ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
۞ Nguyễn Mạnh Thắng

NGHIÊN CƯ
́
U ĐIÊ
̀
U CHÊ
́
BIODIESEL TƯ
̀
DÂ
̀
U
THƯ
̣
C VÂ
̣
T VA
̀
ETANOL TRÊN HÊ
̣
XU

U ĐIÊ
̀
U CHÊ
́
BIODIESEL TƯ
̀
DÂ
̀
U
THƯ
̣
C VÂ
̣
T VA
̀
ETANOL TRÊN HÊ
̣
XU
́
C TA
́
C RĂ
́
N

Chuyên ngành : Hóa dầu v xc tc hu cơ
Mã số : 60 44 35

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC


1.2.3. Du m thi trong công nghip thc phm 7
1.2.4. Vi sinh vt và to bin 8
1.2.5. Mt s loi nguyên liu khác 9
1.3. Các lou ch biodiesel 9
1.3.1. Xúc tác kim tính 10
1.3.2. Xúc tác axit 13
1.3.3. Xúc tác enzyme 15
ng rn 19
1.3.5. Các siêu axit rn 20
1.4. S dn phm biodiesel 25
m ca biodiesel 25
ng sn phm biodiesel 27
1.4.3. S dng biodiesel 30
2.1. u ch xúc tác 32
2.1.1. Hóa cht và thit b 32
u ch xúc tác 32
a xúc tác 33
u x tia X (XRD) 33
2.2.2. Ph hng ngoi (IR) 33
i h (TPD-NH3) 34
     n t quét (Scanning Electron Microscopy
SEM) 34
nh din tích b mt riêng theo BET 34

c kí khi ph (GC-MS) 35
t tính xúc tác 35
3: 

DANH MU
̣
C BA
̉
NG

Bng 1.1  Các thông s k thut ca du Diesel 2
Bng 1.2  Thành phn acid béo ca mt s loi du thc vt 5
Bng 1.3  Thành phn axit béo ca mt s loi m ng vt 7
Bng 1.4  Ch tiêu cht lng B100 27
Bng 1.5   tiêu cht lng ca B100 28
Bng 3.1   42
3.2  Kt qu phâc trng nhiên liu B20 46

DANH MU

Hình 3.5  Hình nh ph hng ngoi mu 10% SO
4
2-
- ZrO
2
39
Hình 3.6  TG-DTA mu 10% SO
4
2-
- ZrO
2
40
Hình 3.7  Hình nh SEM ca mu xúc tác 5% SO
4
2-
- ZrO
2
/SBA-15 41
Hình 3.8   th biu din s ph thuc ca P/V(P0-P) vào P/Po 41
Hình 3.9    









l 43

.








  i t ,

 . 




.

















lâu. . 












































 g. 











 
3

t khó t cháy (hoc là phân t c nh hay phân t có cu tc).
Ch ng kích n _ tính t cháy ca du là ch s xêtan
C
16
H
34
. Du có tr s xêtan càng cao thì càng d t cháy có tính chng kích n càng
cao.
-     p:   u DO ch có th
cháy khi  d cháy ca d xy ra
i tác dng ca áp sut và nhi, cho nên du php.
Du không l c quá
-  nht thích hp: Du DO s dng trong máy có 2 cht
cháy su ph
nht thích h va d  t cháy, cháy sinh nhing cao và va bôi
 nht thích hp ca du DO theo TCVN là 1,8 n 5,0 cSt  20
o
C.
- Nhi bt cháy: Nhi bt cháy là nhi cn thi hn hp
u và không khí gp tia la s bùng cháy và tt ngay. Nhi bt cháy
ca du DO biu th kh   xy ra khi bo
qun, vn chuyn hoc s dng nhiên li n bt cháy ca
dc nh -60
o
C, vì d m bo trong khâu tn
tr.

c bit tng xanh, sch chng li ô nhing mà t
lâu các nhà khoa hu và nht là trong lúc giá d mc cao thì
vic tn dng ngun m  sn xut gii pháp hiu qu.
1.2. Các nguồn nguyên liệu để sản xuất biodiesel
1.2.1. Dầu thực vật
Nói chung, các ht qu ca thc vu cha du thc vt ch
 ch du ca các cây có du vng lu phu nành,
ci da, c các cây này, nhiu cây ly du 5

không dùng trong thc phm nên không n an n
(do cây chc t).
ng du trong các loi h gim giá
thành sn phng, vic la chn ngun nguyên liu thô 
tng vùng là khác nhau [42].
1.2  

6

Thành phn hóa hc ca du thc vt ch yu là các phân t triglyceride,
khác nhau  c ln ca gc axit béo. Bên cu thc vt
còn cha mng nh axit béo t i ch s axit. Ch s axit càng
cao thì hiu sut phn ng transester hóa trc tip càng thp, s khin nhà sn xut
tn ester hóa axit béo t do. Cui cùng, là các thành phn ph
ca du thc vt, bao gm c các thành phn ch

dng ph phm loi này còn có ln nguyên liu
tái sinh, sn phc và phân gic trong t ng các hp
chnh thp  thân thin vng. Không cn ci ting
n có th s dng nhiên liu.
m:  nht sn phm cao, cha nhiu mi
tit lnh không s dc. Vic bo qu bin
và lc tp chc gii pháp tit kim.
1.2.3. Dầu mỡ thải trong công nghiệp thực phẩm
Du m thi thc cht là các loi du thc vt và m ng vc s
dng qua trong ngành công nghip thc phm. S dng nhiu ln du m s sinh ra
c tp thc phm mi ra mt sng rt ln
du m  dng.
Thành phn hóa hc ca du m thi là g du thc vt và m
ng vt, tuy nhiên qua các quá trình s dng nhit, thm chí là s dng nhiu ln
mng du, tính cht ca du m  nht nguyên lit
 màu si, gim s mt, to các hp cht d bay
a nhiu không khí bão hòa trong sn phm. Qua các quá trình chiên rán,
các phn ng nhii tác dng ca nhit và không có oxy) to CO, CO
2
,
các hp cht dimer, kêtôn, estep cht không no; các phn ng oxy hóa 8

 gc t do to các hp cht dimer và oligomer cng knh; các phn ng
thy phân to axit béo t do, monoglyceride và diglyceride
th mi ta không dùng ch s axit mà dùng
ng cht phân c nh chng du m thi, có th nh bng
HPSEC [10, 41].

chuy i du thành biodiesel là 97% sau 2 gi phn ng. Trên th gii, to
c nhiu tác gi nghiên c sn xut nhiên liu biodiesel sinh
hng sn xut Biodisel t vi to có t lâu (C 
Roessler và cu sn xut biodiesel t vi tu
tác gi u.
ng du trong to tính trung bình trên th gii, theo Chisti t 15 -
77% tu loài. Qua thí nghim ca nhóm nghiên c
thng du  to ti VN còn thp, cn có nhc ci ti nâng hàm
ng du lên.
Theo tính toán ca các nhà khoa hc M, dùng vi to li cây có
dt du cao gp 19 - 23 ln trên cùng mt dit trng.
Vic sn xut biodiesl t to không cnh tranh vt trng cho thc phm
và góp phn gim thiu khí nhà kính làm sng. Theo nhóm nghiên cu,
n vng mà nhic trên th gi
1.2.5. Một số loại nguyên liệu khác
Hin nay, vic tìm kim các ngun nguyên li sn xut biodiesel là rt
phong phú, bao gm c nha cây cao su, tr, các loi thc vt kí sinh, các
ngun ph th
Vic tìm kim các ngun nguyên lit tiêu chí tái sinh, thân thin vi
ng, tính cht sn phu.
1.3. Các loại xúc tác và quá trình điều chế biodiesel
Có nhi sn xut biodiesel và các nhiên liu bán sinh hc (nhiên
liu cha c các sn phm nhiên liu sinh hc và nhiên liu hóa thch):
- c tip
- t phân
- 
-  10

là cht xúc tác rt
mnh, cho hiu sut cao trong thi gian ngc s dng  n thp.
Cht xúc tác u phc yêu cu k thuc 0.1
 0.3% khng hoc s khin xy ra phn ng xà phòng hóa.
Trong phn ng, K
2
CO
3
c s dng  n nh  hn ch c
và xà phòng.
m ca xúc tác kim là phn ng có t nhanh, hiu sut cao.
m là ch dùng cho các loi di sng axit
béo t do nh  11 Hình 1.1   12

Quy trình sn xut biodiesel t methanol, m c mô

xúc tác. 14

 này, các axit cacboxylic có th c hình thành nh phn ng
ca cacbocation II vc hình thành trong hn hp phn u này cho thy
rng phn ng nên ti   c nhm gim s cnh tranh tác nhân
 quan trng hình thành alkylester.

Hình 1.4  
m cng th là không gây xà phòng hóa, s dc
cho các loi nguyên ling axit béo t do cao. Hiu qu xúc tác rt tt.
m là thi gian phn ng rt chm, hiu sut kinh t k cao, n
n cao tuy nhiên lc thu hi và tái s dng xúc
tác. 15

Hing nghiên cu v các xúc tác axit d th m
c ng th, tuy nhiên nó khc phc phn lm
cng th i và tái s dng xúc tác nh
Quy trình sn xut bidiesel dùng xúc tác axit rc mô t  hình 1.5.

Hình 1.5  i 
u tiên nguyên lic x lý b
 loi tp cht các ni
phn ng R-1, R-2, R-3 cha xúc tác rc cho vào
c chiu. Methanol phn ng vi c du và axit béo t do. Quá trình khuy ti

s xúc tác phn ng methanol hóa trong h thng phn ng dung môi
h   do (Jäeger và cs., 2002; Haas và cs., 2005) hoc trong h thng hai
i tin thu phân methanol bng xúc
 sn xut biodiesel dùng k thut hoà tan. Các nhà khoa hc Trung
Qu dng toàn b t  tng hp biodiesel t
du nành (He và cs., 2008).
Các loi dc nghiên c sn xut biodiesel bi các xúc tác sinh
hc bu t du nành (Nelson và cs., 1996; Kaieda và cs., 1999; Kaieda và
cs., 2001; Shieh và cs., 2003), d-Bakó và
cs., 2002; Soumanou và Bornscheuer, 2003a) và ht ci du (Nelson và cs., 1996).
Tuy nhiên, mt vài loi có du, d       
(euphorbiaceae) là loi thc vt có th phát trin  t khô cn và ht ca nó 17

có cha 4060% du (w/w). Thc vt này không th  u ca nó có
cha mt vài ch           n
u ht c và du da (Abigor và cs.,
2000), du cám (Kamini và Iefuji, 2001; Lai và cs., 2005), du ht bông tinh ch
(Köse và cs., 2002), du phng (Soumanou và Bornscheuer, 2003b) và du thu
d      i vi quá trình xúc tác sinh hc, hu ht các
nguu có th t. T l chuyn hoá thu
c t du ht c và du da vc thc hin vi nhiu alcohol
khác nhau (ethanol và butanol) (Abigor và cs., 2000).
Mt s i hoá cho m
(Rosa và cs., 2008); PS-Amano (Cheirsilp và cs., 2008).

 phn ng ca du hc mô t  hình 1.6.
 phn ng din ra qua nhin và khá phc tp,  i.


Hình 1.7 - i  
1.3.4. Xúc tác đường rắn
Trên tc
nghiên cu và công b bi các nhà khoa hc Nht Bng rc

Trích đoạn Phương pháp đánh giá hoạt tính xúc tác Phân tích sản phẩm bằng GC-MS Phân tích đặc trưng nhiên liệu B20

---