Company Logo KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BUTANOL LÀM NHIÊN LIỆU SINH HỌC GVHD: TS. Nguyễn Hữu Lương HV: Võ Đức Minh Minh Company Logo Giới thiệu Nội dung 1 Tính chất biobutanol 2 Bioethanol vs biobutanol 3 Tình hình nghiên cứu sản xuất và ứng dụng 4 2 Kết luận 5 Company Logo 1. Giới thiệu 3 Company Logo Đặt vấn đề • Nguy cơ cạn kiệt nguồn dầu mỏ trong những thập niên sắp tới và nhu cầu dầu mỏ không ngừng tăng  giá dầu thô tăng; 4 Company Logo Đặt vấn đề •Vấn đề ô nhiễm môi trường do hàm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính ngày càng tăng; •Xu đột chính trị xảy ra ở nhiều quốc gia mà nguyên nhân sâu xa là do nguồn dầu thô.  Yêu cầu cấp thiết về nguồn nhiên liệu thay thế. 5 Company Logo Biofuels •Biogas •Bioethanol •Biodiesel •Biobutanol… 6 Company Logo 2. Tính chất biobutanol 7 Company Logo Butanol •Thuộc nhóm của rượu đơn chất có 4 nguyên tử carbon với công thức C 4 H 9 OH. •Các đồng phân: n-butanol, iso-butanol, sec-butanol và tert-butanol. 8 Company Logo n-butanol • Là chất lỏng trong suốt, không màu, có thể cháy được và có mùi chuối. • Thị trường toàn cầu: 3 triệu tấn/năm (giá trị thị trường trên 4 tỷ $). • Ứng dụng:  Dung môi dùng trong sơn, lớp phủ, véc ni (lớp sơn ngoài);  Chất hóa dẻo – để cải thiện tính chất vật lý của nhựa;  Là chất trung gian, nguyên liệu cho các ngành hóa học và plastic khác;  Dùng trong ngành dệt – chất trương nở cho sơ sợi;  Mỹ phẩm, ngành dược phẩm – thuốc kháng sinh, hormone, vitamins;  Phụ gia pha xăng và dầu phanh (thành phần tổng hợp). 9 Company Logo Iso-butanol • Là chất lỏng không màu với mùi mốc ngọt (sweet musty odor). Hòa tan vô hạn với tất cả các dung môi hữu cơ (miscible), tan rất ít trong nước. • Giá trị thị trường hiện tại khoảng 560 triệu $/năm. • Ứng dụng:  Dung môi trong công nghiệp (lớp phủ bề mặt, chất kết dính, chất trích ly);  Hóa chất trung gian cho ngành hóa dầu;  Chất phân tán;  Phụ gia. 10 [...]... Logo Biobutanol Nhiệt trị; Hòa tan nước; RVP Ăn mòn 29 Bioethanol RON Hiệu suất lên men Company Logo Tác dụng tẩy rửa 30 Company Logo Khả năng gây trương nở polymer 31 Company Logo Hiệu quả sử dụng nhiên liệu 32 Company Logo Sự phát thải • First to fuel an unmodified American car with 100% butanol, drive 10,000 miles across the USA and astound local EPA officials when test results reveal:  Butanol. .. (g/cm3) 118 Nhiệt độ sôi (oC) 7,7 Khả năng tan trong nước (g/100mL) 35 Điểm chớp cháy (oC) MON 78 Isobutanol 0,802 sectertbutanol butanol 0,806 0,781 108 99 82 8 12,5 Miscible 28 24 11 94 - 89 Nguồn: C Machaco et al 14 Company Logo Tính chất biobutanol Nguồn: SK energy 15 Company Logo Tính chất biobutanol Nguồn BP 16 Company Logo Ưu điểm nổi bật • Tính chất của biobutanol gần với tính chất của xăng:... cell) có thể tạo isobutanol với hiệu suất cao hơn 60 g/L; • Sec -butanol: không thể được sản xuất trực tiếp từ quá trình lên men, nhưng có thể thu 2,3butanediol từ lên men, sau đó tách nước để tạo ra MEK Hydro hóa MEK để có 2 -butanol; • Tert -butanol: không thể sản xuất được từ bất kỳ quá trình sinh hóa nào đã được biết đến 13 Company Logo Tính chất các đồng phân butanol Tính chất nbutanol 0,81 Khối lượng...Sec -butanol • Chất lỏng không màu, có thể bắt cháy, ít tan trong nước và tan hoàn toàn với dung môi hữu cơ phân cực • Ứng dụng:    11 Dùng làm dung môi; Chủ yếu được chuyển hóa thành butanone ("MEK” - methyl ethyl ketone); Ester của sec -butanol có mùi dễ chịu và được dùng với lượng nhỏ trong sản xuất nước hoa hoặc làm chất tạo mùi nhân tạo Company Logo Tert -butanol • Chất lỏng trong... (điểm chảy khoảng 25 °C) • Ứng dụng   Chất biến tính ethanol,  Thành phần trong chất tẩy sơn;  Phụ gia xăng (tăng chỉ số octane);  12 Dung môi; Chất trung gian trong tổng hợp các hợp chất như MTBE, ETBE, TBHP, chất mùi khác… Company Logo Bio -butanol • n -butanol là sản phẩm chính thu được từ quá trình lên men ABE (known technology, hiệu suất thấp khoảng 15 g/L); • Iso -butanol: được sản xuất từ quá... hydrocarbons by 95%;  Butanol reduced carbon monoxide to 0.01%;  Butanol reduced oxides of nitrogen by 37%;  Butanol increased auto mileage by 9% Nguồn: Butylfuel, LLC 33 Company Logo Khí thải độc hại 34 Company Logo Khí thải độc hại 35 Company Logo Lợi ích môi trường • Công ty DuPont và BP hiện tại đang tiến hành phân tích và tính toán chi tiết vòng tuần hoàn phát thải của biobutanol Những kết quả... Company Logo Tính chất biobutanol Nguồn BP 16 Company Logo Ưu điểm nổi bật • Tính chất của biobutanol gần với tính chất của xăng:  Nhiệt trị;  RVP • Hòa tan tốt trong xăng; • Khả năng hòa tan ẩm thấp 17 Company Logo 3 Biobutanol vs bioethanol 18 Company Logo RON 19 Company Logo TBP 20 Company Logo RVP 21 Company Logo RVP 22 Company Logo Nhiệt trị 23 Company Logo Alcohol – water interactions 24 Company... BP hiện tại đang tiến hành phân tích và tính toán chi tiết vòng tuần hoàn phát thải của biobutanol Những kết quả ban đầu cho thấy, với cùng nguồn nguyên liệu, biobutanol có mức độ giảm phát thải khí ô nhiễm ít nhất bằng ethanol; • Áp suất hơi của biobutanol thấp hơn so với xăng, giảm phát thải VOC 36 Company Logo . Logo KHẢ NĂNG SỬ DỤNG BUTANOL LÀM NHIÊN LIỆU SINH HỌC GVHD: TS. Nguyễn Hữu Lương HV: Võ Đức Minh Minh Company Logo Giới thiệu Nội dung 1 Tính chất biobutanol 2 Bioethanol. chất n- butanol Iso- butanol sec- butanol tert- butanol Khối lượng riêng ở 20 o C (g/cm 3 ) 0,81 0,802 0,806 0,781 Nhiệt độ sôi ( o C) 118 108 99 82 Khả năng