1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

LUẬN văn CÔNG NGHỆ hóa NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG một số CHẤT xúc tác rắn TRONG TỔNG hợp BIODIESEL từ mỡ cá BASA

65 158 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 65
Dung lượng 2,8 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Bên cạnh đó, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây tác động lớn đến môi trường toàn cầu như gây ra hiệu ứng nhà kính, làm trái đất nóng dần lên, thải ra môi trường các khí gây ô nhiễm mạ

Trang 1

MSSV: 2072160 Ngành: Công Nghệ Hóa Học-Khóa 33

Cần Thơ-2011

Trang 2

LỜI CẢM ƠN



Lời nói đầu tiên em xin gởi lời cám ơn chân thành đến Ts Bùi Thị Bửu Huê -

Bộ môn Hóa - Khoa Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Cần Thơ Cô đã hướng dẫn tận

tình và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện

đề tài Cô đã dành thời gian quý báu, những kinh nghiệm quý giá cùng những tình cảm cao đẹp của mình để truyền đạt kiến thức và những phương pháp cần thiết để xử lý một vấn đề khoa học Bên cạnh đó cô luôn động viên, an ủi giúp em vượt qua mọi trở ngại Em xin tri ân những lời động viên và tất cả những điều tốt đẹp nhất cô dành cho

em trong suốt thời gian qua

Em cũng xin gởi lời cám ơn đến Ths Phan Thế Duy – Khoa Công Nghệ - Đại Học Cần Thơ, chị Hà Thị Kim Quy - Bộ môn Hóa - Khoa Khoa Học Tự Nhiên - Đại học Cần Thơ và các anh chị và các bạn cùng thực hiện luận văn với em tại

phòng hữu cơ chuyên sâu

Em xin cảm ơn quý thầy cô của Bộ Môn Công Nghệ Hóa Học – Khoa Công Nghệ - Đại Học Cần Thơ đã tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập và nghiên cứu

trong suốt thời gian qua

Cuối cùng, lời cảm ơn chân thành con dành cho ba mẹ, anh chị em - những

người thân yêu nhất trong cuộc đời đã luôn sát cánh bên con trong những lúc khó khăn

Cần thơ, ngày 15 tháng 04 năm 2011

Phạm Duy Khánh

Trang 3

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Công Nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn: Công nghệ hóa học Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

1 Cán bộ hướng dẫn: Ts Bùi Thị Bửu Huê

2 Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng một số chất xúc tác rắn trong tổng hợp

biodiesel từ mỡ cá basa

3 Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Khánh MSSV:2072160

Lớp Công Nghệ Hóa Học – Khóa 33

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 Cán bộ hướng dẫn

Trang 4

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Khoa Công Nghệ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Bộ môn: Công nghệ hóa học Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

1 Cán bộ hướng dẫn: Ts Bùi Thị Bửu Huê

2 Tên đề tài: Nghiên cứu ứng dụng một số chất xúc tác rắn trong tổng hợp

biodiesel từ mỡ cá basa

3 Sinh viên thực hiện: Phạm Duy Khánh MSSV:2072160

Lớp Công Nghệ Hóa Học – Khóa 33

4 Nội dung nhận xét:

a Nhận xét về hình thức luận văn tốt nghiệp:

b Nhận xét về nội dung luận văn tốt nghiệp:  Đánh giá nội dung thực hiện đề tài:

 Những vấn đề còn hạn chế:

c Nhận xét đối với sinh viên tham gia thực hiện đề tài:

d Kết luận, đề nghị và điểm:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Cán bộ phản biện

Trang 5

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay vấn đề an ninh năng lượng là vấn đề có tính chiến lược của các quốc gia trên thế giới Chính vì vậy, việc tìm kiếm nguồn năng lượng thay thế năng lượng truyền thống đi từ nhiên liệu hóa thạch ngày càng trở nên cấp thiết Thật vậy, các loại nhiên liệu này đang ngày cạn kiệt do nhu cầu sử dụng rất lớn của con người Bên cạnh

đó, việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch gây tác động lớn đến môi trường toàn cầu như gây ra hiệu ứng nhà kính, làm trái đất nóng dần lên, thải ra môi trường các khí gây ô nhiễm mạnh như: CO, SOx, hydrocarbon thơm…Một trong những nhiên liệu thay thế hiện nay đang được thế giới tập trung nghiên cứu đó là nhiên liệu biodiesel, còn được gọi là nhiên liệu diesel sinh học (Biodiesel Fuel – BDF) Thuật ngữ biodiesel được dùng chỉ loại nhiên liệu dùng cho động cơ diesel được làm từ dầu mỡ động thực vật Biodiesel được tổng hợp từ dầu mỡ động thực vật qua phản ứng transester hóa với các alcohol mạch thẳng ngắn Sản phẩm này có thể được sử dụng pha khoảng 20% vào nhiên liệu diesel (B20) có tác dụng làm giảm đáng kể khí thải gây ô nhiễm môi trường như: CO, CO2, hydrocarbon thơm

Trong những năm gần đây, bên cạnh xúc tác đồng thể cổ điển thì các loại xúc tác acid, base rắn…đặc biệt là zeolite đang được xem là một chất xúc tác hiệu quả để thay thế các loại xúc tác cổ điển trong phản ứng transester hóa dầu mỡ động thực vật

Tất cả những vấn đề trên là cơ sở cho đề tài luận văn tốt nghiệp: ‘‘Nghiên cứu ứng dụng một số chất xúc tác rắn trong tổng hợp biodiesel từ mỡ cá basa”

Trang 6

MỤC LỤC

Trang

LỜI CÁM ƠN i

MỤC LỤC iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

DANH MỤC CÁC BẢNG x

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

LỜI MỠ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1 Khái quát về biodiesel 2

1.1.1 Giới thiệu 2

1.1.2 Ưu và nhược điểm của biodiesel 3

1.1.2.1 Ưu điểm 3

1.1.2.2 Nhược điểm 5

1.1.3 Tình hình sử dụng biodiesel trên thế giới 5

1.1.4 Tình hình sản xuất và sử dụng biodiesel ở Việt Nam 7

1.1.5 Tiêu chuẩn về chất lượng biodiesel ở một số khu vực 7

1.1.6 Các phương pháp sản xuất biodiesel 8

1.1.6.1 Phương pháp sấy nóng 8

1.1.6.2 Phương pháp pha loãng 8

1.1.6.3 Phương pháp nhũ tương hóa 9

1.1.6.4 Phương pháp cracking 9

1.1.6.5 Phương pháp chuyển hóa ester 9

Trang 7

1.1.7 Phương pháp transeseter hóa dầu mỡ động thực vật 10

1.1.7.1 Các kỹ thuật thực hiện phản ứng transester dầu mỡ động thực vật 10

a Phương pháp khuấy – gia nhiệt 10

b Phương pháp siêu âm 10

c Phương pháp vi sóng 10

d Phản ứng transester hóa trong môi trường alcol siêu tới hạn 10

1.1.7.2 Xúc tác dùng trong phản ứng transester hóa 11

a Xúc tác bazơ 11

b Xúc tác acid 11

c Xúc tác enzyme 12

d Xúc tác zeolite 12

1.1.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng transester hóa 12

1.1.8.1 Bản chất của alcohol 12

1.1.8.2 Thời gian và nhiệt độ phản ứng 13

1.1.8.3 Hàm lượng nước lẫn trong nguyên liệu 13

1.2 Sơ lược về cá basa 14

1.2.1 Khái quát chung 14

1.2.2 Các đặc trưng của mỡ cá basa 15

1.2.2.1 Thành phần hóa học 15

1.2.2.2 Thành phần acid béo 16

1.2.3 Ứng dụng của mỡ cá basa 17

1.3 Sơ lược về các chất xúc tác dùng trong tổng hợp biodiesel 17

1.3.1 Khái niệm xúc tác dị thể 17

Trang 8

1.3.2 Một số chất xúc tác dị thể 17

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

2.1 Nội dung nghiên cứu 20

2.2 Phương pháp nghiên cứu 21

2.2.1 Tổng hợp zeolite A 22

2.2.2 Tổng hợp xúc tác KOH/Al 2 O 3 22

2.2.3 Xúc tác BaO 22

2.2.4 Nghiên cứu điều kiện tối ưu của xúc tác zeolite A, BaO, KOH/Al 2 O 3 trong điều chế biodiesel 22

2.4.4.1 Phương pháp 22

2.4.4.2 Các yếu tố khảo sát 22

2.4.4.3 Tính hiệu suất phản ứng 22

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM 24

3.1 Phương tiện nghiên cứu 25

3.1.1 Dụng cụ và thiết bị 25

3.1.2 Hóa chất 25

3.2 Tổng hợp zeolite A 26

3.2.1 Điều chế dung dịch NaAlO 2 26

3.2.1.1 Tạo kết tủa Al(OH) 3 26

3.2.1.2 Điều chế NaAlO 2 26

3.2.2 Điều chế dung dịch Na 2 SiO 3 26

3.2.3 Tạo gel và kết tinh 27

3.3 Tổng hợp xúc tác KOH/Al2O3 27

Trang 9

3.4 Quy trình điều chế biodiesel 28

3.4.1 Xử lý sơ bộ và đánh giá chất lượng mỡ cá 28

3.4.2 Quy trình điều chế 28

3.5 Lắng chiết 28

3.6 Tiến trình rửa sản phẩm 29

3.7 Làm khô và lọc 29

3.8 Tái sử dụng xúc tác 29

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Đánh giá nguyên liệu 30

4.2 Khảo sát điều kiện tối ưu cho phản ứng transester hóa 30

4.2.1 Hệ xúc tác KOH/Al 2 O 3 30

4.2.1.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol/mol mỡ cá khi sử dụng xúc tác KOH/Al 2 O 3 30

4.2.1.2 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác KOH/Al 2 O 3 32

4.2.1.3 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng khi sử dụng xúc tác KOH/Al 2 O 3 33

4.2.1.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng khi sử dụng xúc tác KOH/Al 2 O 3 35

4.2.2 Tổng hợp biodiesel bằng xúc tác BaO 37

4.2.2.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ mol methanol/mol mỡ khi sử dụng xúc tác BaO 37

4.2.2.2 Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác BaO 39

4.2.2.3 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng khi sử dụng xúc tác BaO 40

4.2.2.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng khi sử dụng xúc tác BaO 42

4.2.3 Tổng hợp biodiesel bằng xúc tác zeolite A 44

4.2.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác 45

Trang 10

4.2.3.2 Khảo sát tỷ lệ mol methanol/mol mỡ cá 46

4.2.3.3 Khảo sát thời gian phản ứng 47

4.3 Khảo sát khả năng tái sử dụng xúc tác 47

4.3.1 Khả năng tái sử dụng của xúc tác BaO 47

4.3.2 Khă năng tái sử dụng của xúc tác KOH/Al 2 O 3 48

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

5.1 Kết luận 49

5.2 Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

Trang 12

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Một số tính chất của mỡ cá basa thô 15

Bảng 1.2 Thành phần acid béo của mỡ cá basa 16

Bảng 4.1 Chất lượng nguyên liệu mỡ cá 30

Bảng 4.2 t quả thí nghiệm thay i t lệ mol methanol mol mỡ cá s d ng c tác KOH/Al2O3 31

Bảng 4.3 t quả thí nghiệm thay i hàm lượng c tác OH Al2O3 33

Bảng 4.4 t quả thí nghiệm thay i thời gian phản ứng s d ng c tác OH Al2O3 34

Bảng 4.5 t quả thí nghiệm thay i nhiệt ộ phản ứng s d ng c tác OH Al2O3 36

Bảng 4.6 t quả thí nghiệm thay i t lệ mol methanol mol mỡ cá s d ng c tác BaO 38

Bảng 4.7 t quả thí nghiệm thay i hàm lượng c tác BaO 40

Bảng 4.8 t quả thí nghiệm thay i thời gian phản ứng s d ng c tác BaO 41

Bảng 4.9 t quả thí nghiệm thay i nhiệt ộ phản ứng s d ng c tác BaO 43

Bảng 4.10 Các y u tố cố ịnh khi khảo sát 44

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của hàm lượng c tác zeolite A n quá trình iều ch BDF 45 Bảng 4.12 Ảnh hưởng của t lệ mol methanol mol mỡ cá 46

Bảng 4.13 hả năng tái s d ng của c tác BaO 47

Bảng 4.14 hả năng tái s d ng của c tác OH Al2O3 48

Trang 13

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Cá basa 14

Hình 1.2 Ao nuôi cá basa 15

Hình 1.3 Cấu trúc zeolite A 18

Hình 3.1 Sản phẩm transester hóa sau khi để lắng 29

nh 4 ản m ng khảo s t ảnh h ng t l mol methanol mol m c 31

nh 4 2 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a h m l ng úc t c Al2O3 32

nh 4 3 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a thời gian phản ứng sử dụng úc t c KOH/Al2O3 34

nh 4 4 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a nhi t độ phản ứng sử dụng úc t c KOH/Al2O3 35

nh 4 5 ản m ng so s nh DF tổng h p sử dụng úc t c Al2O3 với DF tổng h p sử dụng úc t c 37

nh 4 6 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a t l mol methanol mol m c sử dụng xúc tác BaO 48

nh 4 7 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a h m l ng úc t c a 39

Hình 4.8 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a thời gian phản ứng transester hóa sử dụng xúc tác BaO 41

nh 4 9 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a nhi t độ đến phản ứng transester hóa sử dụng úc t c a 42

Hình 4.10 ản m ng so s nh DF tổng h p sử dụng úc t c a với DF tổng h p sử dụng úc t c 44

Hình 4.11 ản m ng khảo s t ảnh h ng c a l ng úc t c zeolite A 45

Trang 15

Theo tiêu chuẩn ASTM (American Society for Testing and Materials) thì biodiesel được định nghĩa: “là các mono alkyl ester của các acid mạch dài có nguồn gốc từ các lipid có thể tái tạo lại như: dầu thực vật, mỡ động vật, được sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel”

Biodiesel bắt đầu được sản xuất khoảng giữa năm 1800, trong thời điểm đó người ta chuyển hóa dầu thực vật để thu glycerol ứng dụng làm xà phòng và thu được các phụ phẩm là methyl hoặc ethyl ester gọi chung là biodiesel

10/08/1893 lần đầu tiên Rudolf Diesel đã sử dụng biodiesel 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

Trang 16

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 hóa thạch, nhiên liệu tái sinh sạch trong đó có biodiesel đang ngày càng khẳng định vị trí là nguồn nhiên liệu thay thế khả thi Để tưởng nhớ nguời đã có công đầu tiên đoán được giá trị to lớn của biodiesel, hiệp hội Nation Board Biodiesel đã quyết định lấy ngày 10 tháng 8 hằng năm bắt đầu từ năm

2002 làm ngày Diesel sinh học Quốc tế (International Biodiesel Day)

Năm 1900, tại hội chợ thế giới tổ chức tại Paris, Diesel đã biểu diễn động cơ dùng dầu biodiesel chế biến từ dầu phụng (lạc)

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

1.1.2 Ƣu và nhƣợc điểm của biodiesel

1.1.2.1 Ưu điểm

Ngoại trừ năng lượng thủy điện và năng lượng hạt nhân, phần lớn năng lượng trên thế giới đều dựa trên nguồn dầu mỏ, than đá và khí tự nhiên Tất cả các nguồn này đều có hạn và với tốc độ sử dụng chúng như hiện nay thì sẽ bị cạn kiệt hoàn toàn vào cuối thế kỷ 21 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 những tính chất và những ưu điểm vượt trội của nó

Trang 17

 Hàm lượng các hợp chất khác trong khói thải như: CO, SOx, hydrocacbon chưa cháy, bồ hóng giảm đi đáng kể nên có lợi rất lớn đến môi trường và sức khỏe con người

 Không chứa hydrocacbon thơm nên không gây ung thư

 Có khả năng tự phân hủy và không độc (phân hủy nhanh hơn diesel 4 lần, phân hủy từ 85 ÷ 88% trong nước sau 28 ngày)

 Giảm ô nhiễm môi trường nước và đất

 Giảm sự tiêu dùng các sản phẩm dầu mỏ

 Về mặt kỹ thuật

Có chỉ số cetan cao hơn diesel

BDF có thể trộn với diesel theo bất kì tỷ lệ nào

BDF có điểm chớp cháy cao hơn diesel, đốt cháy hoàn toàn, an toàn trong tồn chứa và sử dụng

BDF có tính bôi trơn tốt Ngày nay để hạn chế lượng SOx thải ra không khí, người ta hạn chế tối đa lượng lưu huỳnh trong dầu diesel Nhưng chính những hợp chất lưu huỳnh lại là những tác nhân giảm ma sát của dầu diesel Do vậy dầu diesel có tính bôi trơn không tốt và đòi hỏi việc sử dụng thêm các chất phụ gia để tăng tính bôi trơn Trong thành phần của BDF có chứa oxy Cũng giống như lưu huỳnh, oxy có tác dụng giảm ma sát nên BDF có tính bôi trơn tốt

Do có tính năng tương tự như dầu diesel nên nhìn chung khi sử dụng không cần cải thiện bất kì chi tiết nào của động cơ (riêng đối với các hệ thống ống dẫn, bồn chứa làm bằng nhựa cần phải thay bằng vật liệu kim loại)

 Về mặt kinh tế

Sử dụng nhiên liệu BDF ngoài vấn đề giải quyết ô nhiểm môi trường nó còn thúc đẩy ngành nông nghiệp phát triển, tận dụng tiềm năng sẵn có của ngành nông nghiệp như dầu phế thải, mỡ động vật, các loại dầu khác ít có giá trị sử dụng trong thực phẩm

Trang 18

Đồng thời đa dạng hóa nền nông nghiệp và tăng thu nhập ở vùng nông thôn Hạn chế nhập khẩu nhiên liệu diesel, góp phần tiết kiệm cho quốc gia một khoảng ngoại tệ lớn

1.1.2.2 Nhược điểm

BDF có nhiệt độ đông đặc cao hơn diesel một ít, gây khó khăn cho các nước có nhiệt độ vào mùa đông thấp Tuy nhiên đối với các nước nhiệt đới như Việt Nam chẳng hạn thì ảnh hưởng này không đáng kể

BDF có nhiệt trị thấp hơn so với diesel

Trở ngại lớn nhất của việc thương mại BDF trước đây là chi phí sản xuất cao Do

đó làm cho giá thành BDF khá cao, nhưng với sự leo thang giá cả nhiên liệu như hiện nay thì vấn đề này không còn là rào cản nữa

Hiện nay BDF thường được sản xuất chủ yếu theo mẻ Theo phương pháp này thì năng suất thấp, khó ổn định được chất lượng sản phẩm cũng như các điều kiện của quá trình phản ứng Một phương pháp có thể tránh hoặc giảm tối thiểu khó khăn này là sử dụng quá trình sản xuất liên tục

1.1.3 Tình hình sử dụng biodiesel trên thế giới [3]

Tại Châu Âu, từ năm 1992 đã bắt đầu sản xuất BDF ở quy mô công nghiệp Hiện nay có trên 40 nhà máy lớn với công suất vài trăm nghìn tấn/năm Áo là nước đầu tiên nghiên cứu sử dụng BDF (1982) và cũng là nước đầu tiên trên thế giới có tiêu chuẩn đánh giá nhiên liệu biodiesel (1992) Từ năm 2001, Anh cũng đưa ra thị trường nhiên liệu chứa 5% biodiesel Hiện nay toàn bộ nhiên liệu diesel trên thị trường của Châu Âu đều chứa từ 2% đến 5% biodiesel Năm 2003 Đức có hơn 1500 trạm bơm nhiên liệu BDF với tổng sản lượng trên 1 triệu tấn, tương đương trên 20 triệu tấn nhiên liệu phối trộn B5

Tại các nước EU, thuế nhiên liệu cấu thành khoảng 50% giá bán diesel Tháng 2/1994, Nghị viện Châu Âu đã quyết định giảm 90% thuế nhiên liệu cho BDF (Pháp

và Đức miễn thuế hoàn toàn cho BDF) Với những luật ưu đãi về thuế, Châu Âu dự

Trang 19

tính sẻ tăng thị phần biodiesel từ 2% năm 2005 lên 5,75% năm 2010 (tương đương 7 triệu tấn BDF) đến năm 2020 đạt 20% Nguyên liệu cho sản xuất BDF ở Châu Âu là dầu thực vật trong đó đa số có nguồn gốc dầu hạt cải và dầu hạt hướng dương

BDF được bán tại Mỹ chứa 20% biodiesel (gọi là B20) Năm 1992, Hội đồng biodiesel quốc gia được thành lập nhằm phối hợp thực hiện các chương trình kỹ thuật

và điều phối BDF

Châu Đại Dương: Australia đang sản xuất biodiesel theo tiêu chuẩn của EU từ dầu ăn phế thải Hiện nước này tiêu thụ khoảng trên 100.000 tấn BDF từ nguồn dầu phế thải

Tại Châu Á, nghiên cứu về BDF phát triển mạnh ở Trung Quốc, Nhật Bản, Hồng Kông, Ấn Độ…

Ấn Độ là nước tiêu thụ DO lớn (40 triệu tấn hàng năm) đã có kế hoạch phát triển các đồn điền trồng cây Jatropha ở những vùng đất khô cằn chỉ để cung cấp nguyên liệu sản xuất BDF

Tuân thủ nghị định thư Kyoto, nhằm thực hiện nghĩa vụ giảm 6% khí thải CO2,

từ năm 1995 Nhật đẩy mạnh nghiên cứu sản xuất và từ năm 1997 đưa nhiên liệu BDF vào phương tiện giao thông nội thành Một nhà máy công suất 200 nghìn tấn/năm được xây dựng để xử lý dầu thực vật phế thải của vùng Tokyo Thành phố Tokyo đã

sử dụng biodiesel cho xe tải và toàn bộ xe bus với hàm lượng 20% BDF + 80% DO Nhật Bản cũng là nước đầu tiên nghiên cứu kỹ thuật tới hạn và kỹ thuật siêu âm vào điều chế BDF Mối quan tâm của Nhật là tập trung vào dầu cọ, canola, hướng dương Trung Quốc, Hồng Kông cũng đã thử nghiệm dùng BDF cho xe tải, xe bus BDF

ở đây được điều chế chủ yếu từ dầu và mỡ thải Ngoài ra, các nươc Đông Nam Á như Malaysia, Thái Lan, Philippine…cũng bắt đầu quan tâm đến sản xuất biodiesel, đặc biệt là từ dầu cọ (Malaysia, Thái Lan) và dầu dừa (Philippine)

Khó khăn lớn nhất khi mở rộng sản xuất BDF từ dầu thực vật là giá thành sản xuất cao hơn nhiều so với DO Giá thành sản xuất BDF vẫn còn cao gấp khoảng 2 lần

Trang 20

giá thành DO, do đó cần có ưu đãi về thuế Nếu sử dụng dầu thực vật phế thải để sản xuất BDF thì giá thành sẻ giảm đi rất nhiều và mang lại hiệu quả kinh tế

1.1.4 Tình hình sản xuất và sử dụng biodiesel ở Viêt Nam

Ở Việt Nam ngay từ cách đây 20 năm đã bắt đầu có những công trình nghiên cứu

về biodiesel, tuy nhiên do còn một số hạn chế trong kết quả nghiên cứu cũng như chưa

có những chính sách khuyến khích từ phía nhà nước nên biodiesel chưa được ứng dụng rộng rãi Trong kỹ thuật điều chế BDF được nghiên cứu tại nước ta cho đến nay, thì phương pháp hóa học cổ điển vẫn là chủ yếu

Hiện nay, cũng có nhiều doanh nghiệp đã sản xuất thử nghiệm thành công BDF

từ dầu thực vật phế thải, mỡ cá basa, mía đường…góp phần tiết kiệm chi phí sản xuất,

hạ giá thành sản phẩm và bảo vệ môi trường Điển hình như Công ty Phú Xương, quận Thủ Đức, TP.HCM điều chế BDF từ dầu ăn phế thải; Công ty cổ phần xuất nhập khẩu thủy sản An Giang (Agifish) điều chế biodiesel từ mỡ cá tra, cá basa Cuối năm 2005, sản phẩm dầu biodiesel đã được bán thử nghiệm trên thị trường An Giang với giá 6500 đ/lít Từ tháng 1-2006 đến nay, sản phẩm được nhiều cơ sở chạy máy dầu sử dụng và được đánh giá cao

Công ty trách nhiệm hữu hạn Minh Tú phường Phước Thới, quận Ô Môn, Cần Thơ sản xuất biodiesel từ mỡ cá tra, cá basa xuất khẩu sang Trung Quốc

Với tình hình cung cấp các loại nhiên liệu hóa thạch ngày cang hạn chế, giá dầu

mỏ tăng cao thì an ning năng lượng trở nên cấp bách đối với tất cả các nước trên thế giới Việc nghiên cứu và ứng dụng nhiên liệu sinh học ở Việt Nam là vấn đề cần được chú trọng, việc tổ chức triển khai trên diện rộng như thế nào còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố Để có thể sản xuất ở quy mô lớn, cần phải có vùng nguyên liệu và phải có nhà đầu tư Nếu được đầu tư đúng mức, biodiesel hoàn toàn có thể cạnh tranh được với sản phẩm dầu diesel hiện nay, thậm chí có thể tính đến phương án xuất khẩu

1.1.5 Tiêu chuẩn về chất lƣợng biodiesel ở một số khu vực

Việc sản xuất và sử dụng rộng rãi biodiesel dòi hỏi việc đưa ra những tiêu chuẩn chất lượng dành riêng cho biodiesel: EN 14214 ở Châu Âu, ASTM D6751 ở Mỹ…khi

Trang 21

đảm bảo được những tiêu chuẩn chất lượng này, biodiesel có thể được trộn với dầu diesel để sử dụng cho động cơ diesel

Một số tính chất như chỉ số cetan, tỷ trọng chỉ phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu ban đầu Hầu hết các tính chất còn lại phụ thuộc vào các yếu tố kỹ thuật của quá trình sản xuất

Yếu tố quan trọng nhất của chất lượng biodiesel chính là độ chuyển hóa của phản ứng transester hóa Thậm chí khi thu được hiệu suất phản ứng cao nhất, trong biodiesel vẫn chứa một lượng nhỏ tri-, di- và monoglyceride Những chất này làm tăng độ nhớt, giảm độ bền oxy hóa, do đó, hàm lượng của chúng phải là nhỏ nhất

Methanol bị hạn chế dưới 0,2% trong tiêu chuẩn EN 14214, nhưng không đề cập đến trong ASTM Tuy nhiên, hàm lượng methanol có thể hạn chế thông qua chỉ tiêu điểm bốc cháy không nhỏ hơn 130oC trong ASTM tương ứng với hàm lượng methanol nhỏ hơn 0,1%

1.1.6 Các phương pháp sản xuất biodiesel

1.1.6.1 Phương pháp sấy nóng

Độ nhớt sẽ giảm khi nhiệt độ tăng Tuy nhiên phương pháp này không hiệu quả

vì để dầu thực vật và mỡ động vật đạt được độ nhớt cần thiết cho nhiên liệu diesel thì đòi hỏi nhiệt độ khá cao (ví dụ như đối với dầu canola ở nhiệt độ môi trường thì độ nhớt của nó gấp 12 lần so với nhiên liệu diesel Ở nhiệt độ 80oC thì độ nhớt vẫn còn gấp 6 lần so với nhiên liệu diesel) Hơn nữa hệ thống gia nhiệt cho dầu không thể duy trì mãi khi động cơ không hoạt động điều đó làm cho dầu sẽ bị đông lại, đặc biệt là vào mùa đông, trước khi khởi động dầu cần phải được đốt nóng điều đó gây ra những bất tiện cho người lái xe

1.1.6.2 Phương pháp pha loãng

Pha loãng dầu thực vật hoặc mỡ động vật với nhiên liệu diesel theo tỷ lệ nào đó

ta thu được hỗn hợp nhiên liệu mới, hỗn hợp này đồng nhất và bền vững Các tỷ lệ dầu thực vật : diesel 1 :10 và 2 : 10 đem lại hiệu quả tốt nhất về độ nhớt và các tính chất ở nhiệt độ thấp của hỗn hợp Nhược điểm lớn nhất của giải pháp này là khi tỷ lệ dầu thực

Trang 22

vật hoặc mỡ động vật lớn hơn 50% thì không thích hợp, bởi vì lúc này độ nhớt hỗn hợp lớn hơn khá nhiều so với độ nhớt nhiên liệu diesel

1.1.6.3 Phương pháp nhũ tương hóa

Phương pháp nhũ tương hóa có thể khắc phục nhược điểm độ nhớt cao của dầu

và mỡ động vật bằng dung môi là alcohol Hệ nhũ tương dầu thực vật – alcohol có những tính chất tương tự với nhiên liệu diesel nhưng nhược điểm là khó duy trì và ổn định hệ nhũ tương này

1.1.6.4 Phương pháp cracking

Dầu và mỡ sau khi bị nhiệt phân sẽ tạo thành các hợp chất có mạch ngắn hơn do

đó độ nhớt sẽ giảm đi Xúc tác tiêu biểu sử dụng trong quá trình nhiệt phân là SiO2 và

Al2O3 Nhược điểm của phương pháp là thiết bị sử dụng trong quá trình rất đắt

Biodiesel cũng có thể được sản xuất bằng phương pháp hydrocracking Các quá trình công nghệ mới đang được phát triển mà không tạo ra glycerol Quá trình này bao gồm các công đoạn: hydrocracking, làm sạch bằng hydro và hydro hoá Hiệu suất thu sản phẩm khoảng 75 80% với chỉ số cetan cao (~100) Thành phần sulfur thấp hơn 10 ppm Biodiesel tạo ra phân rã 95% sau 28 ngày, trong khi đó dầu diesel phân rã 40% trong cùng một khoảng thời gian Lợi ích chính hơn những biodiesel được sản xuất bằng các phương pháp khác là nó làm giảm lượng NOx Quá trình hydrocracking có thể là một lựa chọn thích hợp cho những nhà máy lọc dầu Phương pháp này có thể dễ dàng thích hợp với nhà máy lọc dầu nhờ vào nguồn hydro được tạo ra trong nhà máy Tuy nhiên, quá trình này vẫn chưa được áp dụng vào thực tế

1.1.6.5 Phương pháp chuyển hóa ester

Phản ứng chuyển hóa ester là phản ứng giữa các triglyceride có trong dầu thực vật, mỡ động vật và alcohol tạo thành ester và glycerol

Trang 23

Triglyceride Alcohol Methyl ester Glycerol Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến hiện nay do quá trình phản ứng tương đối đơn giản và tạo ra sản phẩm ester có tính chất hóa lý gần giống nhiên liệu diesel, và sản phẩm phụ glycerol có giá trị sử dụng cao trong công nghiệp mỹ phẩm và dược phẩm

1.1.7 Phương pháp chuyển hóa dầu mỡ động thực vật

1.1.7.1 Các kỹ thuật thực hiện phản ứng transester hóa dầu mỡ động thực vậ [13-15]Phản ứng transester hóa thường được tiến hành bằng những phương pháp sau đây:

a Phương pháp khuấy-gia nhiệt

Còn được gọi là phương pháp cổ điển Người ta sử dụng máy khuấy cơ học hay máy khuấy từ có gia nhiệt để khuấy trộn hỗn hợp tạo diện tích tiếp xúc tốt giữa hai pha đồng thời cung cấp nhiệt cho quá trình phản ứng

Phương pháp này dễ thực hiện, có thể đạt phản ứng hoàn toàn nhưng đòi hỏi thời gian khá dài

b Phương pháp siêu âm

Trong những nghiên cứu gần đây, phương pháp siêu âm thường được áp dụng cho phản ứng transester hóa vì có ưu điểm là rút ngắn thời gian phản ứng đồng thời độ chuyển hóa của phản ứng tương đối cao

xt

Trang 24

Một trong những hướng nghiên cứu mới về biodiesel trong thời gian gần đây tập trung vào phương pháp điều chế không xúc tác trong môi trường alcol siêu tới hạn Đối với phản ứng transester hóa thông thường, người ta phải giải quyết hai vấn đề: thời gian phản ứng và thời gian tách biodiesel

Trong phương pháp dùng alcol siêu tới hạn không có xúc tác, những vấn đề trên không xảy ra Phản ứng transester hóa dầu hạt cải trong methanol siêu tới hạn cho độ chuyển hóa hơn 95% trong vòng 4 phút Điều kiện tối ưu là: nhiệt độ 350oC, áp suất

30 Mpa, tỷ lệ mol methanol:mol dầu = 42:1

Năm 2003, nhóm tác giả Y.Warabi thuộc đại học Kyoto nghiên cứu phản ứng transester hóa triglyceride và acid béo với methanol siêu tới hạn (300oC), kết quả nhận được phản ứng hoàn toàn sau 14 phút Thổ Nhĩ Kỳ cũng dùng phương pháp này để tổng hợp biodiesel từ dầu thực vật với methanol (850 K, 100 Mpa)

Tuy vậy phương pháp này không phù hợp với điều kiện Việt Nam hiện nay do rất đắt tiền

1.1.7.2 Xúc tác dùng trong phản ứng transester hóa [1], [3], [19], [4]

Phản ứng transester hóa thường sử dụng các loại xúc tác acid, base, enzyme, zeolite và cả một số base hữu cơ

a Xúc tác base

Phản ứng transester hóa dầu mỡ động thực vật xúc tác base diễn ra nhanh hơn xúc tác acid Vì lý do này cùng với xúc tác base ít ăn mòn thiết bị hơn acid nên xúc tác base rất được ưa chuộng trong công nghiệp

Trong các loại xúc tác kiềm phổ biến nhất là NaOH, KOH, và các muối như:

CH3ONa, CH3OK,… Tất cả các chất xúc tác này đều có thể giúp thu được biodiesel chất lượng cao Nhưng tùy thuộc vào công suất nhà máy và những điều kiện cụ thể khác mà người ta dùng loại xúc tác này hay loại khác

b Xúc tác acid

Thường sử dụng các acid Brönsted như H SO , HCl, và acid sulfonic

Trang 25

Phản ứng transester xúc tác acid cho độ chuyển hóa các alkyl ester cao Tuy nhiên, phản ứng diễn ra chậm, thời gian phản ứng là hơn 3 giờ để đạt tới độ chuyển hóa hoàn toàn Phản ứng chọn lọc, đòi hỏi nhiệt độ cao hơn 100oC Ngoài ra xúc tác acid có giá thành cao hơn và gây ăn mòn thiết bị phản ứng Đây là lý do làm cho loại xúc tác này không được sử dụng trong công nghiệp Thường chỉ sử dụng xúc tác acid khi dầu thực vật có lượng acid tự do cao

c Xúc tác enzyme

Do tính sẵn có và thân thiện với môi trường, các enzyme (lipase) thủy giải ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong tổng hợp hữu cơ Chúng có tính chọn lọc cao, tương đối ổn định và chịu được môi trường dung môi hữu cơ

Mặc dù phản ứng transester hóa xúc tác lipase chưa được đưa vào sản xuất công nghiệp nhưng nghiên cứu về xúc tác enzyme vẫn được phát triển mạnh mẽ Điểm chủ yếu của công trình này là tối ưu hóa các điều kiện phản ứng (dung môi, nhiệt độ, pH,

cơ chế sinh ra enzyme,…) để thiết lập những đặc tính phù hợp để áp dụng vào sản xuất Tuy nhiên, hiệu suất phản ứng vẫn chưa hiệu quả bằng xúc tác phản ứng base và thời gian phản ứng kéo dài (hàng chục giờ)

 Xúc tác zeolite sau khi thu hồi có thể tái sử dụng được

 Hiệu suất phản ứng cao

 Phản ứng không sinh ra sản phẩm phụ (do không có hiện tượng xà phòng hóa

so với các xúc tác base cổ điển)

1.1.8 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng transester hóa [1], [12], [13]

1.1.8.1 Bản chất của alcohol

Trang 26

Phản ứng sẽ dễ xảy ra với methanol so với các alcohol khác vì vận tốc phản ứng phụ thuộc một phần vào kích thước của ion RO-

Kích thước càng lớn anion càng khó tấn công vào nối đôi C=O của triglyceride nên phản ứng xảy ra chậm

Ngoài khả năng phản ứng, methanol còn có nhiều ưu điểm hơn so với các alcohol khác: dễ thu được biodiesel với hiệu suất cao, có nhiệt độ sôi thấp hơn các alcohol khác nên dễ tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng hơn Thêm vào đó, khi được tách ra, alcohol luôn chứa nước, methanol thì dễ dàng tách ra khỏi nước bằng những phương pháp chưng cất thông thường

Những alcohol khác như ethanol và isopropanol tạo với nước hỗn hợp đồng sôi nên gây khó khăn cho việc tách nước Đó là những lý do người ta thường dùng methanol để làm tác chất điều chế biodiesel chứ không phải là một loại alcohol nào khác dù methanol là một tác chất độc

1.1.8.2 Thời gian và nhiệt độ phản ứng

Một trong những nguyên nhân làm giảm tốc độ phản ứng là do sự khó hòa tan alcohol vào dầu mỡ Để tăng sự hòa tan này người ta tăng nhiệt độ và tăng tốc độ khuấy (nhất là thời điểm bắt đầu phản ứng) Ví dụ khi sử dụng xúc tác base cho phản ứng transester hóa: nếu phản ứng thực hiện ở nhiệt độ phòng thì cần thời gian từ 4–8 giờ để hoàn thành phản ứng; nếu thực hiện phản ứng ở 40o

C thì cần 2-4 giờ để hoàn thành phản ứng; nếu thực hiện phản ứng ở 60oC thì cần 1-2 giờ để hoàn thành phản ứng

Nhiệt độ càng cao sẽ giảm thời gian phản ứng nhưng cần thực hiện trong điều kiện tránh để alcohol bay hơi

1.1.8.3 Hàm lượng nước lẫn trong nguyên liệu

Nước có trong hỗn hợp phản ứng sẻ làm giảm hiệu suất phản ứng điều chế biodiesel cả trong trường hợp dùng xúc tác acid hay base

Bởi trong trường hợp xúc tác acid lượng nước làm dịch chuyển cân bằng về phía trái Còn trong trường hợp xúc tác base lượng nước góp phần làm thủy giai

Trang 27

triglyceride tạo ra acid béo tự do, mà acid béo này tác dụng với base tạo thành xà phòng

1.2 Sơ lƣợc về cá basa

1.2.1 Khái quát chung [8]

Cá basa từ lâu vốn rất quen thuộc với người dân đồng bằng sông Cửu Long nói riêng và người dân Việt Nam nói chung bởi các món ăn thơm ngon chế biến từ thịt cá cũng như giá trị kinh tế mà cá basa đem lại Cá basa thuộc họ Schibeidae loài Pagasius, có tên khoa học là Pagasius bocourti, P.hypophthalmus và tên thương mại là basa, bocourti, bocorti fish, swai

Cá basa phân bố ở lưu vực sông Mê Kông, có mặt ở nhiều nước như Thái Lan, Lào, Campuchia, Việt Nam…Ở nước ta, cá basa là một trong những đối tượng được nuôi chủ yếu trên bè, tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long như Long Xuyên, Đồng Tháp, Vĩnh long, Thốt Nốt Thức ăn cho cá dễ tìm như phế phẩm rau cải, tấm cám Nghề nuôi cá basa đã được khởi đầu từ những năm 60 và được nghiên cứu sinh sản nhân tạo từ năm 1990 Năm 1996, Trường Đại học Cần Thơ, Viện Nghiên cứu Nuôi

Trang 28

trồng thủy sản II và công ty Agifish An Giang đã nghiên cứu sinh sản nhân tạo cá basa giống thành công, chủ động giải quyết con giống cho nghề nuôi cá basa

Hình 1.2: Ao nuôi cá basa 1.2.2 Các đặc trƣng của mỡ cá basa [2,3]

1.2.2.1 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của cá khác nhau, tùy theo loài và từng cá thể, phụ thuộc vào tuổi, giống, môi trường sinh sống và mùa vụ Tính chất đặc trưng của mỡ cá basa được liệt kê trong Bảng 1.1

Bảng 1.1: Một số tính chất của mỡ cá basa thô

C Chỉ số acid (mg KOH/g mẫu) Chỉ số peroxid (ml Na2S2O3) Chỉ số xà phòng hóa (mg KOH/g mẫu) Chỉ số iod (g I2/100g mẫu)

0,917 1,460 0,220

4 196,96 78,72

1.2.2.2 Thành phần acid béo

Thành phần acid béo có trong mỡ cá phần lớn là acid béo chưa no chiếm tỷ lệ cao

mà nhất là acid oleic chiếm 33,6%

Trang 29

Trước đây, các acid béo không no, đặc biệt tiền chất DHA (acid alpha linoleic hay acid omega 3) được biết có nhiều trong mỡ cá vùng biển sâu, vùng Geen Nhật Bản, hoặc đi theo con đường tổng hợp Ngày nay, các nhà khoa học đã xác định được trong thành phần mỡ cá basa Việt Nam (pang sius boucourti) không những có đủ thành phần acid béo không no mà có thành phần tiền chất DHA Chính những acid béo không no, acid thiết yếu, đặc biệt là DHA đã chuyển hóa cholesterol thành những dẫn xuất không gây tách nghẽn mạch máu, làm giàu loạn nhịp đập tim, giảm chứng đau bụng kinh ở một số phụ nữ, giảm chứng tiền sản giật ở phụ nữ Thành phần acid béo trong mỡ cá basa được thể hiện trong Bảng 1.2

Bảng 1.2: Thành phần acid béo của mỡ cá basa

Cá basa là một loại thực phẩm quen thuộc trong cuộc sống hằng ngày bởi từ thịt

cá có thể chế biến thành nhiều món ăn ngon và bổ dưỡng Da cá còn được thị trường Châu Âu thu mua để làm nguyên liệu cho mỹ phẩm và dược phẩm Xương và đồ lòng

Trang 30

cá được tận dụng để chế biến thành bột cá bán cho các nhà máy thức ăn gia súc trong

và ngoài nước

Mỡ cá basa không chỉ có giá trị về mặt dinh dưỡng như ứng dụng làm dầu thực phẩm mà còn góp mặt trong nhiều lĩnh vực khác như dược phẩm, nguyên liệu bổ sung cho thức ăn gia súc Bên cạnh đó thời gian gần đây, mỡ cá basa trở thành nguồn nguyên liệu ứng dụng trong các lĩnh vực nghiên cứu như sản xuất dầu diesel sinh học, dầu nhờn sinh học và chất hoạt động bề mặt - là các chất đã và đang có nhiều ứng dụng rộng rãi và hứa hẹn những tiềm năng trong tương lai như: đề tài nghiên cứu của

Hà Thị Mỹ Phương “nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động bề mặt không ion từ mỡ cá basa”, đề tài nghiên cứu của Nguyễn Hoàng Ly “Nghiên cứu tổng hợp chất hoạt động

bề mặt sinh học anion từ mỡ cá basa”, đề tài nghiên cứu của Khưu Lê Hải Yến “Tổng hợp chất hoạt động bề mặt dialkanolamide từ mỡ cá basa”

1.3 Sơ lƣợc về các chất xúc tác dị thể dùng trong tổng hợp biodiesel

1.3.1 Khái niệm chất xúc tác dị thể

Chất xúc tác và chất phản ứng nằm ở 2 pha khác nhau Sự xúc tác chỉ diễn ra trên

bề mặt tiếp xúc giữa chất xúc tác và tác chất Các chất xúc tác dị thể bao gồm các kim loại, oxide và một số hợp chất cơ kim Ưu điểm của xúc tác dị thể là độ chọn lọc cao, lượng xúc tác ít, không gặp nhiều khó khăn trong việc tách sản phẩm và xúc tác, đảm bảo phản ứng được tiến hành liên tục, không gây ô nhiễm môi trường, khả năng tái sử dụng cao Nhược điểm: hoạt tính không cao do diện tích tiếp xúc hạn chế, khó nghiên cứu vì các hiện tượng bề mặt diễn ra phức tạp ở mức độ phân tử

Trang 31

Zeolite loại A có tỷ số Si/Al =1, ở dạng sodium có công thức chung là (Na2O).Al2O3.2SiO2.4,5H2O

Công thức tế bào đơn vị: Na12[(AlO2)12(SiO)12]27H2O

Trong zeolite A, tỷ số Si/Al bằng từ 0,7 đến 1,2, số cation Na+

bằng đúng số nguyên tử Al trong mạng lưới Tinh thể lập phương, hằng số tế bào nguyên tố a= 12,32

Ao SBU là D4R Hệ thống mao quản của zeolite A có kích thước cửa sổ là 4 Ao

Hình 1.3: Cấu trúc zeolite A

Bên cạnh xúc tác cổ điển thì zeolite A và một số xúc tác dị thể khác như: BaO, SrO, KOH/Al2O3 hoặc hỗn hợp của các xúc tác dị thể trên đang được xem là một trong những xúc tác hiệu quả trong phản ứng transester hóa dầu mỡ động thực vật do có những ưu điểm sau:

Trang 32

 “Tổng hợp biodiesel từ dầu nành trên xúc tác dị thể Na2CO3 mang trên 

-Al2O3”, công trình nghiên cứu của Nguyễn Văn Thanh và các cộng sự trường Đại học Bách khoa Hà Nội

 “Điều chế biodiesel từ mỡ cá tra sử dụng xúc tác K2CO3/-Al2O3”,công trình nghiên cứu của Huỳnh Trang Thanh, Lê Thị Thanh Hương Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

 “Tối ưu hóa quá trình điều chế biodiesel từ mỡ cá tra với xúc tác KOH/

-Al2O3 bằng phương pháp bề mặt đáp ứng”, đề tài nghiên cứu của Lê Viết Tấn Trường Đại học Công nghiệp TP.HCM

Nhìn chung: các nghiên cứu đều tổng hợp thành công các xúc tác dị thể và khảo sát được điều kiện tối ưu (tỷ lệ mol methanol/mol nguyên liệu, hàm lượng xúc tác, thời gian và nhiệt độ phản ứng) của phản ứng transester hóa dầu thực vật, mỡ động vật sử dụng các loại xúc tác này

Ngày đăng: 02/04/2018, 01:30

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Võ Hiền Ánh Ngọc (2006), luận văn “nghiên cứu qui trình sản xuất dầu diesel sinh học (biodiesel) từ mỡ cá”, Đại học Cần Thơ Sách, tạp chí
Tiêu đề: “nghiên cứu qui trình sản xuất dầu diesel sinh học (biodiesel) từ mỡ cá”
Tác giả: Võ Hiền Ánh Ngọc
Năm: 2006
[2] Hà Thị Kim Quy (2010), luận văn đại học “Biến đổi cấu trúc hóa học triacylglyceride của mỡ cá basa ứng dụng trong tổng hợp dầu nhờn sinh học ”, Đại học Cần Thơ Sách, tạp chí
Tiêu đề: Biến đổi cấu trúc hóa học triacylglyceride của mỡ cá basa ứng dụng trong tổng hợp dầu nhờn sinh học
Tác giả: Hà Thị Kim Quy
Năm: 2010
[3] Hội thảo khoa học lần thứ nhất về nhiên liệu có nguồn gốc sinh học Biofuel và Biodiesel ở Việt Nam (TP.HCM-23-8-2006). Viện Khoa học vật liệu ứng dụng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hội thảo khoa học lần thứ nhất về nhiên liệu có nguồn gốc sinh học Biofuel và Biodiesel ở Việt Nam (TP.HCM-23-8-2006)
[6] Lý Thị Mỹ Nhân (2006), Luận văn “tổng hợp zeolite A”, Trường Đại Học Cần Thơ Sách, tạp chí
Tiêu đề: “tổng hợp zeolite A”
Tác giả: Lý Thị Mỹ Nhân
Năm: 2006
[7] Huỳnh Thị Mỹ Hạnh, luận văn “Nghiên cứu ứng dụng xúc tác zeolite A trong tổng hợp biodiesel từ mỡ cá basa”, Trường Đại học Cần Thơ Sách, tạp chí
Tiêu đề: “Nghiên cứu ứng dụng xúc tác zeolite A trong tổng hợp biodiesel từ mỡ cá basa”
[9] Nguyễn Văn Thanh (2009), luận án tiến sĩ hoá học, “Nghiên cứu tổng hợp biodiesel thân thiện môi trường từ dầu thực vật trên xúc tác dị thể”, Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu tổng hợp biodiesel thân thiện môi trường từ dầu thực vật trên xúc tác dị thể”
Tác giả: Nguyễn Văn Thanh
Năm: 2009
[10] PGS.TS. Thái Doãn Tĩnh (1999), Giáo trình cở sở lý thuyết hoá hữu cơ, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình cở sở lý thuyết hoá hữu cơ
Tác giả: PGS.TS. Thái Doãn Tĩnh
Nhà XB: NXB Khoa Học và Kỹ Thuật
Năm: 1999
[11] Jibrail Kansedo, Keat Teong Lee, Subhash Bhatia, (2009), “Biodiesel production from palm oils via heterogeneous transesterification”, Biomass and Bioenergy, 33, tr.271 – 276 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Biodiesel production from palm oils via heterogeneous transesterification
Tác giả: Jibrail Kansedo, Keat Teong Lee, Subhash Bhatia
Năm: 2009
[13] D. Kusdiana et al., Effects of water on biodiesel fuel production by supercritical methalnol treatment. Bioresourece Tech., 91 (3), pp 289-295, 2004 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bioresourece Tech
[15] Y. Warabi et al., Reactivity of triglyxerits and fatty axits of rapeseed oil in supercritical alcohols. Bioresource Tech., 91 (3), pp 283-287, 2004 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bioresource Tech
[4] Tạp chí phát triển khoa học và công nghệ, tập 12, số 03 – 2009 Khác
[8] Hoàng Đức Như, Nguyễn Thị Hà và các cộng tác viên Phân Viện CNTP tại TP.HCM, khai thác – chế biến mỡ cá thành phẩm, 2000 Khác
[12] Biodiesel handling and use guidelines; 2nd edition; US. Department of energy, 2006 Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm