Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
Luận văn ThS. Hóa dầu và xúc tác hữu cơ -- Trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011
Tổng quan về biodiesel, nguồn nguyên liệu để sản xuất biodiesel, các loại xúc tác và quá trình điều chế biodiesel; sử dụng và đánh giá sản phẩm biodiesel. Quá trình thực nghiêm: quá trình điều chế xúc tác, các phương pháp nghiên cứu đặc trưng của xúc tác. Đưa ra kết quả: kết quả nhiễu xạ tia X, phổ hồng ngoại, phân tích nhiệt TG-DTA, phương pháp hiển vi điện tủ quét (SEM), kết quả xác định bề mặt riêng BET và phân bố lỗ xốp
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL..................................................2
1.1. Biodiesel là gì? ..................................................................................2
1.1.1. Diesel và động cơ diesel .........................................................................2
1.1.2. Biodiesel – nhiên liệu sinh học ...............................................................3
1.2. Các nguồn nguyên liệu để sản xuất biodiesel ...................................4
1.2.1. Dầu thực vật............................................................................................4
1.2.2. Mỡ động vật ...........................................................................................6
1.2.3. Dầu mỡ thải trong công nghiệp thực phẩm ............................................7
1.2.4. Vi sinh vật và tảo biển.............................................................................8
1.2.5. Một số loại nguyên liệu khác ..................................................................9
1.3. Các loại xúc tác và quá trình điều chế biodiesel...................................9
1.3.1. Xúc tác kiềm tính...................................................................................10
1.3.2. Xúc tác axit............................................................................................13
1.3.3. Xúc tác enzyme......................................................................................15
1.3.4. Xúc tác đường rắn.................................................................................19
1.3.5. Các siêu axit rắn ...................................................................................20
1.4. Sử dụng và đánh giá sản phẩm biodiesel ............................................25
1.4.1. Ưu và nhược điểm của biodiesel...........................................................25
1.4.2. Đánh giá chất lượng sản phẩm biodiesel .............................................27
1.4.3. Sử dụng biodiesel ..................................................................................30
2.1. Quá trình điều chế xúc tác...............................................................32
2.1.1. Hóa chất và thiết bị...............................................................................32
2.1.2. Điều chế xúc tác....................................................................................32
2.2. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng của xúc tác ..........................33
2.2.1. Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) ......................................................33
2.2.2. Phổ hồng ngoại (IR)..............................................................................33
2.2.3. Phương pháp giải hấp NH3 theo chương trình nhiệt độ (TPD-NH3) ..34
2.2.4. Phương pháp hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy–
SEM)..................................................................................................................34
2.2.5. Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng theo BET ......................34
2.2.6. Phương pháp sắc kí khối phổ (GC-MS)................................................35
2.2.7. Phương pháp đánh giá hoạt tính xúc tác..............................................35
Chương 3: KẾ T QUẢ VÀ THẢ O LUÂN ̣ ...................................................37
3.1. Đặc trưng tính chất cấu trúc và bề mặt xúc tác thu được....................37
3.1.1. Kết quả nhiễu xạ tia X...........................................................................37
3.1.2. Kết quả phổ hồng ngoại ........................................................................39
3.1.3. Kết quả phân tích nhiệt TG-DTA ..........................................................40
3.1.4. Kết quả phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) ................................41
3.1.5. Kết quả xác định bề mặt riêng theo BET và phân bố lỗ xốp ................41
3.1.6. Phân tích sản phẩm bằng GC-MS.........................................................42
3.1.7. Phân tích đặc trưng nhiên liệu B20 ......................................................45
KẾT LUẬN....................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................48
PHỤ LỤC.......................................................................................................53MỞ ĐẦU
Thế giớ i hiên ̣ nay đang đứ ng trư ớc một nguy cơ khủng hoảng “ 3F”: fuel
(nhiên liêu ̣ ); feed (thứ c ăn cho gia súc ); food (lương thưc ̣ ).Và nguy cơ có thể dễ
dàng nhận thấy và cận kề nhất chính là khủng hoảng nhiên liệu .
Như chúng ta đã biết thế giớ i đang trên đà phát triển v ới tốc độ chóng mặt,
cùng với đó là nhu cầu về nhiên liệu càng gia tăng đặc biệt là nhiên liệu hóa thạch
nói chung và dầu mỏ nói riêng . Trong khi đó nguồn cung cấp dầu mỏ không tăng
mà còn giảm về trữ lượng.
Vấn đề đăṭ ra là phải có biên ̣ pháp kip̣ thờ i để tránh đươc ̣ cuôc ̣ khủng hoảng
về an ninh năng lươn ̣ g này . Trên thế giớ i đã tiến hành nghiên cứ u vấn đề này từ
lâu.Và có nhiều giải pháp cho vấn đề này . Giải pháp được nghiên cứ u nhiều nhất có
thể kể đến là sản xuất dầu từ các sản phẩm có nguồn gốc thưc ̣ vâṭ hoăc ̣ đồng vâṭ hay
còn gọi là dầu biodiesel . Các quy trình sản xuất biodiesel được phát triển từ đầu
những năm 40 vớ i hai nhà s ản xuất lớn là E.I. duPont và Colgate–Palmolive–Peet.
Nói chung thì mục đích lớn nhất vào thời điểm này là phát triển phương pháp trích
có hiệu quả và đơn giản hơn Glycerin từ sản phẩm.
Ở Việt Nam, sau khi Bộ Trưởng bộ khoa học công nghệ phê duyêṭ “Đ ề án
phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”, nhiều dự án
nhiên liệu sinh học đã được thực hiện, nguồn nhiên liệu dần được thay thế… cho
thấy nướ c ta dù muôn ̣ vân ̃ không đứ ng ngoài cuôc ̣ trong viêc ̣ đi tìm giải pháp cho
vấn đề năng lươn ̣ g. Đây là bướ c đi hơp ̣ lý làm tiền đề cho công nghiêp ̣ “biofuel” ở
Việt Nam, đây cũng là một cơ hội lớn phát triển cho những nước nông nghiệp có
thời tiết ưu đãi như nước ta.
Chính vì những lí do trên, đề tài: “nghiên cứu điều chế Biodiesel từ dầu
thực vật và etanol trên hệ xúc tác rắn” đã được tiến hành nhằm mục đích thu
được nhiên liệu sinh học thay thế một phần nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng cạn
kiệt, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tìm ra hệ xúc tác rắn tối ưu cho quá trình
tổng hợp biodiesel. KẾT LUẬN
Qua quá trình nghiên cứu, đã rút ra được những kết luận sau:
Tổng hợp vật liệu xúc tác siêu axit SO42--ZrO2 mang trên nền vật liệu mao
quản trung bình, đặc trưng các tính chất cấu trúc và bề mặt bằng các phương pháp
hóa lý hiện đại như XRD, IR, SEM, TG-DTA, BET.
Điều chế thành công nhiên liệu Biodiesel với các đặc tính phù hợp với các tiêu
chuẩn hiện hành thông qua phản ứng chuyển hóa este với các nguyên liệu đầu là
dầu thực vật và etanol tuyệt đối, xúc tác là 5% và 10% SO42--ZrO2 với tỉ lệ
etanol:dầu là 18:1 ở nhiệt độ 60 0C.
Thấy được hoạt tính của SO42--ZrO2 đối với phản ứng chuyển este. Độ chuyển
hóa của phản ứng chưa cao nhưng sản phẩm có đặc tính phù hợp với yêu cầu của
nhiên liệu.
Đặc tính của nhiên liệu, B20 được đánh giá nhờ các phương pháp phân tích
hiện đại: GC-MS, điểm anilin, hàm lượng cặn, điểm khói, độ nhớt, khối lượng
riêng, độ API, chỉ số Xetan. Các kết quả cho thấy B20 thu được có khả năng làm
nhiên liệu cho động cơ Diesel.


wZ82aBM0fccJoEb

---