BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
PHẠM NĂNG CƢỜNG
NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP VÀ ĐẶC TRƢNG
HYDROTANXIT TRÊN CƠ SỞ CÁC THÀNH PHẦN OXYT
KIM LOẠI VÀ ỨNG DỤNG CHO QUÁ TRÌNH DECACBOXYL
HÓA DẦU DỪA TẠO HYDROCACBON XANH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa học
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. ĐINH THỊ NGỌ
Hà Nội - 2015
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và chưa từng được công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ
rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn đã được cảm ơn.
Tác giả
Phạm Năng Cường
i
Lời cam đoan…………………………………………………………………..
ii
Lời cảm ơn …………………………………………………………………….
iii
Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt ………………………………………..
vi
Danh mục các bảng ……………………………………………………………
viii
Danh mục các hình vẽ, đồ thị …………………………………………………
x
MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………...
1
Chƣơng I: TỔNG QUAN ……………………………………………………
3
8
1.3.2. Dầu hạt cải …………………………………………………………
8
1.3.3. Dầu cọ ……………………………………………………………...
9
1.3.4. Dầu Jatropha ………………………………………………………
9
1.3.5. Mỡ cá thải ………………………………………………………….
9
1.3.6. Mỡ động vật thải khác ……………………………………………..
10
1.3.7. Dầu ăn thải sau chế biến thực phẩm ………………………………
10
1.3.8. Cặn béo thải từ quá trình tinh luyện dầu, mỡ động thực vật ………
11
1.5.2. Xúc tác trên cơ sở hydrotanxit và các ứng dụng trong quá trình
decacboxyl hóa …………………………………………………….
22
1.5.3. Xúc tác dạng hydrotanxit 3 kim loại Mg-Ni-Al ...............................
25
Chƣơng II: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
26
2.1. Chế tạo và đặc trƣng xúc tác dạng hydrotanxit ..................................
26
2.1.1. Chế tạo xúc tác dạng hydrotanxit 3 thành phần Mg-Ni-Al ………..
26
2.1.2. Các phương pháp đặc trưng xúc tác ……………………………….
27
2.1.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD - X-Ray Diffraction)
nghiên cứu định tính cấu trúc pha tinh thể...........................
27
phẩm nhiên liệu lỏng ………………………………………………
33
2.2.1.1. Các tính chất hóa lý, chỉ tiêu kỹ thuật ……………………
33
2.2.1.2. Xác định thành phần hóa học ………………………………
34
Phạm Năng Cường CB130764
v
2.2.2. Thực hiện phản ứng decacboxyl hóa nguyên liệu dầu dừa trên hệ
xúc tác thu được …………………………………………………...
34
2.3. Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng sản phẩm tổng hợp từ dầu
dừa ………………………………………………………………………
35
2.3.1. Phương pháp sắc kí khí khối phổ (GC-MS) ………………………..
35
43
2.3.10. Xác định chỉ số iot (EN-14111) …………………………………..
44
2.3.11. Xác định hàm lượng các tạp chất cơ học (ASTM D3042) ………..
45
2.3.12. Xác định thành phần chưng cất phân đoạn (ASTM D86) ………..
46
2.3.13. Xác định nhiệt độ đông đặc (ASTM D97) ………………………..
46
2.3.14. Xác định hydrocacbon thơm (ASTM D1319) ……………………
47
2.3.15. Xác định áp suất hơi (ASTM D4953) …………………………….
47
2.3.16. Xác định hàm lượng lưu huỳnh (ASTM D2274) …………………
47
51
Phạm Năng Cường CB130764
vi
3.1.1. Phổ XRD ………………………………………………………….
51
3.1.2. Giản đồ phân tích nhiệt TG-DTA của hệ xúc tác HT3-M2
(Mg/Ni/Al) = 2/1/1 ………………………………………………
3.1.3. Phổ FT-IR của hệ xúc tác HT3-M2 trước và sau nung tại 450oC …
54
56
3.1.4. Phổ XRF và kết quả phân tích thành phần nguyên tố của xúc tác
HT3-M2 trước và sau quá trình nung tại 450oC …………………
58
3.1.5. Ảnh SEM của xúc tác HT3-M2 ……………………………………
60
3.1.6. Diện tích bề mặt riêng theo BET …………………………………..
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu
Ý nghĩa
ATSM
Hiệp hội tiêu chuẩn vật liệu của Mỹ
BET
Phương pháp phân tích đo diện tích bề mặt
ĐBSCL
Đồng bằng sông Cửu long
GC
Phương pháp phân tích sắc ký khí
H/C
Tỉ lệ giữa hydro và cacbon
N
Hợp chất chứa nitơ
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Tính chất hóa lý của kerosen ……………………………………
4
Bảng 1.2. Một số tính chất mỡ động vật thải ………………………………
10
Bảng 1.3. So sánh tính chất dầu đã qua chiên rán và dầu hạt cải …………
11
Bảng 1.4. So sánh nhiên liệu sinh học sản xuất bằng các phương pháp khác
nhau ………………………………………………………………
18
Bảng 2.1. Ký hiệu mẫu và tỷ lệ thành phần kim loại Mg, Ni ………………
26
Bảng 2.2. Lượng mẫu thử thay đổi theo chi số iốt dự kiến ………………..
45
Bảng 3.1. Ký hiệu các mẫu sử dụng ………………………………………..
51
Bảng 3.8. Thành phần hóa học của sản phẩm thuộc phân đoạn 160-300oC
thu được từ quá trình decacboxyl hóa dầu dừa…………………….
68
Bảng 3.9. Các chỉ tiêu của nhiên liệu kerosen xanh, so sánh với các chỉ tiêu
của nhiên liệu Jet A-1 theo TCVN 6426:2009 với cùng phương
pháp xác định …………………………………………………..
Phạm Năng Cường CB130764
ix
70
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.1. Sơ đồ biểu diễn quá trình hydrocracking dầu ăn thải ………………..
16
Hình 1.2. Cấu trúc của hydrotanxit ....................................................................
23
Hình 1.3. Độ chuyển hóa axit oleic trên xúc tác hydrotanxit tại các nhiệt độ.
Blank ( phản ứng không có xúc tác), MG30, MG63, MG70 ( xúc tác
hydrotanxit chứa lượng MgO tương ứng 30%, 63%, 70%) .............
24
Hình 3.1.Phổ XRD của các mẫu xúc tác dạng hydrotanxit 3 kim loại Mg-Al-Ni
trước khi nung ……………………………………………………….
52
Hình 3.2. Phổ XRD của xúc tác HT3-M2 theo nhiệt độ nung …………………
53
Hình 3.3. Giản đồ phân tích nhiệt TG-DTA của xúc tác HT3-M2 ……………
55
Hình 3.4. Phổ FT-IR của xúc tác HT3-M2 trước khi nung ……………………
57
Hình 3.5. Phổ FT-IR của xúc tác HT3-M2 sau khi nung tại 450oC ……………
57
Hình 3.6. Phổ XRF của xúc tác HT3-M2 trước quá trình nung ………………
58
Hình 3.7. Phổ XRF của xúc tác HT3-M2 sau khi nung tại 450oC ……………
59
69
MỞ ĐẦU
Nhiên liệu sinh học biodiesel đã được nghiên cứu, ứng dụng cho động cơ
diesel. Trong những năm gần đây, nhiên liệu sinh học biokerosen cho máy bay (các
monoalkyl este của các axit béo mạch ngắn hoặc nhiều nối đôi có nguồn gốc từ dầu
thực vật còn có thể gọi là biojet) trở thành vấn đề thu hút rất nhiều sự quan tâm của
các nhà khoa học và các nước trên thế giới bởi máy bay không thải khí thải trên mặt
đất nhưng lại thải trực tiếp khí thải vào khí quyển ở độ cao 10 km, gây ô nhiễm bầu
không khí. Các hãng hàng không trên thế giới cũng đã tiến hành bay thử nghiệm
trên nhiên liệu sinh học biokerosen và thu được những kết quả rất khả quan. Trong
những năm tới, chính phủ nhiều nước sẽ thắt chặt các tiêu chuẩn của nhiên liệu máy
bay, yêu cầu sử dụng nhiên liệu sinh học. Các nước trong Liên minh châu Âu - EU
quy định máy bay bay trong không phận của các quốc gia này phải là nhiên liệu
sạch. Tuy nhiên, do biokerosen là một hỗn hợp các metyl este nên oxy chiếm một
hàm lượng lớn (khoảng 14%), tính chất này làm cho nhiên liệu có chiều cao ngọn
lửa không khói rất lớn (hơn 90 mm) nhưng lại làm giảm nhiệt trị của nhiên liệu đi
nhiều (chỉ còn khoảng 37 MJ/Kg so với 45 MJ/Kg của nhiên liệu phản lực), thấp
hơn giới hạn ứng dụng của biokerosen khi sử dụng làm nhiên liệu phản lực. Phương
pháp pha chế biokerosen với nhiên liệu phản lực thương phẩm cũng được đưa ra để
giải quyết vấn đề này, tuy nhiên hàm lượng biokerosen cho phép trong nhiên liệu
cũng không cao (dưới 15%).
Một loại nhiên liệu sinh học mới có thể đáp ứng rất tốt các yêu cầu về nhiệt trị
cho nhiên liệu phản lực đó là các hydrocacbon xanh sản xuất từ dầu thực vật có
khoảng sôi tương tự khoảng sôi của nhiên liệu phản lực, còn gọi là nhiên liệu
kerosen xanh. Các hydrocacbon này có thành phần chủ yếu có dạng mạch thẳng
giống với mạch cacbon của các gốc axit béo có trong dầu thực vật nên có nhiệt trị
tương đương với nhiệt trị của nhiên liệu thương phẩm. Nhiên liệu kerosen xanh có
Chƣơng I: TỔNG QUAN
1.1. Phân đoạn kerosen
Phân đoạn kerosen có khoảng nhiệt độ sôi từ 180÷250oC bao gồm những
hydrocacbon có số nguyên tử cacbon trong phân tử từ C11÷C15. Phân đoạn kerosen
có dạng chất lỏng không màu, hoặc màu vàng nhạt, dễ cháy, có mùi đặc trưng, độ
bay hơi tương đối nằm ở khoảng trung gian giữa xăng và dầu diesel. Kerosen không
tan trong nước (lạnh hoặc nóng), nhưng có thể trộn lẫn trong các dung môi dầu khí
[2,10]. Trong phân đoạn này, các parafin hầu hết tồn tại ở dạng cấu trúc mạch thẳng
không nhánh (n-parafin), dạng cấu trúc nhánh rất ít trong đó hàm lượng các isoparafin có cấu trúc isoprenoid có thể chiếm đến 20÷40% trong tổng số các dạng
đồng phân. Những hydrocacbon loại naphten và thơm trong phân đoạn này bên
cạnh những loại có cấu trúc một vòng và có nhiều nhánh phụ đính xung quanh còn
có mặt các hợp chất 2 hoặc 3 vòng. Trong đó, các hợp chất naphten và aromatic 2
vòng chiếm phần lớn, bắt đầu có mặt các hợp chất hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp
giữa vòng naphten và aromatic như tetralin và các đồng đẳng của chúng. Nếu như
trong phân đoạn xăng, lưu huỳnh dạng mercaptan chiếm phần chủ yếu trong số các
hợp chất chứa lưu huỳnh, thì trong phân đoạn kerosen lưu huỳnh dạng mercapten đã
giảm đi một cách rõ rệt, về cuối phân đoạn này hầu như không còn mercaptan nữa.
Thay thế vào đó là lưu huỳnh dạng sunfua và disunfua, cũng như lưu huỳnh trong
các mạch dị vòng. Trong số này, các sunfua vòng no (dị vòng) là loại có chủ yếu.
Các hợp chất chứa oxy trong phân đoạn kerosen cũng cao hơn so với phân đoạn
xăng. Đặc biệt ở phân đoạn này, các hợp chất chứa oxy dưới dạng axit, chủ yếu là
axit naphtenic có nhiều. Ngoài các axit, các hợp chất chứa oxy còn là các phenol và
đồng đẳng của chúng như crezol, dimetyl phenol. Các hợp chất của nitơ trong phân
đoạn này có ít nhưng chúng có thể nằm dưới dạng các quinolin và đồng đẳng, hoặc
các hợp chất chứa nitơ không mang tính bazơ như pyrol, indol và các đồng đẳng
của nó. Trong phân đoạn kerosen, số lượng các chất nhựa rất ít, trọng lượng phân tử
của nhựa còn thấp (200÷300) [36].
-45.6
4
Tỷ trọng(15oC)
0,80
5
Sức căng bề mặt(20oC), N / m
6
Nhiệt hóa hơi, J / kg
2.5 x 105
7
Nhiệt cháy, MJ / kg
43.124
8
Điểm chớp cháy, oC
38
- Làm nhiên liệu sinh hoạt: dầu hỏa thắp sáng, đốt lò... làm dung môi pha
loãng [2, 49].
- Làm nhiên liệu phản lực: Loại nhiên liệu được dùng cho các máy bay dân
dụng trên thế giới là dạng kerosen Jet A1, ở Hoa Kỳ thì Jet A được dùng cho máy
Phạm Năng Cường CB130764
4
bay dân dụng, tương tự như loại Jet A1 ở trên nhưng điểm chảy cao hơn (-40oC thay
vì -47oC). Đây là hướng ứng dụng rộng rãi nhất của phân đoạn kerosen khoáng.
1.2. Nhiên liệu kerosene xanh
Nhiên liệu kerosen xanh được định nghĩa là các hydrocacbon có khoảng sôi
nằm trong giới hạn sôi của phân đoạn kerosen hoặc nhiên liệu phản lực thương
phẩm, được tổng hợp từ những nguồn nguyên liệu sinh học như dầu, mỡ động thực
vật, các phụ phẩm lâm nghiệp…. [34].
1.2.1. Ưu, nhược điểm của nhiên liệu kerosen xanh
Nhiên liệu kerosen xanh có các tính chất tương tự như kerosen thông thường
do đó có thể được trộn lẫn với nhiên liệu truyền thống theo tỷ lệ phù hợp để đáp
ứng các tiêu chuẩn nhiên liệu hàng không. Ưu điểm nổi trội của nhiên liệu kerosen
xanh là khả năng tái sinh nguồn nguyên liệu, nhiệt trị tương đương với nhiên liệu
khoáng, hiệu quả đốt cháy cao hơn, hầu như không chứa S, N và aromatic. Nguyên
liệu để sản xuất nhiên liệu kerosen xanh chính là các loại dầu thực vật, các phế
phẩm, phụ phẩm trong nông lâm nghiệp. Việc sản xuất nhiên liệu kerosen xanh
không chỉ góp phần giải quyết vấn đề tận dụng chất thải trong các quá trình chế biến
nông lâm nghiệp mà còn giúp con người có thể chủ động trong việc tạo ra các
nguồn nguyên liệu này, từ đó không bị phụ thuộc quá nhiều vào nguyên liệu hóa
thạch [34].
- Sản xuất từ nguyên liệu có khả năng tái tạo: Các loại dầu, mỡ động thực vật,
các sản phẩm phế thải từ quá trình tinh luyện, sử dụng dầu ăn đều là những nguyên
triển ở Fortaleza, Brazil.Tuy nhiên ngay sau khi giá dầu hạ thấp, nhiên liệu kerosen
xanh đã bị quên lãng và nó chỉ được quan tâm tới một lần nữa khi giá dầu tăng lên
mức kỉ lục trong năm. Ngành giao thông Hà Lan đã đầu tư 1,25 triệu euro để phát
triển nhiên liệu kerosen xanh vào năm 2011. Nhiên liệu kerosen xanh sẽ trở thành
hiện thực vào khoảng năm 2020, nhưng nguyên liệu sản xuất là một thách thức lớn
[9].
Tháng 03 năm 2011, thành viên của liên minh hàng không Airbus - hãng Hàng
không Quốc gia Rumani Tarom, UOP Honeywell và công ty Camelina đã công bố
kế hoạch thành lập một trung tâm sản xuất nhiên liệu kerosen xanh tại Rumani
nhằm cung cấp nhiên liệu cho máy bay dân dụng, sử dụng nguyên liệu là dầu cải.
Nhiều hãng hàng không khác tại châu Âu cũng đã tiến hành bay thử nghiệm bằng
nhiên liệu kerosen xanh [31].
Phạm Năng Cường CB130764
6
Ở khu vực châu Mỹ, Mỹ và Brazil là hai nước dẫn đầu trong việc nghiên cứu
tổng hợp, sản xuất nhiên liệu sinh học, trong đó có nhiên liệu kerosen xanh. Tháng
08 năm 2011, một công ty hàng không của Mexico đã tiến hành chuyến bay đầu
tiên trong khu vực Mỹ Latinh bằng nhiên liệu kerosen xanh sản xuất từ dầu
jatropha, có hành trình từ thủ đô Mexico tới Tuxtla Gutierrez, một thành phố thuộc
bang miền Nam Chiapas [31].
Tại một số nước châu Á như Thái Lan, Malaysia, Indonesia, nhiên liệu sinh
học được tổng hợp chủ yếu từ dầu cọ hoặc dầu dừa do các nước này có quỹ đất
được quản lý rất chặt chẽ phục vụ cho việc trồng cây cọ dầu và dừa. Malaysia là
nước sản xuất và xuất khẩu dầu cọ lớn nhất thế giới. Hàng năm, nước này sản xuất
khoảng 47% lượng dầu cọ trên thế giới [14]. Cọ là loại cây có năng suất cho dầu rất
lớn và nhiên liệu sản xuất từ dầu cọ có giá thành rẻ hơn nhiên liệu sản xuất từ các
loại dầu khác. Hơn nữa, nhiên liệu sinh học từ dầu cọ cũng thải ra lượng khí thải
Achentina.Tại các quốc gia này, phần lớn dầu đậu nành được dùng làm nguyên liệu
sản xuất nhiên liệu sinh học.
So với các loại dầu hạt khác, dầu đậu nành cho hiệu suất nhiên liệu sinh học
thấp hơn, nhưng cây đậu nành có ưu điểm là có thể phát triển tốt cả ở vùng ôn đới
và nhiệt đới.
Dầu đậu nành tinh khiết có màu vàng sáng. Thành phần axit béo chủ yếu là
axit linoleic (50 ÷ 57%) và axit oleic (23 ÷ 29%) [12, 44].
1.3.2. Dầu hạt cải
Cây cho hạt cải lấy dầu được gieo trồng vào mùa thu (cây hai năm) hoặc mùa
xuân (cây một năm), thuộc loại cây rễ cọc có thể cao 1,5m. Tại châu Âu, năng suất
hạt khoảng từ 2,1 đến 3 tấn/ha. Để tăng năng suất thu hạt cũng như hiệu suất dầu,
trong khoảng 2 năm đất trồng được trồng xen canh với các loại cây như súp lơ
trắng, súp lơ xanh, bắp cải.
Dầu hạt cải có hàm lượng axit oleic không no với một nối đôi cao, chứa ít axit
no và axit nhiều nối đôi nên tính cháy, ổn định cao và nhiệt độ đông đặc thấp. Diện
tích đất trồng cây hạt cải chiếm khoảng 2% tổng diện tích đất trồng, Trung Quốc
hiện đang là nước có sản lượng cây hạt cải lớn nhất trên thế giới. Tính đến năm
2005, diện tích trồng cây hạt cải ở châu Âu là 1,4 triệu ha, sản lượng nhiên liệu sinh
học từ dầu hạt cải ở Đức chiếm 50% toàn châu Âu, các nước cũng có sản lượng cao
là Pháp, Cộng Hòa Séc và Ba Lan [12].
Phạm Năng Cường CB130764
8
1.3.3. Dầu cọ
Cọ là loại cây nhiệt đới được trồng nhiều ở một số nước châu Âu, Tây Phi,
châu Á…Từ cây cọ có thể sản xuất hai loại dầu là dầu nhân cọ và dầu cùi cọ. Dầu
nhân cọ có màu trắng còn dầu cùi cọ có màu vàng. Thành phần axit béo của chúng
cũng khác nhau. Dầu cùi cọ là loại thực phẩm rất tốt dùng để ăn trực tiếp hoặc chế
theo hướng nghiên cứu này [1, 2].
Tại Việt Nam, nguồn mỡ thải chủ yếu lấy từ mỡ cá tra, cá basa. Năm 2004,
phân viện Khoa học Vật liệu tại TP. Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thành công công
nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu mỡ động thực vật. Theo số liệu của tổng
cục hải sản, sản lượng cá tra, cá basa quy hoạch cho đến năm 2011 vào khoảng
1,5 2 triệu tấn, sau khi chế biến, phải có tới 900.000 ÷ 1.200.000 tấn phụ phẩm sau
xuất khẩu cần được nghiên cứu ứng dụng để làm tăng hiệu quả sử dụng từ nguồn lợi
thủy sản này, trong đó mỡ cá thải sản lượng khoảng 300.000 ÷ 400.000 tấn/năm [1].
1.3.6. Mỡ động vật thải khác
Chỉ có 51% khối lượng thú nuôi, gia súc sống sử dụng để sản xuất thức ăn
cho con người, phần còn lại là da, xương và các bộ phận phục vụ cho nấu nướng,
chiên rán là dầu mỡ. Mỡ động vật thải lấy từ mỡ lợn, mỡ gà,… thu từ các nhà máy
giết mổ và chế biến thịt [1]. Trên thế giới, ngành sản xuất thịt phát triển khá nhanh
và đã đạt tới 237,7 triệu tấn trong năm 2010, trong đó 42,7%; 33,4%; 23,9% theo
thứ tự thuộc về thịt lợn, thịt gà và thịt bò. Vì vậy lượng phụ phẩm từ quá trình chế
biến vô cùng lớn [1, 2].
Bảng 1.2. Một số tính chất mỡ động vật thải
Đặc điểm
Chỉ số axit (mg KOH/g )
Mỡ gia súc
1,07
Mỡ lợn
0,63
Mỡ gà
0,56
Chỉ số iot (g/100g)
10
nguyên chất. Bảng 1.3 dưới đây so sánh tính chất hóa lý của dầu đã qua chiên rán
với dầu hạt cải nguyên chất [30, 36].
Bảng 1.3. So sánh tính chất dầu đã qua chiên rán và dầu hạt cải
Tính chất
Giá trị
Dầu hạt cải nguyên chất
Độ axit (mg KOH/g)
2,1
6,7
0,9
Hàm lượng
axit béo
(%kl)
Khác
Có thể thấy rằng, việc sử dụng dầu mỡ thải làm nguyên liệu có ưu điểm giá
thành rẻ và góp phần giải quyết được phần nào vấn đề môi trường.
1.3.8. Cặn béo thải từ quá trình tinh luyện dầu, mỡ động thực vật
Cặn béo thải thu được từ quá trình tinh chế cuối cùng trong quy trình tinh
luyện dầu, mỡ động thực vật. Cặn béo thải có thành phần hóa học rất phức tạp,
trong đó thành phần chủ yếu là các axit béo tự do, ngoài ra còn có các thành phần
khác như sterol, tocopherol, các este sterol, các hydrocacbon, các sản phẩm bẻ gãy
mạch của các axit béo tự do, andehit, xeton và axyl glyxerol. Hàm lượng axit béo tự
do thường chiếm từ 25 ÷ 75% khối lượng cặn béo thải phụ thuộc vào nguyên liệu
dầu ăn đem tinh luyện và điều kiện công nghệ của quá trình tinh luyện (đặc biệt có
loại lên đến hơn 90%) [44]. Trên thế giới, cặn béo thải thường được sử dụng làm
nguyên liệu cho quá trình sản xuất tocopherol và sterol [21] - những sản phẩm có
giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, sau khi tách tocopherol và sterol ra khỏi cặn béo thải,
vẫn còn một lượng cặn béo rất lớn thải ra thường được sử dụng làm thức ăn gia súc,
gây lãng phí một lượng nguyên liệu rất lớn có thể sử dụng để tổng hợp nhiên liệu
Phạm Năng Cường CB130764
11
12
Tại Việt Nam, Viện Hóa học Công nghiệp Việt Nam là nơi đầu tiên sử dụng
loại nguyên liệu này để sản xuất nhiên liệu sinh học - các metyl este tại các điều
kiện sau: nhiệt độ 220oC, áp suất 45 đến 50 bar, thời gian phản ứng 2 giờ. Các quá
trình nghiên cứu bẻ gãy mạch cacbon để tổng hợp các dạng nhiên liệu kerosen xanh
hiện chưa được nghiên cứu.
1.3.9. Dầu dừa
Cây dừa là một trong rất ít các loại cây mà tất cả các bộ phận của chúng đều
có công dụng hữu ích. Nước dừa làm nước giải khát, cơm dừa làm thực phẩm hay
ép lấy dầu, vỏ ngoài dừa dùng làm nguyên liệu sản xuất than hoạt tính chất lượng
cao, vỏ trong dừa (gáo dừa) chế tác thành các sản phẩm thủ công mỹ nghệ, cành lá
dừa dùng làm vật liệu lợp mái nhà, thân và rễ dừa phơi khô dùng làm củi đun hay
vật liệu xây dựng…Chính vì vậy mà dừa còn có tên gọi là “cây của cuộc sống” (tree
of life). Dừa là loại cây thân gỗ, sinh trưởng ở những vùng khí hậu nhiệt đới, có thể
chịu được đất mặn, đất cát rất tốt, do đó ta hay gặp loài cây này ở những vùng nhiệt
đới ven biển hay trên các đảo nhiệt đới. Tuy vậy, dừa không thể sống được ở vùng
khí hậu lạnh giá bởi tính chịu lạnh rất kém, thậm chí khi còn nhỏ chỉ một đợt lạnh
ngắn ngày cũng có thể làm chết cây. Dừa là loài cây ưa sáng, cần rất nhiều năng
lượng từ ánh sáng mặt trời nên không thể phát triển và có thể tàn lụi khi sinh trưởng
trong khu vực không có ánh nắng mặt trời (trong nhà, dưới tán của các loại cây
khác..). Cây dừa được nhân giống từ quả dừa, đây là một loại hạt có thể chịu nhiều
điều kiện thời tiết nhất. Quả dừa có lớp vỏ ngoài đặc biệt nhẹ và không thấm nước,
chúng làm cho quả dừa có thể trôi nổi thời gian dài trên biển trước khi bị sóng đánh
và một vùng đất nào đó để nảy mầm. Vỏ trong dừa rất cứng để bảo vệ mầm và cơm
dừa. Chỉ cần có một lượng nước ngọt cần thiết tưới đều đặn là dừa có thể nảy mầm
được. Tất cả những chất dinh dưỡng ban đầu cần thiết cho sự phát triển của cây con
đều đã có ở trong cơm và nước dừa nên cây dừa non không cần nhiều chất dinh
dưỡng từ đất. Khi cây dừa phát triển, bộ rễ của chúng đâm sâu xuống lòng đất để
này là loại bỏ phần lớn lượng nước có trong cơm dừa, nâng cao giá trị của dầu dừa.
Cơm dừa khô sau đó được đưa vào ép lấy dầu, bã dừa sau khi ép có thể làm thực
phẩm, phân bón hay làm thức ăn gia súc rất tốt vì chúng có chứa khá nhiều protein
(18÷25%). Cơm dừa chứa hàm lượng lớn dầu, từ 65%÷72% nên trung bình cứ 19
quả cho một lít dầu dừa. Sản lượng dầu dừa luôn lớn hơn nhiều so với các loại dầu
thực vật khác, chiếm 20% tổng sản lượng các loại dầu thực vật. Mặc dù loại cây này
Phạm Năng Cường CB130764
14