là khả năng bị phân hủy rất nhanh của nó (phân hủy đến hơn 98% chỉ trong 21 ngày).Tuy nhiên , sự thuận lợi này yêu cầu sự chú ý đặc biệt về quá trình bảo quản nhiên liệu

1.6 Khả năng thích hợp cho mùa đông: Biodiesel rất phù hợp cho điều

kiện sử dụng vào mùa đông ở nhiệt độ -20oC Đối với diesel khoáng, sự kết tinh xảy ra trong nhiên liệu gây trở ngại cho các đường ống dẫn nhiên liệu, bơm phun

nên thường xuyên phải làm sạch Các biodisel thì chỉ bị đông đặc khi nhiệt độ giảm, và nó không cần thiết phải làm sạch các hệ thống nhiên liệu

1.7 Giảm lượng khí thải độc hại và nguy cơ mắc bệnh ung thư: Theo các

nghiên cứu của Bộ năng lượng Mỹ đã hoàn thành tại một trường đại học ở Califonia, sử dụng biodiesel tinh khiết thay cho diesel khoáng có thể giảm 93,6% nguy cơ mắc bệnh ung thư từ khí thải của động cơ, do biodiesel có chứa rất ít các hợp chất thơm, chứa rất ít lưu huỳnh , quá trình cháy của biodiesel triệt để hơn nên giảm được nhiều thành phần hydrocacbon trong khí thải

1.8 An toàn về cháy nổ tốt hơn: Biodiesel có nhiệt độ chớp cháy cao ,

trên 110oC, cao hơn nhiều so với diesel khoáng, vì vậy tính chất nguy hiểm của

nó thấp hơn, an toàn hơn trong tồn chứa và vận chuyển

1.9 Nguồn nguyên liệu tổng hợp cho hóa học: Ngoài việc được sử dụng

làm nguyên liệu, các ankyl este axit béo còn là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghệ hóa học, sản xuất các rượu béo, ứng dụng trong dược phẩm và mỹ phẩm, v.v …

1.10.Có khả năng nuôi trồng được: Tạo ra nguồn năng lượng độc lập

với dầu mỏ, không làm suy yếu các nguồn năng lượng tự nhiên, không gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường

2 Nhược điểm của Biodiezel

2.1 Gía thành khá cao: Biodiezel thu được từ dầu thực vật đắt

hơn so với nhiên liệu diesel thông thường

2.2 Tính chất thời vụ: Một hạn chế nữa của việc sử dụng

biodiezel đó là tính chất thời vụ của nguồn nguyên liệu dầu thực vật Vì vậy muốn sử dụng biodiezel như một dạng nhiên liệu thường xuyên thì cần phải quy hoạch tốt vùng nguyên liệu

2.3 Có thể gây ô nhiễm: Nếu quá trình sản xuất biodiezel không

đảm bảo, chẳng hạn rửa biodiezel không sạch thì khi sử dụng vẫn gây ra các vấn đề về ô nhiễm: do vẫn còn xà phòng, kiềm dư, methanol, glyxerin tự do… cũng là những chất gây ô nhiễm Vì vậy phải có các tiêu chuẩn cụ thể

để đánh giá chất lượng của biodiezel