BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------

MAI VĂN CƯỜNG

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP BIOKEROSEN TỪ DẦU DỪA
SỬ DỤNG XÚC TÁC KI/Al2O3
Chuyên ngành: HÓA HỌC

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS. ĐINH THỊ NGỌ

Hà Nội – Năm 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------

MAI VĂN CƯỜNG

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP BIOKEROSEN TỪ DẦU DỪA SỬ
DỤNG XÚC TÁC KI/Al2O3

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
HÓA HỌC


GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC BIOKEROSEN .... 2
1.1. NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC ............................................................................ 2
1.1.1. Tính chất vật lí của kerosen khoáng có nguồn gốc từ dầu mỏ .................. 2
1.1.2. Thành phần hóa học ................................................................................ 2
1.1.3. Thành phần phân đoạn kerosen khi được sử dụng làm nhiên liệu phản lực
và dầu hỏa dân dụng ......................................................................................... 3
1.1.4. Ứng dụng ................................................................................................ 7
1.2. NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC SINH HỌC BIOKEROSEN .............................. 7
1.2.1. Định nghĩa biokerosen ............................................................................ 7
1.2.2. Ưu điểm và ứng dụng của biokerosen...................................................... 8
1.2.3. Yêu cầu nhiên liệu biokerosen ................................................................. 9
1.2.4. Lịch sử phát triển nhiên liệu biokerrosen ............................................... 10
1.2.5. Tình hình sản xuất biokerosen ở Việt Nam và trên thế giới ................... 11
1.3. NGUỒN NGUYÊN LIỆU TỔNG HỢP BIOKEROSEN ............................. 12
1.3.1. Dầu thực vật có số cacbon thấp ............................................................. 12
1.3.2. Dầu thực vật nhiều nối đôi .................................................................... 14
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT BIOKEROSEN .................................. 24
1.4.1. Quá trình trao đổi este ........................................................................... 24
1.4.2. Quá trình chuyển đổi dầu thực vật thành bio- SPK (nhiên liệu sinh học
biokerosen từ parafin tổng hợp) ...................................................................... 25

2.3.4. Xác định độ nhớt ( ASTM D445) .......................................................... 45
2.3.5. Xác định hàm lượng nước (ASTM D95) ............................................... 45
2.3.6. Xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín (ASTM D93) ............................... 46
2.3.7. Xác định hàm lượng cặn cacbon (ASTM 189/97) .................................. 47
2.3.8. Xác định chiều cao ngọn lửa không khói (ASTM D1322) ..................... 48
2.3.9. Phương pháp sắc kí khí-khối phổ (GC-MS) ........................................... 50
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 52
3.1. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP XÚC TÁC KI/Al2O3 ................ 53
3.1.1. Nghiên cứu lựa chọn xúc tác ................................................................. 53
3.1.2. Khảo sát hàm lượng KI tối ưu trong xúc tác .......................................... 54
3.1.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ nung đến hiệu suất xúc tác . .............. 55
3.1.4. Kết quả nhiễu xạ tia X ........................................................................... 56
3.1.5. Giản đồ TG-DTG và DTA-DDTA ........................................................ 60
3.1.6. Kết quả ảnh SEM của xúc tác trước và sau quá trình nung .................... 62
3.1.7. Phổ EDX ............................................................................................... 63
3.2. KẾT QUẢ TỔNG HỢP BIOKEROSEN ..................................................... 64
3.2.1. Đặc trưng nguyên liệu đầu vào .............................................................. 64
3.2.2. Khảo sát diều kiện phản ứng ................................................................. 65
3.2.3. Kết quả GC – MS của sản phẩm biokerosen từ dầu dừa ........................ 71
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 76

HV: Mai Văn Cường


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Al2O3 ..................................................................................................................... 35
Bảng 1.28: Độ mạnh và hiệu suất chuyển đổi xúc tác của KI trên chất mang khác
nhau ...................................................................................................................... 36
Bảng 2.1: Lượng mẫu thử thay đổi theo chi số iốt dự kiến .................................... 43
Bảng 3.1. Hiệu suất thu metyl este với các loại xúc tác khác nhau ......................... 53

HV: Mai Văn Cường


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của hàm lượng KI trong xúc tác với hiệu suất của phản ứng.
.............................................................................................................................. 55
Bảng 3.3: Mối quan hệ giữa nhiệt độ nung xúc tác với hiệu suất phản ứng ............ 56
Bảng 3.4: Kết quả EDX mẫu 25% KI/Al2O3 chưa nung tại các vùng khác nhau .... 63
Bảng 3.5: Kết quả EDX mẫu 25% KI/Al2O3 nung 850oC tại các vùng khác nhau .. 64
Bảng 3.6: Hàm lượng pha hoạt tính tính toán dựa trên kết quả phổ EDX ............... 64
Bảng 3.7: Các tính chất đặc trưng của nguyên liệu ................................................ 65
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của tỷ lệ mol metanol/dầu đến hiệu suất phân đoạn
biokerosen ............................................................................................................. 66
Bảng 3.9: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất phân đoạn biokerosen 67
Bảng 3.10: Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất phân đoạn biokerosen
.............................................................................................................................. 68
Bảng 3.11: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất phân đoạn biokerosen ...... 69
Bảng 3.12: Mối quan hệ của hàm lượng xúc tác với hiệu suất phân đoạn biokerosen
.............................................................................................................................. 70
Bảng 3.13: Bảng các điều kiện tối ưu cho quá trình tổng hợp biokerosen, với xúc
tác KI/Al2O3 .......................................................................................................... 71

Hình 3.7. Giản đồ TG-DTG của xúc tác ................................................................ 60
Hình 3.8. Giản đồ DTA-DDTA của mẫu xúc tác ................................................... 61
Hình 3.9: Ảnh SEM của xúc tác 25% KI/Al2O3 trước và sau nung tại 850oC ......... 62
Hình 3.10: Phổ EDX của xúc tác 25% KI/Al2O3 chưa nung .................................. 63
Hình 3.11: Phổ EDX của xúc tác 25% KI/Al2O3 đã nung tại 850oC ...................... 64
Hình 3.12: Ảnh hưởng của tỷ lệ mol metanol/dầu đến hiệu suất phân đoạn
biokerosen ............................................................................................................. 66
Hình 3.13: Ảnh hưởng của thời gian phản ứng đến hiệu suất phân đoạn biokerosen
.............................................................................................................................. 67
Hình 3.14: Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất phân đoạn biokerosen
.............................................................................................................................. 68
Hình 3.15: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất phân đoạn biokerosen ....... 69
Hình 3.16: Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác đến hiệu suất phân đoạn biokerosen
.............................................................................................................................. 70
Hình 3.17. Sắc ký đồ của mẫu biokerosen tổng hợp từ dầu dừa ............................. 71

HV: Mai Văn Cường


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

MỞ ĐẦU
Hiện nay sự phát triển mạnh mẽ của các nghành công nghiệp cùng với dân số
ngày một đông đúc, vấn đề biến đổi khí hậu tiêu cực của thiên nhiên qua những trận
thiên tai, lũ lụt… xảy ra do ảnh hưởng của nhiều yếu tố, sự phát thải CO 2 là một
trong những yếu tố chính mà ngành giao thông vận tải đã chiếm 69% tổng lượng
CO2 phát thải này. Cùng với CO2 là nguyên nhân chính dẫn đến các hiệu ứng nóng
lên toàn cầu thì lượng khí thải NOx cũng làm tăng mức độ tác động tổng thể của sự

1


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC BIOKEROSEN
1.1. NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC
1.1.1. Tính chất vật lí của kerosen khoáng có nguồn gốc từ dầu mỏ
Kerosen còn được gọi là parafin hoặc dầu parafin, là một chất lỏng không màu,
hoặc màu vàng nhạt, dễ cháy, có mùi đặc trưng, độ bay hơi tương đối nằm trung
gian giữa xăng và dầu diesel, là thành phần chưng cất giữa 150°C và 260°C.
Kerosen không tan trong nước, nhưng thể hòa tan trong các dung môi hữu cơ.
Kerosen có tính chất vật lý sau.
Bảng 1.1: Tính chất vật lý của kerosen
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11


thành phần aromatic và lưu huỳnh trước khi thành phần kerosen đạt yêu cầu. Việc
bẽ gãy các thành phần ít bay hơi của dầu mỏ giờ là quá trình chính cho việc sản xuất
kerosen [2,3].
1.1.2. Thành phần hóa học
Bao gồm các hydrocacbon có số cacbon từ C11-C15, C16. Trong phân đoạn này,
chứa hầu hết là các n-parafin, rất ít izo-parafin. Các hydrocacbon naphtenic và

HV: Mai Văn Cường

2


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

thơm, ngoài loại có cấu trúc một vòng và nhiều nhánh phụ, còn có mặt các hợp chất
hai hoặc ba vòng, đặc biệt loại naphten và thơm hai vòng chiếm phần lớn. Trong
kerosen bắt đầu có mặt các hợp chất hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp giữa vòng
thơm và vòng naphten như tetralin và đồng đẳng của chúng. Các hợp chất chứa S,
N, O tăng dần. Lưu huỳnh dạng mecaptan giảm dần, xuất hiện lưu huỳnh dạng
sunfua. Các chất nitơ với hàm lượng nhỏ, dạng quinolin, pyron, indol.
Kerosen (Jet A, Jet A1, JP-8) là một hỗn hợp phức tạp gồm alkan (50-65% thể
tích), mono và poly-aromatic (10-20% thể tích) và xycloalkan hoặc naphten (mono
và poly-cyclic 20-30% thể tích).
Kerosen là một sản phẩm có độ ổn định cao, và việc thêm các phụ gia để tăng
chất lượng là không cần thiết. Ngoài việc loại bỏ những số lượng quá mức của
aromatic bằng quá trình Edeleanu, phân đoạn kerosen có thể chỉ cần rửa bằng kiềm
hoặc 1 quá trình xử lý nếu H2S có mặt để loại bỏ mecaptan.
1.1.3. Thành phần phân đoạn kerosen khi được sử dụng làm nhiên liệu phản

điều này rất nguy hiểm đối với các máy bay phản lực hoạt động ở tầm cao (lên cao
10.000m nhiệt độ khí quyển hạ xuống -560C) trong khi đó các naphten vẫn ở trạng
thái lỏng vừa đảm bảo việc cung cấp nhiên liệu vào buồng đốt không bị gián đoạn,
và có nhiệt cháy cũng không kém gì các parafin.
Quá trình cháy của nhiên liệu trong động cơ phản lực đòi hỏi nhiên liệu phải
cháy hoàn toàn, không được phân hủy trước khi cháy tạo nên các cặn cacbon, bám
vào buồng đốt ở gần tuy-e, hoặc bám vào nến điện ở gần lỗ phun nhiên liệu làm
thay đổi hình dạng và kích thước ban đầu của chúng. Về mặt này, các hydrocacbon
thơm có nhiệt độ sôi cao (chủ yếu là loại nhiều vòng có trong phân đoạn) có xu
hướng tạo tàn và cặn cốc rất mạnh còn các parafin bao giờ cũng có khả năng cháy
hoàn toàn và ít có xu hướng tạo tàn, tạo cốc. Xu hướng tạo tàn, tạo cốc của các
hydrocacbon có thể sắp xếp theo chiều giảm dần như sau:
Thơm > monoolefin > iso-parafin và naphten > n-parafin.
Để đánh giá khả năng tạo cặn cacbon này, đối với nhiên liệu phản lực thường
dùng đại lượng chiều cao ngọn lửa không khói, tính bằng (mm) để so sánh. Chiều
cao ngọn lửa sáng, ít tạo muội tạo cặn cacbon. Các hydrocacbon parafinic có chiều
cao ngọn lửa không khói cao nhất, nhưng chiều dài mạch cacbon lớn, trị số này
càng giảm. Đối với các hydrocacbon parafinic có mạch nhánh, chiều cao này nhỏ
hơn so với các parafin mạch thẳng tương ứng, còn đối với các hydrocacbon
naphtenic, chiều cao ngọn lửa không khói cũng tượng tự các iso-parafinic nhiều
nhánh. Các hydrocacbon thơm có chiều cao ngọn lửa không khói thấp nhất.
Tóm lại, trong thành phần hydrocacbon của phân đoạn kerosen thì các
hydrocacbon parafinic và naphtenic thích hợp trong động cơ phản lực nhất. Vi vậy,
phân đoạn kerosen và phân đoạn xăng của dầu mỏ họ naphteno-parafinic hoặc
parafino-naphtenic là nguyên liệu tốt nhất để sản xuất nhiên liệu cho động cơ phản
lực. Khi có hàm lượng hydrocacbon thơm quá cao, phải tiến hành loại chúng ra để
giữ trong giới hạn dưới 20-25%.
HV: Mai Văn Cường

4

Phân đoạn kerosen khi sử dụng để sản xuất dầu hoả dân dụng cũng có những
đặc tính riêng, trong đó thành phần các hydrocacbon đóng một vai trò rất quan
trọng.

HV: Mai Văn Cường

5


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

Khi dùng dầu hoả để thắp sáng hay đun nấu, yêu cầu cơ bản nhất là làm sao để
ngọn lửa phải cháy sáng, không có màu vàng-đỏ, không tạo nhiều khói đen, không
tạo nhiều tàn đọng ở đầu bấc và dầu phải dễ dàng theo bấc lên phía trên để cháy.
Romp đã làm thí nghiệm dùng 6 ngọn đèn được đốt bằng 6 loại hydrocacbon
dưới đây:
+ Tetrahydronaphtalen C10H12
+ Mezitilen tức [C6H3(CH3)3]
+ Thơm tách ra từ phân đoạn kerosen
+ Phân đoạn kerosen đã tách hydrocacbon thơm
+ Xêten, C16H32
+ Xêtan, C16H34
Sau đó, nâng dần bấc nến lên cho đến khi thấy ngọn lửa xuất hiện khói đen và
đo chiều cao của ngọn lửa này. Ông ta nhân thấy rằng, ngọn lửa đèn đốt bằng xêtan
cho ngọn lửa cao nhất, và càng trở lên trên (tức càng giảm dần đặc tính parafinic,
tăng dần tính chất thơm) ngọn lửa càng thấp dần.
Do đó, thành phần parafin trong phân đoạn kerosen góp phần làm tăng chiều
cao ngọn lửa không khói, là một đặc tính quan trọng khi dùng nó để thắp sáng và

Nói chung, phân đoạn kerosen của dầu mỏ họ parafinic hoàn toàn thích hợp
dùng để sản xuất dầu hoả dân dụng không đòi hỏi một quá trình biến đôi thành phần
của nó bằng các phương pháp hóa học phức tạp.
1.1.4. Ứng dụng
Kerosen được sử dụng làm nhiên liệu phản lực và nhiên liệu sinh hoạt dân
dụng.
Nhiên liệu cho động cơ phản lực có thể được chia thành ba dạng chính: Dạng
kerosen, dạng kerosen với điểm chớt cháy cao và dạng phân đoạn rộng.
Loại nhiên liệu được dùng cho các máy bay dân dụng trên thế giới là dạng
kerosen Jet A1 tương ứng F-35 của khối OTAN, ở Hoa Kỳ thì dùng cho máy bay
dân dụng này là loại Jet A tương tự như loại Jet A1 ở trên nhưng điểm cháy của nó
cao hơn (-40oC thay vì -47oC).
Đối với dạng thứ hai cho phép tồn chứa rất an toàn trong những khoang chứa
của máy bay. Còn loại thứ ba thì có nhiệt độ sôi đầu rất thấp khoảng 70oC, thực chất
đây là sản phẩm thu được từ việc phối trộn của phân đoạn naphta nhẹ với kerosen.
Ngoài ra nhiên liệu phản lực còn có nhiều dạng khác nhau phục vụ cho những
mục đích khác nhau như là nhiên liệu có nhiệt năng cao dùng cho hoả tiễn.
1.2. NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC SINH HỌC BIOKEROSEN
1.2. 1. Định nghĩa biokerosen
Biokerosen là nhiên liệu có nguồn gốc từ tự nhiên hay có nguồn gốc từ sinh
khối. Hay nói cách khác biokerosen là este của các axit béo mạch ngắn tồn tại trong
dầu thực vật hoặc este của các axit béo có nhiều nối đôi có nguồn gốc từ dầu thực
vật.

HV: Mai Văn Cường

7


Luận văn Thạc sĩ

+ Do có tính năng tượng tự như dầu kerosen 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 ta phải thay bằng vật liệu kim loại).

HV: Mai Văn Cường

8


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

- Về mặt kinh tế.
+ Sử dụng nhiên liệu biokerosen ngoài vấn đề giải quyết ô nhiễm 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.
+ Đồng thời đa dạng hoá nền nông nghiệp và tăng thu nhập ở vùng miền nông
thôn.
+ Hạn chế nhập khẩu nhiên liệu kerosen, góp phần tiết kiệm cho quốc gia một
khoảng ngoại tệ lớn.
b. Nhược điểm
Biokerosen có nhiệt độ đông đặc cao hơn kerosen 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.
Biokerosen có nhiệt trị thấp hơn so với kerosen.
Trở ngại lớn nhất của việc thương mại biokerosen trước đây là chi phí sản suất
cao. Do đó làm cho giá thành biokerosen khá cao, nhưng với sự leo thang giá cả
nhiêu liệu như hiện nay thì vấn đề này không còn là rào cản nữa.

sự bốc hơi mạnh, tạo các nút hơi trong hệ thống yêu cầu nhiên liệu phản lực phải có
áp suất hơi bão hòa vào khoảng 21 kPa ở 380C.
Các hợp chất phi hydrocacbon chứa trong phân đoạn kerosen có ảnh xấu đến
tính chất sử dụng của nhiên liệu.
+ Các chất chứa S khi cháy tạo SO2, SO3 gây ăn mòn ở nhiệt độ thấp, đồng thời
còn gây cặn bám trong buồng đốt, gây trở ngại cho quá trình.
+ Các chất chứa oxy như phenol, axit naphtenic đều làm tăng khả năng ăn mòn
của thùng chứa, ống dẫn nhiên liệu.
+ Các chất chứa nitơ làm cho nhiên liệu kém ổn định, biến màu. Các kim loại
nặng, nhất là V, Ni nằm trong sản phẩm cháy ở nhiệt độ cao, khi đập vào tuabin
chính sẽ gây ăn mòn và phá hỏng các chi tiết của tuabin, vậy quy định hàm lượng
Smaxlà 0,3% trọng lượng.
1.2.4. Lịch sử phát triển nhiên liệu biokerrosen
Ngày 23 tháng 10 năm 1984, chương trình chuyến bay thử nghiệm sử dụng
biokerosen tinh khiết B100, bay từ Sao Jose dos Campos tới Brazil trong thời gian 4
giờ. Máy bay được sử dụng mang tên ‘‘Brandeirante’’được sản xuất bởi Embraer,
Brazil.
Năm 2005, Tiến sĩ Expedito Parente đã trình bày trong giải thưởng United
Nation’s Blue Sky ở Shenzhen, với đề tài ‘Mối tương quan giữa biodiesel và
biokerosen’.
Năm 2008, Virgin Atlantic thực hiện chuyến bay Boeing 747 hoạt động trên
hỗn hợp dầu lửa và nhiên liệu sinh học, sử dụng 80/20 hỗn hợp của dầu hỏa và
nhiên liệu sinh học làm từ dầu cọ và chiết xuất hạt cọ ba-ba-su, cộng với một thành
phần chất chống đông sinh học etanol.
HV: Mai Văn Cường

10


Luận văn Thạc sĩ

Japan

Boeing 737-800

Boeing 747-300

CFM International
CFM56-7B
47.5%jatropha, 2.5%
tảo, 50% dầu hỏa

Pratt & Whitney
JT9D-7R4G2
42% camelina.
8% jatropha/tảo
Nikki
Universal/UOP
30/1/2009

Nguyên liệu

50% Jatropha

Nhà cung cấp

UOP

UOP

Thời gian

một thách thức lớn. Vì hầu như không chủ động được nguồn nguyên liệu để sản
xuất và chưa có quy hoạch về nguồn nguyên liệu một cách có hệ thống.
Sau những thử nghiệm ban đầu thì người ta đã quyết định sẽ thực hiện những
chuyến bay thử với nhiêu liệu có 50% bio-SPK pha trộn cùng nhiên liêu phản lực từ
dầu khoáng thông thường, cuộc thử nghiệm này được tiến hành với sự vào cuộc của
các hãng hàng không Boeing, Honeywell/UOP, Air Force Research Lab (AFRL),
cùng với sự tham gia của các công ty sản suất động cơ. Cả 3 loại nhiên liệu được sử
dụng cho các chuyến bay thử nghiệm đều đạt được tất cả các tiêu chuẩn ASTM
D1655.
1.3. NGUỒN NGUYÊN LIỆU TỔNG HỢP BIOKEROSEN
Nguồn nguyên liệu cho quá trình này rất phong phú, nó bao gồm các loại dầu
thực vật.Tập trung chủ yếu là dầu thực vật có số cacbon thấp và có nhiều nối đôi.
+ Dầu có số cacbon thấp cho sản phẩm biokerosen có độ nhớt thấp và nhiệt trị
cao.
+ Dầu có nhiều nối đôi cho sản phẩm biokerosen có độ linh động cao tốt cho
động cơ hoạt động ở nhiệt độ thấp vì có nhiệt độ đông đặc thấp.
1.3.1. Dầu thực vật có số cacbon thấp
Dầu thực vật có số cacbon thấp đặc trưng là dầu dừa.
Dầu dừa là loại dầu được sản xuất từ nhân và thịt của quả dừa. Dầu dừa là chất
lỏng không màu đến màu vàng-nâu nhạt. Dầu dừa rất ổn định nhiệt, hàm lượng các
chất béo không no rất ít, chứa hàm lượng chất béo bão hòa cao nên chậm oxi hóa,
khả năng chống ôi khoảng hai năm trong quá trình bảo quản. Dầu dừa chứa 96%
không bão hòa đơn và 2% axit béo không bão hòa đa [25].
HV: Mai Văn Cường

12


Luận văn Thạc sĩ



43.0-53.0

Lauric axit

C14

16.0-21.0

Myristic axit

C16

7.5-10.0

Palmitic axit

C18:0

2.0-4.0

Stearic axit

C18:1

5.0-10.0

Oleic axit

C18:2


Dầu dừa là chất béo trung tính, có chứa glyxerin. Qua quá trình trao đổi este, sử
dụng chất xúc tác sẽ biến dầu thành các este, tách glyxerin từ các sản phẩm chính.
Các glyxerin nằm phía dưới và dầu sinh học nổi lên trên và được chiết ra bình.
Trong quy mô phòng thí nghiệm xúc tác thướng dùng là KOH [24,25,26].

HV: Mai Văn Cường

13


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

Bảng 1.5: Số liệu sản xuất ước tính đối với dầu dừa theo Sở Nông nghiệp
Hoa Kỳ đã công bố như sau

Năm

2005-06

2006-07

2007-08

Sản xuất
dầu dừa,
triệu tấn


14


Luận văn Thạc sĩ

GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ

trời, nước và khí CO2 thành sinh khối tảo. Tảo có kích thước nhỏ, từ cấu trúc đơn
bào đến đa bào, có hình thái khá phức tạp.
Hiện nay, nhiên liệu sinh học từ vi tảo đang được tập trung nghiên cứu do
chúng giải quyết được cả vấn đề về môi trường và an ninh năng lượng. Vi tảo sử
dụng CO2, thông qua quá trình quang hợp để tích lũy sinh khối và lipid dùng làm
nguyên liệu để chuyển hóa thành năng lượng. Vi tảo là nguồn nguyên liệu thay
thế, thân thiện với môi trường để sản xuất nhiên liệu sinh học như bioetanol,
biodiesel, biokerosen...
Sử dụng vi tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học có ưu và nhược điểm.
Bảng 1.6: Ưu, nhược điểm khi sử dụng vi tảo để sản xuất nhiên liệu sinh học
Ưu điểm

Nhược điểm

Tốc độ sinh trưởng cao
Không đòi hỏi các nguồn nước ngọt cho
nuôi trồng(có thể trồng trong nước
thải,nước lợ,nước biển).
Nhu cầu dùng nước ít hơn các loại cây
lương thực.
Hiệu suất chuyển hóa khí thải CO2 thành
sinh khối cao, giúp giảm phát thải hiệu
ứng nhà kính.


Bảng 1.7: Hàm lượng các nguyên tố trong sinh khối vi tảo
Thành phần

Hàm lượng (%)

C

61,52

H

8,50

O

20,19

N

9,79

S

-

Dầu tảo có chứa axit béo không bão hòa rất cao. Một số axit như [8]:
Arachidonic axit (AA), Eicospentaenoic axit (EPA), Docasahexaenoic axit (DHA),
Gamma-linoleic axit (GLA), Linoleic axit (LA)[2,11,12].
Bảng 1.8: Hàm lượng dầu trong sinh khối vi tảo

>20

Nannochloris sp

20-35

Nannochloropsis sp

31-68

Neochloris oleoabundans

35-54

Nitzschia sp

45-47

Phaeodactylum tricornutum

20-30

Schizochytrium sp

50-77

Tetraselmis sueica

15-23



62.8

Free

3.6

2.6

protothecoides

Bảng 1.10:Thành phần hóa học của các loài vi tảo sấy khô
Mẫu
Scenedesmus
obliquus
Scenedesmus
quadricauda
Scenedesmus
dimuorphus
Chlamydomonas
rheinhardii
Chlorella
vulgaris
Chlorella
pyrenoidosa
Spirogyra sp.
Dunaliella
bioculata
Dualiella salina
Euglena gracilis

12-14

3-6

47

-

1.9

-

8-18

21-52

16-40

-

48

17

21

-

51-58


57
39-61

32
14-18

6
14-20

-

28-45

25-33

22-38

1-2

52

15

3

-

28-39

40-57


25-30

4-7

-

17