Company
LOGO
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN
xây dựng quy trình công nghệ sản xuất liên tục biodiesel,
sử dụng xúc tác dị thể, trên cơ sở kỹ thuật tạo bong bóng
hơi

GVHD: TS.Nguyễn Vĩnh Khanh
HVTH : Nguyễn Đình Phúc
Nội Dung
V.Nội dung nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu
IV.Mục tiêu và luận giải về việc đặt ra mục tiêu
III.Tính cấp thiết
II.Tổng quan mỡ cá và biodiesel
I.Đặt vấn đề
V.Kết Quả Nghiên Cứu Trên Thế Giới Và Việt Nam
I.Đặt Vấn Đề
Đặt vấn đề
Đặt Vấn Đề

Nguồn nhiên liệu cung cấp cho động cơ diesel ngày càng khan hiếm, các vấn đề ô nhiễm môi
trường, nhu cầu năng lượng tăng, giá dầu mỏ biến động…

Sử dụng biodiesel.

Biodiesel được sản xuất từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Ở Việt Nam cá tra, cá basa là 2 giống cá
được nuôi rất nhiều ở các tỉnh đồng bằng Sông Cửu Long với trữ lượng khá lớn, hàng năm lượng
mỡ cá thải ra là rất lớn
Sử dụng mỡ cá để sản xuất biodiesel hướng giải quyết phù hợp và cấp thiết theo tình hình thực
tế ở Việt Nam
Đặt Vấn Đề

con số này còn tăng thêm
25%.
Tại sao
chọn mỡ cá?
•
Nếu ta tận dụng tốt nguồn mỡ cá này
vào việc sản xuất biodiesel thì sẽ
không lo thiếu hụt nguồn nguyên liệu
ban đầu.
•
Việc tận thu mỡ cá còn góp phần
giảm ô nhiễm môi trường nguồn
nước ở khu vực chế biến cá xuất
khẩu.

Như vậy, chuyển mỡ cá thành
biodiesel thì nâng cao hẳn giá trị kinh
tế của giống cá này, ngoài ra giá
thành của biodiesel cũng giảm đáng
kể.

Kết quả thử nghiệm cho thấy với
khoảng 1 kg mỡ cá sẽ tạo thành được
1 lít biodiesel
Mỡ CÁ
Thành phần acid béo trong các loại
nguyên liệu (%)
www.themegallery.com
Tính Chất
Chỉ số Giá trị

Dầu cọ 44.63 40.00 10.00 50.00
Bơ 83.5 30.00 4.00 66.00
Mỡ heo 20 – 30 50.00 3.00 47.00
Mỡ bò 10 – 20 43.00 12.60 44.40
Mỡ cá
basa
25 31.52 12.72 44.35
Tính chất hóa lý
Mỡ Cá
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.
9
Khái Niệm Biodiesel
Ưu Nhược Điểm Của Biodiesel

ƯU ĐIỂM

Giảm ô nhiễm môi trường;

Không độc, dễ phân hủy;

Chỉ số Cetan 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;

Ăn mòn mảnh đồng ASTM D 130 No. 3 max
Trị số axit ASTM D 664 0,5 max mgKOH/g
Hàm lượng glycerin tự do ASTM D 6854 0,02 max % kl
Tổng hàm lượng glycerin ASTM D 6854 0,24 max % kl
Trị số cetane ASTM D 613 47 min
Điểm vẩn đục ASTM D 2500 báo cáo
0
C
Nhiệt độ cất, 90 % thể tích ASTM D 1160 360 max
0
C
Hàm lượng P ASTM D 4951 10 max mg/kg
Tổng hàm lượng Ca, Mg EN 14538 5 max mg/kg
Tổng hàm lượng Na, K EN 14538 5 max mg/kg
Độ ổn định oxy hóa EN 14112 3 min hrs
III.Tính Cấp Thiết Của Đề Tài
Tính cấp thiết
Tính Cấp Thiết Của Đề Tài

Hiện tại, trên thế giới cũng như tại Việt Nam, biodiesel thương phẩm được sản xuất từ dầu thực vật hoặc
mỡ động vật, bằng quá trình chuyển ester hoá (transeterification), với methanol hoặc ethanol, sử dụng
xúc tác acid hoặc base. Trong quá trình sản xuất này, còn tồn tại những vấn đề như sau:

Tốc độ phản ứng bị giới hạn bởi quá trình truyền khối giữa
pha dầu và pha rượu, bởi vì chúng không hoà tan lẫn nhau.

Quá trình chuyển este hoá là phản ứng thuận nghịch, vì vậy
nếu không liên tục tách sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản
ứng, độ chuyển hoá sẽ bị giới hạn.


Phát triển các hệ thống thiết bị phản ứng – tinh chế
tích hợp
Tính Cấp Thiết Của Đề Tài

Tại Việt Nam, việc sử dụng biodiesel tuy đã được triển khai, nhưng vẫn ở quy mô nhỏ, và chưa có nhiều
nhà máy sản xuất biodiesel quy mô lớn, chất lượng biodiesel sản xuất được còn chưa cao.

Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào công nghệ sản xuất biodiesel theo chế độ
mẻ, sử dụng xúc tác đồng thể. Công nghệ này có nhược điểm là :

Không thu hồi được xúc tác

Việc phân tách và tinh chế sản phẩm chính (biodiesel) và
phụ (glycerin) gặp nhiều khó khăn, do các sản phẩm bị
nhiễm xúc tác, muối, dẫn đến chất lượng sản phẩm không
tốt.

Ngoài ra sản xuất dạng mẻ, khi triển khai ở quy mô lớn, sẽ
gặp nhiều khó khăn, đặc biệt ở hiệu suất sử dụng thiết bị
.
Công nghệ sản xuất biodiesel liên tục với xúc tác rắn giải quyết được triệt để các nhược
điểm nêu trên.

Xúc tác không bị mất mát, có thể tái sử dụng

Chất lượng biodiesel đạt chuẩn và độ tinh khiết của sản
phẩm phụ glycerin rất cao (>98%).
Việc nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ sản
xuất liên tục biodiesel sử dụng xúc tác rắn, vì vậy, có ý
nghĩa thực tế và tính cấp thiết rất cao trong điền kiện hiện

Tại Sao Chọn Xúc Tác Rắn Dị Thể?

Để giải quyết những vấn đề khó khăn trong việc điều chế biodiesel với các lọai xúc tác đã trên, người ta đã tiến hành phản
ứng trên xúc tác rắn dị thể.
Xúc tác đồng thể Xúc tác enzim
Không sử dụng xúc
tác
Xúc tác bazơ Xúc tác acid
Sử dụng methanol tới
hạn ở áp suất và nhiệt
độ cao /Sử dụng ozon
hoặc sóng cao tần
Phương pháp này có
nhược điểm là dễ tạo
thành xà phòng, tinh chế
sản phẩm khó
Phản ứng cần tỷ lệ
methanol:dầu cao, nhiệt
độ phản ứng tăng, thời
gian phản ứng dài hơn,
hiệu suất của phản ứng
chuyển hóa ester dùng
xúc tác axít thấp hơn so
với dùng xúc tác kiềm.
Ngòai ra, xúc tác axít
thường có giá thành cao
và gây ăn mòn thiết bị
phản ứng
Thời gian phản ứng quá
lâu, chi phí cho xúc tác

lượng ester
thu được
lớn
Tại Sao Chọn Công Nghệ Sản Xuất
Liên Tục?

Ưu điểm của quá trình sản xuất liên tục so với quá trình sản xuất dạng mẻ:

Độ chuyển hóa cao hơn do sản phẩm được tách ra liên tục( phản ứng ester hóa là phản ứng thuận
nghị ).

Công suất lớn

Dễ tự động toàn bộ qui trình

Dễ triển khai trên quy mô lớn

Hiệu suất sử dụng thiết bị cao hơn

Giảm chi phí sản xuất ( tuy cần chi phí đầu tư cao hơn).
Tại Sao Chọn Thiết Bị Tạo Nhũ Theo
Công Nghệ Tạo Bong Bóng Hơi?

Trong quá trình sản xuất biodiesel từ mỡ cá tốc độ phản ứng bị giới hạn bởi quá trình truyền khối giữa
pha mỡ cá và pha rượu, bởi vì chúng không hoà tan lẫn nhau.

Công nghệ tạo bong bóng hơi ( theo va đập thủy lực) tạo ra các hạt nhũ tương với kích thước << 10
mcm( do các vụ nỗ bọt khí trong chất lỏng tạo nên).
Nâng cao khả năng hoà trộn, hiệu suất truyền nhiệt và truyền khối giữa hai mỡ cá và rượu.
V.Kết Quả Nghiên Cứu