TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP
BIODIESEL
HV
: PHÙNG THỊ CẨM VÂN
GVHD : TS. NGUYỄN HỮU LƯƠNG
LỚP
:KTHD K2010
HCM , 15/10/2010
NỘI DUNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL
TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ 1
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ 2
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
2
ĐẶT VẤN ĐỀ
NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH
CẠN KIỆT
BIOETHANOL
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
BIOFUEL
NHU CẦU NĂNG LƯỢNG TĂNG
BIODIESEL
GIÁ DẦU MỎ BIẾN ĐỘNG
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
3
NỘI DUNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL
TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ 1
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THỂ HỆ 2
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
4
BIODIESEL LÀ GÌ?
Biodiesel (Diesel sinh học) là một loại nhiên liệu có tính chất
giống với dầu diesel hóa thạch nhưng được sản xuất từ nguồn
nguyên liệu dầu thực vật và mỡ động vật, và thường được ký
hiệu B100.
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
5
ƯU NHƯỢC ĐIỂM
ƯU ĐIỂM
Giảm ô nhiễm môi trường;
Không độc, dễ phân hủy;
Chỉ số Cetan và độ nhớt cao hơn;
Giảm phụ thuộc vào nguồn dầu mỏ và thúc đẩy nông
nghiệp phát triển.
NHƯỢC ĐIỂM
Nhiệt trị thấp hơn tiêu thụ nhiên liệu nhiều hơn;
Độ ổn định oxy hóa thấp;
Điểm đông đặc cao;
Nguồn nguyên liệu hạn chế.
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
6
NGUỒN NGUYÊN LIỆU
DầuNƯỚC
thực vật: hạt cải, hướng
dương,
đậu nành,
NGUỒN
NGUYÊN
LIỆU cọ
dầu, jatropha, tảo,…
USA
Dầu đậu nành, Dầu ăn phế thải
Brazil
Dầumỡ
đậucá,…
nành
Mỡ động vật: mỡ bò,
Châu Âu
Dầu hạt cải
Dầu ăn phế thải
Pháp, Italia
Dầu hướng dương
Malaysia, Indonesia Dầu cọ
Autralia
Mỡ bò, Dầu hạt cải
Đức
Dầu hạt cải
Canada
Dầu thực vật, Mỡ động vật
Trung Quốc, Ấn Độ Jatropha
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
7
TÌNH HÌNH SỬ DỤNG BIODIESEL
Châu lục
Bắc Mỹ
Châu Âu
Châu Mỹ
Châu Á
Quốc gia
USA
Canada
Đức
Pháp
Italia
Balan
Brazil
Trung Quốc
Ấn Độ
Philippine
Malaysia
Indonesia
Thái Lan
Sản phẩm
B2-B5, B20, B100
B2-B5
B5, B100
B5, B30
B5, B30
B5, B20
B2
B2, B5
B5
B1, B100
B2-B5
B2, B5
B2
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
8
TIÊU CHUẨN BIODIESEL
NƯỚC
TIÊU CHUẨN
EU
EN 14214-2003
MỸ
ASTM 6751-09
ĐỨC
DIN E51601
Ấ N ĐỘ
IS 15607:2005
BRAZIL
ANP42
JAPAN
JIS K2390:2008
VIỆT NAM
TCVN 7717:2007
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
9
MỘT SỐ NHÀ MÁY BIODIESEL
Chủ đầu tư
Campa
Biodiesel
GmbH& Co.
KG
Diester
Industries
Novaol,
Livorno
Biofuels
Corporation
PLC
NEW-Natural
Energy West
GmbH
Công nghệ
AT AGRAR
ESTERFIP-H
BALLESTRA
ENERGEA
LURGI
Công suất
(tấn/năm)
150.000
160.000
100.000
250.000
200.000
Địa điểm
Ochsenfurt,
Đức
Sète, Pháp
Livorno, Ý
Teesside, USA
Marl, Đức
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
10
NỘI DUNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL
TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ 1
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ 2
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
11
PHẢN ỨNG
Phản ứng este hóa
RCOOH + CH3OH RCOOCH3 + H2O
Phản ứng chuyển hóa este
Triglyceride + 3CH3OH 3Methyl Este + Glycerine
Phản ứng phụ:
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
12
PHẢN ỨNG
Giai đoạn quyết định
tốc độ phản ứng
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
13
SẢN PHẨM
Biodiesel: làm nhiên liệu
Glycerine: dùng trong công nghiệp mỹ phẩm, dược
phẩm, sản xuất propylene glycol,…
Axit béo tự do
Xà phòng
Muối kim loại
Nước thải
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
14
LỰA CHỌN TÁC NHÂN RƯỢU
Là rượu đơn chức bậc một từ C1-C8
Thường sử dụng methanol (CH
OH) vì:
Khối 3lượng
Khối lượng
Tên gọi
Công thức
mol, g/mol
riêng, g/ml
Nhiệt độ
sôi, oC
Mạch cacbon ngắn, độ phân cực lớn→ hoạt tính mạnh;
Methanol
Khối
Ethanol
Giá
CH3OH
32 sử dụng
0,7914
lượng
phân tử thấp → lượng
thấp hơn;64,7
rẻ; C2H5OH
1-Propanol
Nhiệt
46
0,7893
78,5
60 hỗn hợp
0,8035
97,4
3CH
2CH2OHdễ tách ra khỏi
độCHsôi
thấp→
phản ứng;
Iso-propanol
0,7855
3CH(CH3)OH
Dễ táchCH
methanol
ra khỏi nước60bằng phương
pháp 82,4
chưng
cất.
1-Butanol
CH3CH2CH2CH2OH
74
0,8098
117,2
Iso-butanol
CH3CH2CH2CH2OH
74
0,8018
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
108,0
15
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIODIESEL
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
16
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Nhiệt độ và thời gian phản ứng
Chủng loại và nồng độ xúc tác
Hàm lượng axit béo tự do và độ ẩm
Tỷ lệ mol rươu/dầu và chủng loại rượu
Bề mặt tiếp xúc pha
Tốc độ khuấy trộn
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
17
NỘI DUNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
TỔNG QUAN NHIÊN LIỆU BIODIESEL
TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ 1
XÚC TÁC VÀ CÔNG NGHỆ SX BIODIESEL THẾ HỆ 2
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
18
VAI TRÒ CỦA XÚC TÁC?
Chất xúc tác làm giảm năng lượng hoạt hóa và làm tăng tốc
độ của phản ứng
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
19
PHÂN LOẠI
Xúc tác đồng thể
Xúc tác axit đồng thể
Xúc tác bazơ đồng thể
Xúc tác enzyme
Xúc tác dị thể
Xúc tác axit dị thể
Xúc tác bazơ dị thể
XÚC TÁC CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL
20
- Xem thêm -