Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu quá trình tổng hợp biodiesel từ dầu cọ
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 2
I.Tổng quan về nhiên liệu diesel truyền thống. 2
I.1 Những nét chung về nhiên liệu diesel 2
I.2 Các chỉ tiêu chất lượng của nhiên liệu diesel 6
II. Tổng quan về dầu thực vật. 11
II.1Sử dụng dầu thực vật 11
II.2 Giới thiệu một số loại dầu thực vật thông dụng 11
II.3 Thành phần hoá học của dầu thực vật 14
II.4 Một số tính chất quan trọng của dầu thực vật 15
II.5Các phản ứng hoá học của dầu thực vật 16
III. Nhiên liệu sinh học. 19
IV. Tổng quan về biodiesel 20
IV.1 Giới thiệu chung về biodiesel 20
IV.2 Các quá trình chuyển hoá este tạo biodiesel. 26
IV.3 Qúa trình chuyển hoá este sử dụng xúc tác bazơ. 30
IV.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trao đổi este. 34
V. Pha trộn biodiesel với diesel 36
CHƯƠNG II: THỰC NGHIỆM 38
I. Phân tích các tính chất của dầu thực vật 38
I.1 Phân tích thành phần axit béo của dầu thực vật 38
I.2 Xác định các chỉ số cơ bản của dầu thực vật 39
I.2.1 Xác định chỉ số axit (TCVN 6127, 1996) 39
I.2.2 Xác định độ nhớt động học (TCVN 3171-1995, ASTM-D 445) 39
I.2.3 Xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín (TCVN 2693-1995, ASTM-D 93) 41
I.2 .4 Xác định tỷ trọng (ASTM-D1298). 42
II. Qúa trình tổng hợp biodiesel từ dầu cọ. 43
II.1. Yêu cầu về nguyên liệu. 43
II.2. Cách tiến hành tổng hợp biodiesel. 44
II.2.1. Các thiết bị chính trong quá trình thực nghiệm. 44
II.2.2. Các bước tiến hành. 45
II.3 Các phương pháp phân tích chất lượng sản phẩm 46
II.3.1 Phương pháp xác định độ ăn mòn tấm đồng (TCVN 2694-1995, ASTM-D130-94) 47
II.3.3 Phương pháp xác định hàm lượng cặn cacbon (ASTM-D2709) 48
II.3.4 Phương pháp phổ hấp thụ hồng ngoại 49
II.3.5 Phương pháp sắc ký khí 49
CHƯƠNG III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 51
I. Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến qúa trình tổng hợp biodiesel . 51
I.1. Nhiệt độ 52
I.2. Tốc độ khuấy 54
I.3. Thời gian phản ứng 56
I.4 Nồng độ xúc tác 58
I.5. Tỷ lệ mol metanol/dầu 60
II. Kết luận 62
KẾT LUẬN CHUNG 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
y trong động cơ mà không cần thay đổi các chi tiết của động cơ với sự tạo cặn thấp.
Biodiesel là các mono ankyl este mạch thẳng được điều chế bởi
phản ứng trao đổi este giữa các loại dầu thực vật và mỡ động vật với các loại rượu mạch thẳng (methanol, ethanol,)
R1COOCH2
R2COOCH
R3COOCH2
R1COOR
R2COOR
R3COOR
CH2 – OH
CH – OH
CH2 – OH
+
+ 3ROH
Dầu thực vật Rượu mạch thẳng Glyxerin Biodiesel
Biodiesel là một nhiên liệu sinh học điển hình, nó được điều chế từ dầu thực vật( dầu dừa, dầu bông, dầu hạt hướng dương, dầu cọ, dầu đậu nành, dầu sở) hay là mỡ động vật sạch hay phế thải. Đây là những nguyên liệu không độc hại, có khả năng phân huỷ sinh học,có thể trồng trọt và chăn nuôi được. Ngoài ra, trong quá trình sản xuất biodiesel , có tạo ra sản phẩm phụ là glyxerin, đây cũng là một chất có giá trị kinh tế cao, chúng được sử dụng trong các ngành dược, mỹ phẩm.
Biodiesel rất sạch, đây là một nguồn nhiên liệu thay thế tốt nhất cho động cơ trong tương lai khi mà nguồn nguyên liệu khoáng bị cạn kiệt, không làm suy yếu các nguồn tự nhiên, có lợi về mặt sức khoẻ và môi trường. Việc sản xuất biodiesel từ dầu thực vật, mỡ động vật và phế thải không những giúp cân bằng môi trường sinh thái mà còn làm đa dạng hoá các dạng năng lượng cung cấp cho con người, đóng góp vào đảm bảo an ninh năng lượng, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu khoáng, đồng thời đem lại lợi nhuận và việc làm cho người dân.
Biodiesel có tính chất vật lý rất giống với dầu diesel. Tuy nhiên,
tính chất phát khí thải thì biodiesel tốt hơn dầu diesel. Tính chất vật lý của biodiesel so với nhiên liệu diesel được thể hiện ở bảng sau.
So sánh tính chất của nhiên liệu diesel với biodiesel
Các chỉ tiêu
Biodiesel
Diesel
Tỷ trọng
0.87 á 0.89
0.81 á 0.89
Độ nhớt động học ở 400C, cSt
3.7 á 5.8
1.9 á 4.1
Trị số xetan
46 á70
40 á 55
Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy, cal/g
37000
43800
Hàm lượng lưu huỳnh,%
0.0 á 0.0024
0.5
Điểm vẩn đục, 0C
- 11 á 16
-
Điểm rót, 0C
- 15 á 13
- 25 á -15
Chỉ số iot
60 á 135
8.6
Sản phẩm cháy của biodiesel sạch hơn nhiều so với nhiên liệu diesel
khoáng, riêng B 20 (20% biodiesel 80% diesel khoáng) có thể được sử dụng trong các động cơ diesel mà không cần thay đổi kết cấu của động cơ, thực tế các động cơ diesel sẽ chạy tốt hơn B 20.
Ưu điểm của biodiesel :
Trị số xetan cao: trị số xetan là một đơn vị đo khả năng phản ứng bắt cháy của nhiên liệu diesel . Trị số xetan của diesel càng cao thì sự mồi lửa và sự cháy càng tốt, động cơ chạy đều đặn hơn. Nhiên liệu diesel thông thường có trị số xetan từ 50 đến 52 và 53 đến 54 đối với động cơ cao tốc. Biodiesel là các alkyl este mạch thẳng do vậy nhiên liệu này có trị số xetan cao hơn diesel khoáng, trị số xetan của biodiesel thường từ 56 đến 58. Với trị số xetan như vậy biodiesel hoàn toàn có thể đáp ứng dễ dàng yêu cầu của những động cơ đòi hỏi nhiên liệu chất lượng cao với khả năng tự bắt cháy cao mà không cần phụ gia tăng trị số xetan.
Hàm lượng lưu huỳnh: trong biodiesel hàm lượng lưu huỳnh rất ít, khoảng 0.001%. Đặc tính này của biodiesel rất tốt cho quá trình sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel , vì nó làm giảm đáng kể khí thải SO2 gây ăn mòn thiết bị và gây ô nhiễm môi trường.
Quá trình cháy sạch: do trong nhiên liệu biodiesel chứa khoảng 11% oxy, nên quá trình cháy của nhiên liệu xảy ra hoàn toàn. Vì vậy với những động cơ sử dụng nhiên liệu biodiesel thì sự tạo muội, đóng cặn trong động cơ giảm đáng kể.
Khả năng bôi trơn giảm mài mòn: Biodiesel có khả năng bôi trơn bên trong rất tốt. Các cuộc kiểm tra đã chỉ ra rằng. biodiesel có khả năng bôi trơn tốt hơn diesel khoáng. Khả năng bôi trơn của nhiên liệu được đặc trưng bởi giá trị HFRR (high-frequency receiprocating rig), nói chung giá trị HFRR càng thấp thì khả năng bôi trơn của nhiên liệu càng tốt. Diesel khoáng đã xử lý lưu huỳnh có giá trị HFRR ³ 500 khi không có phụ gia, nhưng giới hạn đặc trưng của diesel là 450. Vì vậy, diesel khoáng yêu cầu phải có phụ gia để tăng khả năng bôi trơn. Ngược lại, giá trị HFRR của biodiesel khoảng 200. Vì vậy, biodiesel rất phù hợp như là một phụ gia rất tốt đối với nhiên liệu diesel thông thường. Khi thêm vào với tỷ lệ thích hợp sự hoạt động của động cơ có thành phần biodiesel , sự mài mòn động cơ được giảm đáng kể. Thực nghiệm đã chứng minh sau khoảng 15000 giờ làm việc, sự mài mòn vẫn không được nhận thấy.
Khả năng thích hợp cho mùa đông: Biodiesel phải được phù hợp cho tính chất sử dụng vào mùa đông ở nhiệt độ –200C (đo ở giá trị CFPP tương tự cho cách đo của diesel khoáng). Cả các nhiên liệu chấp nhận phụ gia phải đảm bảo điều này. Sự kết tinh (tạo parafin) xảy ra trong nhiên liệu diesel gây trở ngại cho các đường ống dẫn nhiên liệu , bơm phun. Nếu điều này xảy ra thì quá trình làm sạch là rất cần thiết. Còn biodiesel thì chỉ bị đông đặc lại khi nhiệt độ tăng, và nó không cần thiết phải làm sạch hệ thống nhiên liệu .
Giảm lượng khí thải độc hại: Theo các nghiên cứu của một trường đại học ở Califonia, sử dụng biodiesel tinh khiết thay cho diesel khoáng có thể giảm 93.6% nguy cơ mắc bệnh ung thư từ khí thải của diesel , do biodiesel có chứa rất ít các hợp chất thơm, chứa rất ít lưu huỳnh, quá trình cháy của biodiesel triệt để hơn nên giảm được nhiều các hydrocacbon trong khí thải.
An toàn cháy nổ: Biodiesel có nhiệt độ chớp cháy trên 1100C cao hơn so với diesel vì vậy tính chất nguy hiểm của nó thấp hơn, an toàn hơn trong tồn chứa và vận chuyển.
Có thể trồng trọt dễ dàng: Tạo ra nguồn năng lượng độc lập với dầu mỏ, không làm suy yếu các nguồn năng lượng tự nhiên, không gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường.
Nhược điểm chủ yếu của biodiesel là:
Giá thành khá cao: biodiesel thu được từ dầu thực vật đắt hơn so với nhiên liệu diesel thông thường. Ví dụ như ở Mỹ 1 gallon dầu đậu nành giá xấp xỉ bằng 2 đến 3 lần 1 gallon diesel thông thường. Nhưng trong quá trình sản xuất biodiesel có thể tạo ra sản phẩm phụ là glyxerin là một chất có tiềm năng thương mại lớn có thể bù lại phần nào giá cả cao của biodiesel.
Biodiesel cũng có những nhược điểm là thải ra nhiều khí NOx : chúng thải khí NOX hơn so với diesel. Lượng khí này tăng lên khi sử dụng biodiesel với tỷ lệ pha trộn biodiesel /diesel cao. Tuy nhiên cũng có thể giảm NOx bằng cách sử dụng bộ tuần hoàn khí thải, hay lắp hộp xúc tác ở ống xả của động cơ.
Tính kém ổn định của biodiesel : biodiesel bị phân huỷ rất nhanh.
Phụ thuộc lớn vào nguồn nguyên liệu : cần quy hoạch tốt vùng nguyên liệu.
Quá trình sản xuất biodiesel không đảm bảo: rửa diesel không sạch thì khi sử dụng vẫn gây ra các vấn đề về ô nhiễm: do vẫn còn xà phòng, kiềm dư, methanol, glyxerin tự do là những chất gây ô nhiễm mạnh. Vì vậy phải có các tiêu chuẩn cụ thể để đánh giá chất lượng của biodiesel .
Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của biodiesel được cho trong bảng sau:
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng biodiesel theo ASTM – D6751
STT
Chỉ tiêu đánh giá
Giá trị
1
Tỷ trọng
0.8 – 0.9
2
Độ nhớt (400C, mm2/s)
1.9 – 6.0
3
Nhiệt độ chớp cháy, 0C
Min 130
4
Hàm lượng nước, % thể tích
Max0.05
5
Glyxerin tự do, % khối lượng
Max0.02
6
Hàm lượng lưu huỳnh sulfat, % khối lượng
0.02
7
Hàm lượng lưu huỳnh, % khối lượng
Max 0.05
8
Hàm lượng phốt pho, % khối lượng
Max 0.001
9
Chỉ số axit, mg KOH/g nhiên liệu
Max 0.8
10
Độ ăn mòn đồng (3h/500C)
< N03
11
Trị số xetan
>47
12
Cặn cacbon, % khối lượng
<0.05
13
Tổng lượng glyxerin, % khối lượng
Max 0.24
IV.2 các quá trình chuyển hoá este tạo biodiesel.
Biodiesel có thể được sản xuất bởi nhiều công nghệ este hóa khác nhau. Về phương diện hóa học quá trình chuyển hóa este (hay còn gọi là quá trình rượu hóa) có nghĩa là từ một phân tử glyxerit hay các axit béo, trung hòa các axit béo tự do, tách glyxerin và tạo ra các alkyl este. Rượu được sử dụng trong các quá trình này thường là các rượu đơn chức chứa khoảng từ một đến tám nguyên tử cacbon: metanol, etanol, butanol, và amylalcol. Metanol và etanol là hay được sử dụng nhất. Etanol có ưu điểm là sản phẩm của nông nghiệp, có thể tái tạo được, dễ bị phân hủy sinh học, ít ô nhiễm môi trường hơn, nhưng metanol lại được sử dụng nhiều hơn do giá thành thấp hơn, cho phép tách đồng thời pha glyerin, do nó là rượu mạch ngắn nhất và phân cực. Phản ứng tương tự sử dụng etanol phức tạp hơn vì nó yêu cầu lượng nước trong rượu và trong dầu rất thấp. Ngoài ra, metyl este có năng lượng lớn hơn etyl este, khả năng tạo cốc ở vòi phun thấp hơn. Có ba phương pháp cơ bản để sản xuất biodiesel từ dầu thực vật và mỡ động vật là:
Phương pháp siêu tới hạn: Đây là phương pháp mới không cần sử dụng xúc tác nhưng nhiệt độ và áp suất tiến hành phản ứng rất cao (áp suất trên 100Mpa và nhiệt độ 850K). Phương pháp này cho độ chuyển hóa cao, thời gian phản ứng ngắn nhất, quá trình tinh chế sản phẩm đơn giản nhất vì không sử dụng xúc tác, nhưng đòi hỏi chế độ công nghệ cao, phức tạp.
Phương pháp chuyển hóa dầu thành axit, và sau đó este hóa thành biodiesel . Phương pháp này phải trải qua hai giai đoạn...
Biodiesel là các mono ankyl este mạch thẳng được điều chế bởi
phản ứng trao đổi este giữa các loại dầu thực vật và mỡ động vật với các loại rượu mạch thẳng (methanol, ethanol,)
R1COOCH2
R2COOCH
R3COOCH2
R1COOR
R2COOR
R3COOR
CH2 – OH
CH – OH
CH2 – OH
+
+ 3ROH
Dầu thực vật Rượu mạch thẳng Glyxerin Biodiesel
Biodiesel là một nhiên liệu sinh học điển hình, nó được điều chế từ dầu thực vật( dầu dừa, dầu bông, dầu hạt hướng dương, dầu cọ, dầu đậu nành, dầu sở) hay là mỡ động vật sạch hay phế thải. Đây là những nguyên liệu không độc hại, có khả năng phân huỷ sinh học,có thể trồng trọt và chăn nuôi được. Ngoài ra, trong quá trình sản xuất biodiesel , có tạo ra sản phẩm phụ là glyxerin, đây cũng là một chất có giá trị kinh tế cao, chúng được sử dụng trong các ngành dược, mỹ phẩm.
Biodiesel rất sạch, đây là một nguồn nhiên liệu thay thế tốt nhất cho động cơ trong tương lai khi mà nguồn nguyên liệu khoáng bị cạn kiệt, không làm suy yếu các nguồn tự nhiên, có lợi về mặt sức khoẻ và môi trường. Việc sản xuất biodiesel từ dầu thực vật, mỡ động vật và phế thải không những giúp cân bằng môi trường sinh thái mà còn làm đa dạng hoá các dạng năng lượng cung cấp cho con người, đóng góp vào đảm bảo an ninh năng lượng, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu khoáng, đồng thời đem lại lợi nhuận và việc làm cho người dân.
Biodiesel có tính chất vật lý rất giống với dầu diesel. Tuy nhiên,
tính chất phát khí thải thì biodiesel tốt hơn dầu diesel. Tính chất vật lý của biodiesel so với nhiên liệu diesel được thể hiện ở bảng sau.
So sánh tính chất của nhiên liệu diesel với biodiesel
Các chỉ tiêu
Biodiesel
Diesel
Tỷ trọng
0.87 á 0.89
0.81 á 0.89
Độ nhớt động học ở 400C, cSt
3.7 á 5.8
1.9 á 4.1
Trị số xetan
46 á70
40 á 55
Nhiệt lượng tỏa ra khi cháy, cal/g
37000
43800
Hàm lượng lưu huỳnh,%
0.0 á 0.0024
0.5
Điểm vẩn đục, 0C
- 11 á 16
-
Điểm rót, 0C
- 15 á 13
- 25 á -15
Chỉ số iot
60 á 135
8.6
Sản phẩm cháy của biodiesel sạch hơn nhiều so với nhiên liệu diesel
khoáng, riêng B 20 (20% biodiesel 80% diesel khoáng) có thể được sử dụng trong các động cơ diesel mà không cần thay đổi kết cấu của động cơ, thực tế các động cơ diesel sẽ chạy tốt hơn B 20.
Ưu điểm của biodiesel :
Trị số xetan cao: trị số xetan là một đơn vị đo khả năng phản ứng bắt cháy của nhiên liệu diesel . Trị số xetan của diesel càng cao thì sự mồi lửa và sự cháy càng tốt, động cơ chạy đều đặn hơn. Nhiên liệu diesel thông thường có trị số xetan từ 50 đến 52 và 53 đến 54 đối với động cơ cao tốc. Biodiesel là các alkyl este mạch thẳng do vậy nhiên liệu này có trị số xetan cao hơn diesel khoáng, trị số xetan của biodiesel thường từ 56 đến 58. Với trị số xetan như vậy biodiesel hoàn toàn có thể đáp ứng dễ dàng yêu cầu của những động cơ đòi hỏi nhiên liệu chất lượng cao với khả năng tự bắt cháy cao mà không cần phụ gia tăng trị số xetan.
Hàm lượng lưu huỳnh: trong biodiesel hàm lượng lưu huỳnh rất ít, khoảng 0.001%. Đặc tính này của biodiesel rất tốt cho quá trình sử dụng làm nhiên liệu cho động cơ diesel , vì nó làm giảm đáng kể khí thải SO2 gây ăn mòn thiết bị và gây ô nhiễm môi trường.
Quá trình cháy sạch: do trong nhiên liệu biodiesel chứa khoảng 11% oxy, nên quá trình cháy của nhiên liệu xảy ra hoàn toàn. Vì vậy với những động cơ sử dụng nhiên liệu biodiesel thì sự tạo muội, đóng cặn trong động cơ giảm đáng kể.
Khả năng bôi trơn giảm mài mòn: Biodiesel có khả năng bôi trơn bên trong rất tốt. Các cuộc kiểm tra đã chỉ ra rằng. biodiesel có khả năng bôi trơn tốt hơn diesel khoáng. Khả năng bôi trơn của nhiên liệu được đặc trưng bởi giá trị HFRR (high-frequency receiprocating rig), nói chung giá trị HFRR càng thấp thì khả năng bôi trơn của nhiên liệu càng tốt. Diesel khoáng đã xử lý lưu huỳnh có giá trị HFRR ³ 500 khi không có phụ gia, nhưng giới hạn đặc trưng của diesel là 450. Vì vậy, diesel khoáng yêu cầu phải có phụ gia để tăng khả năng bôi trơn. Ngược lại, giá trị HFRR của biodiesel khoảng 200. Vì vậy, biodiesel rất phù hợp như là một phụ gia rất tốt đối với nhiên liệu diesel thông thường. Khi thêm vào với tỷ lệ thích hợp sự hoạt động của động cơ có thành phần biodiesel , sự mài mòn động cơ được giảm đáng kể. Thực nghiệm đã chứng minh sau khoảng 15000 giờ làm việc, sự mài mòn vẫn không được nhận thấy.
Khả năng thích hợp cho mùa đông: Biodiesel phải được phù hợp cho tính chất sử dụng vào mùa đông ở nhiệt độ –200C (đo ở giá trị CFPP tương tự cho cách đo của diesel khoáng). Cả các nhiên liệu chấp nhận phụ gia phải đảm bảo điều này. Sự kết tinh (tạo parafin) xảy ra trong nhiên liệu diesel gây trở ngại cho các đường ống dẫn nhiên liệu , bơm phun. Nếu điều này xảy ra thì quá trình làm sạch là rất cần thiết. Còn biodiesel thì chỉ bị đông đặc lại khi nhiệt độ tăng, và nó không cần thiết phải làm sạch hệ thống nhiên liệu .
Giảm lượng khí thải độc hại: Theo các nghiên cứu của một trường đại học ở Califonia, sử dụng biodiesel tinh khiết thay cho diesel khoáng có thể giảm 93.6% nguy cơ mắc bệnh ung thư từ khí thải của diesel , do biodiesel có chứa rất ít các hợp chất thơm, chứa rất ít lưu huỳnh, quá trình cháy của biodiesel triệt để hơn nên giảm được nhiều các hydrocacbon trong khí thải.
An toàn cháy nổ: Biodiesel có nhiệt độ chớp cháy trên 1100C cao hơn so với diesel vì vậy tính chất nguy hiểm của nó thấp hơn, an toàn hơn trong tồn chứa và vận chuyển.
Có thể trồng trọt dễ dàng: Tạo ra nguồn năng lượng độc lập với dầu mỏ, không làm suy yếu các nguồn năng lượng tự nhiên, không gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người và môi trường.
Nhược điểm chủ yếu của biodiesel là:
Giá thành khá cao: biodiesel thu được từ dầu thực vật đắt hơn so với nhiên liệu diesel thông thường. Ví dụ như ở Mỹ 1 gallon dầu đậu nành giá xấp xỉ bằng 2 đến 3 lần 1 gallon diesel thông thường. Nhưng trong quá trình sản xuất biodiesel có thể tạo ra sản phẩm phụ là glyxerin là một chất có tiềm năng thương mại lớn có thể bù lại phần nào giá cả cao của biodiesel.
Biodiesel cũng có những nhược điểm là thải ra nhiều khí NOx : chúng thải khí NOX hơn so với diesel. Lượng khí này tăng lên khi sử dụng biodiesel với tỷ lệ pha trộn biodiesel /diesel cao. Tuy nhiên cũng có thể giảm NOx bằng cách sử dụng bộ tuần hoàn khí thải, hay lắp hộp xúc tác ở ống xả của động cơ.
Tính kém ổn định của biodiesel : biodiesel bị phân huỷ rất nhanh.
Phụ thuộc lớn vào nguồn nguyên liệu : cần quy hoạch tốt vùng nguyên liệu.
Quá trình sản xuất biodiesel không đảm bảo: rửa diesel không sạch thì khi sử dụng vẫn gây ra các vấn đề về ô nhiễm: do vẫn còn xà phòng, kiềm dư, methanol, glyxerin tự do là những chất gây ô nhiễm mạnh. Vì vậy phải có các tiêu chuẩn cụ thể để đánh giá chất lượng của biodiesel .
Các tiêu chuẩn đánh giá chất lượng của biodiesel được cho trong bảng sau:
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng biodiesel theo ASTM – D6751
STT
Chỉ tiêu đánh giá
Giá trị
1
Tỷ trọng
0.8 – 0.9
2
Độ nhớt (400C, mm2/s)
1.9 – 6.0
3
Nhiệt độ chớp cháy, 0C
Min 130
4
Hàm lượng nước, % thể tích
Max0.05
5
Glyxerin tự do, % khối lượng
Max0.02
6
Hàm lượng lưu huỳnh sulfat, % khối lượng
0.02
7
Hàm lượng lưu huỳnh, % khối lượng
Max 0.05
8
Hàm lượng phốt pho, % khối lượng
Max 0.001
9
Chỉ số axit, mg KOH/g nhiên liệu
Max 0.8
10
Độ ăn mòn đồng (3h/500C)
< N03
11
Trị số xetan
>47
12
Cặn cacbon, % khối lượng
<0.05
13
Tổng lượng glyxerin, % khối lượng
Max 0.24
IV.2 các quá trình chuyển hoá este tạo biodiesel.
Biodiesel có thể được sản xuất bởi nhiều công nghệ este hóa khác nhau. Về phương diện hóa học quá trình chuyển hóa este (hay còn gọi là quá trình rượu hóa) có nghĩa là từ một phân tử glyxerit hay các axit béo, trung hòa các axit béo tự do, tách glyxerin và tạo ra các alkyl este. Rượu được sử dụng trong các quá trình này thường là các rượu đơn chức chứa khoảng từ một đến tám nguyên tử cacbon: metanol, etanol, butanol, và amylalcol. Metanol và etanol là hay được sử dụng nhất. Etanol có ưu điểm là sản phẩm của nông nghiệp, có thể tái tạo được, dễ bị phân hủy sinh học, ít ô nhiễm môi trường hơn, nhưng metanol lại được sử dụng nhiều hơn do giá thành thấp hơn, cho phép tách đồng thời pha glyerin, do nó là rượu mạch ngắn nhất và phân cực. Phản ứng tương tự sử dụng etanol phức tạp hơn vì nó yêu cầu lượng nước trong rượu và trong dầu rất thấp. Ngoài ra, metyl este có năng lượng lớn hơn etyl este, khả năng tạo cốc ở vòi phun thấp hơn. Có ba phương pháp cơ bản để sản xuất biodiesel từ dầu thực vật và mỡ động vật là:
Phương pháp siêu tới hạn: Đây là phương pháp mới không cần sử dụng xúc tác nhưng nhiệt độ và áp suất tiến hành phản ứng rất cao (áp suất trên 100Mpa và nhiệt độ 850K). Phương pháp này cho độ chuyển hóa cao, thời gian phản ứng ngắn nhất, quá trình tinh chế sản phẩm đơn giản nhất vì không sử dụng xúc tác, nhưng đòi hỏi chế độ công nghệ cao, phức tạp.
Phương pháp chuyển hóa dầu thành axit, và sau đó este hóa thành biodiesel . Phương pháp này phải trải qua hai giai đoạn...