BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM  KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề Tài: THIẾT KẾ MÔ HÌNH SẢN XUẤT BIODIESEL TỪ DẦU THẢI Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Liễu Sinh viên thực hiện: Danh sách đính kèm Lớp: CDHD11 Khoá: 11 Tp. Hồ Chí Minh, ngày……tháng……năm 2012 1 DANH SÁCH SINH VIÊN 2 Stt Họ Và Tên Mssv 1 Nguyễn Thị Ngọc Anh 09157371 2 Nguyễn Thị Lan Anh 09230141 3 Trần Thị Bình 09072181 4 Phạm Thành Đồng 09083401 5 Phạm Thị Hằng 09095641 6 Nguyễn Quốc Khương 08246231 7 Nguyễn Thị Cẩm Lệ 09155401 8 Đoàn Công Minh 09084451 9 Nguyễn Thị Việt Nữ 09123001 10 Lương Thị Vụ 09222751 MỞ ĐẦU Hiện nay, nhân loại đang phải đối mặt với một cuộc khủng hoảng về năng lượng khi các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt và gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Giải pháp mà con người tìm đến để khắc phục những vấn đề đó chính là các nguồn năng lượng mới như năng lượng gió, mặt trời, sinh khối… Khác với các nguồn năng lượng tái tạo khác, năng lượng sinh khối như biodiesel chẳng hạn không chỉ thay thế năng lượng hóa thạch mà còn góp phần xử lý ô nhiễm môi trường. Tại Việt Nam, với đặc thù là một nước nông nghiệp, việc nghiên cứu phát triển nguồn vật liệu và năng lượng sinh khối tạo ra những dạng năng lượng, vật liệu sạch, rẻ góp phần bảo đảm an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường (trong đó biodiesel đang rất được quan tâm hiện nay) chính là một hướng đi tất yếu. Nhiên liệu sinh học thay thế từng phần diesel từ dầu mỏ không thân thiện với môi trường và đang cạn kiệt. Nguyên liệu đầu vào để sản xuất biodiesel ở nước ta có nhiều loại: Các loại dầu thực vật ăn được và không ăn được, trong đó có dầu rán phế thải, dầu hạt cao su, mỡ cá basa… Trong đó dầu rán phế thải là thích hợp nhất, vì về nguyên tắc, dầu rán phế thải không dùng để ăn được bởi khi chiên đi chiên lại nhiều lần tính chất của dầu đã bị biến đổi có hại cho sức khỏe, cụ thể một phần đã chuyển thành aldehyde rất độc. Dầu rán phế thải lại khó tự phân hủy trong môi trường, nên nếu thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm môi trường trầm trọng. Dầu rán phế thải ở Việt Nam đang có hàm lượng acid béo tự do thấp, nên có thể sử dụng công nghệ sản xuất biodiesel một giai đoạn, đơn giản. Còn sản phẩm biodiesel từ các loại nguyên liệu đầu vào khác nhau có chất lượng như nhau, miễn là công nghệ chuyển hóa đạt trên 98%. Dầu rán phế thải từ nhà máy mì ăn liền thường dùng qua nhiều lần, giá thành rất rẻ. 3 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học công nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh -khoa công nghệ hóa đã tạo điều kiện cho chúng em môi trường học tập tốt. Đặc biệt là giáo hướng dẫn Th.s Nguyễn Thị Liễu đã tận tận tình hướng dẫn và giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt báo cáo đồ án này. Qua thời gian thực hiện đồ án này Chúng em đã học tập được nhiều kiến thức cơ bản trong trường và nhiều kiến thức ngoài thực tế. Tuy nhiên, do việc tiếp súc áp dụng vào thực tế chỉ mới bắt đầu và còn ít kinh nghiệm. Vì vậy cuốn báo cáo này không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong các thầy cô trong khoa công nghệ hóa học góp ý chỉ dẫn để bài báo cáo của nhóm chúng em được hoàn chỉnh hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn. Tp.hcm Ngày… Tháng… Năm 2012 Nhóm Sinh Viên Đồ Án 4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tp.hcm, Ngày… Tháng… Năm 2012 Giáo Viên Hướng Dẫn 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU Nội dung Trang Bảng 1.1: Chỉ tiêu chất lượng dầu Diesel và Biodiesel Bảng 1.2: Liệt kê một số loại dầu thực vật Bảng 1.3: Các axit béo có trong thành phần các loại dầu. Bảng 1.4: Thành phần axit béo trong một số loại dầu thực vật. Bảng 1.5: Một số chỉ tiêu chất lượng của Biodiesel (B100) theo ASTM D 6751 Bảng 1.6:Tính chất hóa lí đặc trưng của các xúc tác dạng Al 2 O 3 Bảng 1.7: So Sánh Hiệu Suất biodiezel trên các loại xúc tác khác nhau Bảng 2.1: Ưu nhược điểm của quá trình mới Bảng 2.2: So sánh các phương pháp cổ điển và quy trình sản xuất mới Bảng 2.3: So sánh tính chất 6 DANH MỤC HÌNH Nội dung Trang Hình 2.1: Sản xuất Biodiesel Hình 2.2: Sản xuất Biodiesel từ phản ứng chuyển vị Hình 2.3: Sản xuất Biodiesel từ dầu thực vật, dầu thải Hình 2.4: Quy trình mới sản xuất Biodiesel Hình 2.5: Quy trình HTPM Hình 2.6 : Sản xuất Biodiesel từ Jatropha 7 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Tên đầy đủ 1 DTV Dầu thực vật 2 HTPM Methanol Metanol với áp suất và nhiệt độ cao (High Temperature and Pressured) 3 FAME Axit béo methyl este hay dầu diesel sinh học 4 FFA Axit béo tự do (Free Fatty Axit) 8 MỤC LỤC 1.1.2 nh ngh a:Đị ĩ 12 1.1.3 Tính ch t và u nh c đi m c a Biodieselấ ư ượ ể ủ 12 1.2 Khái quát quá trình t ng h p Biodieselổ ợ 17 1.2.1 Ngu n nguyên li u:ồ ệ 17 1.2.2 Các ph ng pháp s n xu t Biodieselươ ả ấ 39 1.2.3 Xúc tác c a ph n ng t ng h p Biodieselủ ả ứ ổ ợ 41 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BIODIESEL 47 2.1M t s công ngh hi n nayộ ố ệ ệ 47 2.1.1Qúa trình s n xu t Biodiesel t nhi u ngu n nguyên li u khác nhauả ấ ừ ề ồ ệ 47 2.1.2 Qúa trình c b n t d u th c v t và d u th iơ ả ừ ầ ự ậ ầ ả 49 2.1.3 Quy trình m i s n xu t Biodiesel t d u th c v t, d u tái chớ ả ấ ừ ầ ự ậ ầ ế 51 2.1.4 Công ngh HTPM s n xu t d u diesel sinh h c t ph li u đ ng, th c v t.ệ ả ấ ầ ọ ừ ế ệ ộ ự ậ 53 2.1.5 S n xu t Biodiesel t cây Jatrophaả ấ ừ 55 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ 57 3.1Các thông s c n cho vi c tính toánố ầ ệ 57 3.2Cân b ng v t ch tằ ậ ấ 58 3.2.1Thi t b ph n ng:ế ị ả ứ 58 3.2.2Quá trình tách pha 59 3.2.3Quá trình r aử 60 3.2.4 Thu h i metanol t pha glyxerin b ng ph ng pháp ch ng c tồ ừ ằ ươ ứ ấ 60 9 3.3 Tính toán thi t bế ị 60 3.3.1Bình ph n ngả ứ 60 3.3.2Các thi t b khácế ị 64 3.4 Cân b ng n ng l ngằ ă ượ 66 3.4.1 bình ph n ngỞ ả ứ 66 3.4.2 bình thu h i glyxerinỞ ồ 67 3.5 Tính toán các thi t b khácế ị 68 CHƯƠNG 4: THỬ NGHIỆM 74 4.1 o ph kh i GC-MSĐ ổ ố 74 4.2 o t tr ngĐ ỷ ọ 74 4.3 o đ nh tĐ ộ ớ 74 4.4 o ch s axitĐ ỉ ố 74 10 [...]... Á,… Từ quả của cây Cọ có thể sản xuất được hai loại dầu: dầu nhân Cọ và dầu cùi Cọ Dầu nhân Cọ có màu trắng còn dầu cùi cọ có màu vàng Hàm lượng dầu trong nhân chiếm 55 ÷ 47% và trong cùi chiếm 45 ÷ 47% Một số tính chất hoá lý của dầu cọ như sau: - Chỉ số axit : 2,25 ÷ 9,15 mgKOH/g dầu - Chỉ số Iốt : 12,50g iốt/100g dầu - Chỉ số xà phòng : 235mg KOH/g dầu + Dầu hạt cải: Hàm lượng dầu trong hạt từ 38... iốt/100g dầu - Chỉ số xà phòng : 187mg KOH/g dầu - Chỉ số axit : 14,095mg KOH/g dầu + Dầu thầu dầu: Dầu thầu dầu hay còn gọi là dầu ve, được lấy từ hạt của cây thầu dầu Đây là cây được trồng nhiều ở vùng khí hậu nhiệt đới Ở nước ta, thầu dầu được trồng nhiều ở các vùng núi trung du Bắc Bộ, Thanh Hoá, Nghệ An Tuy nhiên, hiện nay chúng ta vẫn phải nhập loại dầu này từ Trung Quốc Dầu thầu dầu là loại dầu không... lớn của Biodiesel, Nation Board Biodiesel đã quyết định lấy ngày 10 tháng 8 hằng năm bắt đầu từ năm 2002 làm ngày Diesel sinh học Quốc tế (International Biodiesel Day) Năm 1900 tại hội chợ thế giới tổ chức tại Pari, Diesel đã biểu diễn động cơ dùng dầu Biodiesel chế biến từ dầu Lạc Trong những năm của thập kỷ 90, Pháp đã triển khai sản xuất Biodiesel từ dầu hạt Cải và được dùng ở dạng B5 (5 % Biodiesel. .. hạt chiếm từ 50-55% Hàm lượng dầu trong nhân từ 30 ÷35% Dầu hạt Sở được dùng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất chất tẩy rửa, chất hoá dẻo, mực in, hoặc sản xuất bơ thực vật Tính chất hoá lý của dầu hạt Sở: - Tỷ trọng (35oC) : 0,9225 - Chỉ số chiết quang : 1,7950 - Chỉ số Iốt : 80,35 ÷ 80,75g iốt/100g dầu - Chỉ số xà phòng : 190,50 ÷ 196,50mg KOH/g dầu - Chỉ số axit : 0,935mgKOH/g dầu + Dầu quả cọ:... Định nghĩa: Biodiesel là loại nhiên liệu có những tính chất tương đương với dầu Diesel tự nhiên nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật hay mỡ động vật Biodiesel nói chung đều là loại năng lượng tái tạo và về phương diện hoá học thì Biodiesel là este của những axit béo trong dầu hay mỡ khi được este hoá bởi các ancol Nhiều nước trên thế giới dùng chữ B với ý nghĩa là Biodiesel, chữ... cho sản xuất Biodiesel chủ yếu từ nguồn: - Mỡ gia súc từ các lò giết mổ và các quy trình sản xuất có thịt Mỡ cá từ các quy trình chế biến thủy hải sản 28 Theo tổ chức FAO thì sản lượng cá thế giới năm 2006 là 141.6 triệu tấn, và khoản 50% nguồn nguyên liệu cá này trở thành phế phẩm, và lượng dầu trong này chiếm khoảng 40-65% Mặt khác, hầu hết các kỹ thuật được biết đến sữ dụng cho xủ lý phế phẩm từ. .. được cho sản phẩm Biodiesel Nguồn dầu thực vật Việt Nam rất phong phú Tuy nhiên vùng nguyên liệu cây có dầu của Việt Nam chưa tập trung và chưa nhằm vào mục đích lấy dầu là chính Đối với Việt Nam, các dầu bông, dừa, sở, đậu tương, cọ và hướng dương là các dầu tiềm năng hơn cả Giới thiệu một số loại dầu thực vật thông dụng: + Dầu hạt Sở (dầu Chè, Mắc Xà Dầu) : Hạt Sở khô chứa dầu béo, màu vàng, trong... 191,55 ÷ 194,75mg KOH/g dầu - Chỉ số axit : 30,2 ÷ 40,9mg KOH/g dầu + Dầu dừa: Trong dầu dừa có chứa các axit béo như axit Lauric (44 ÷ 52%), axit Myristic (13 ÷ 19%), axit Palmitic (7,5 ÷ 10,5%) Hàm lượng các chất béo không no rất ít Dầu dừa được sử dụng nhiều cho mục đích thực phẩm, có thể sản xuất Macgarin và cũng là nguyên liệu tốt để sản xuất Biodiesel Một số chỉ số hoá lý của dầu dừa như sau: - Tỷ... iốt/100g dầu - Chỉ số xà phòng : 255mg KOH/g dầu + Dầu đậu nành: Thành phần chủ yếu là Linoneic (50 ÷ 57%), Oleic (23 ÷ 29%) Dầu đậu nành được dùng trong mục đích thực phẩm, sản xuất sơn, vecni, xà phòng và đặc biệt là dùng làm nguyên liệu để tổng hợp Biodiesel - Tỷ trọng (35oC) : 0,924 19 - Chỉ số chiết quang : 1,4750 - Chỉ số Iốt : 129g iốt/100g dầu - Chỉ số xà phòng : 190mg KOH/g dầu + Dầu hạt cây... Palmitic dùng để sản xuất Macgarin và Xà Phòng Đây cũng là nguyên liệu tốt để sản xuất Biodiesel + Dầu hạt cao su: Dầu hạt cao su tốt có màu vàng nhạt, độ khô trung bình với các tính chất hoá lý đặc trưng như các loại dầu béo khác Dầu hạt cao su có một số chỉ số hoá lý như sau: - Tỷ trọng (35oC) : 0,915 ÷ 0,935 - Chỉ số chiết quang : 1,4650 ÷ 1,4750 - Chỉ số Iốt : 134,35 ÷ 138,75g iốt/100g dầu - Chỉ số . trình sản xuất mới Bảng 2.3: So sánh tính chất 6 DANH MỤC HÌNH Nội dung Trang Hình 2.1: Sản xuất Biodiesel Hình 2.2: Sản xuất Biodiesel từ phản ứng chuyển vị Hình 2.3: Sản xuất Biodiesel từ dầu. thực vật, dầu thải Hình 2.4: Quy trình mới sản xuất Biodiesel Hình 2.5: Quy trình HTPM Hình 2.6 : Sản xuất Biodiesel từ Jatropha 7 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Tên đầy đủ 1 DTV Dầu thực. dầu Biodiesel chế biến từ dầu Lạc. Trong những năm của thập kỷ 90, Pháp đã triển khai sản xuất Biodiesel từ dầu hạt Cải và được dùng ở dạng B5 (5 % Biodiesel với 95 % Diesel) và B30 (30 % Biodiesel