Luận văn: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BUTANOL SINH HỌC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỂ THAY THẾ MỘT PHẦN XĂNG THÔNG DỤNG TẠI VIỆT NAM

Hiện nay thế giới đang có xu hướng tìm kiếm và sử dụng nhiên liệu sạch, có khả năng tái tạo để hạn chế ô nhiễm môi trường sống, đồng thời thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt. Nhà nước đang rất quan tâm đến việc sử dụng nhiên liệu sinh học. Nhiều nhà máy sản xuất cồn sinh học được đầu tư xây dựng khắp trên cả nước ngay sau khi Đề án phát triển nhiên liệu sinh học (NLSH) của Chính phủ có hiệu lực như
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BUTANOL SINH HỌC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỂ THAY THẾ MỘT PHẦN XĂNG THÔNG DỤNG TẠI VIỆT NAM ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN DẦU KHÍ ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU Đề tài ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG BUTANOL SINH HỌC TRONG ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG ĐỂ THAY THẾ MỘT PHẦN XĂNG THÔNG DỤNG TẠI VIỆT NAM CÁN BỘ HD: HV: NGUYỄN HUỲNH HƯNG MỸ MSHV: 10400159 TP.HỒ CHÍ MINH, 6/2011 ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU I CÁC THÔNG TIN CHUNG 1. Tên đề tài: Đánh giá khả năng ứng dụng butanol sinh học trong động cơ đốt trong để thay thế một phần xăng thông dụng tại Việt Nam. 2. Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa dầu 3. Họ và tên học viên: Nguyễn Huỳnh Hưng Mỹ 4. Mã số HV: 10400159 5. Cán bộ hướng dẫn: 6. Thời gian thực hiện (tháng): II NỘI DUNG 1. Đặt vấn đề: Hiện nay thế giới đang có xu hướng tìm kiếm và sử dụng nhiên liệu sạch, có khả năng tái tạo để hạn chế ô nhiễm môi trường sống, đồng thời thay thế nguồn nhiên liệu hóa thạch đang dần cạn kiệt. Nhà nước đang rất quan tâm đến việc sử dụng nhiên liệu sinh học. Nhiều nhà máy sản xuất cồn sinh học được đầu tư xây dựng khắp trên cả nước ngay sau khi Đề án phát triển nhiên liệu sinh học (NLSH) của Chính phủ có hiệu lực như: Tập đoàn Dầu khí Việt Nam đầu tư 3 nhà máy sản xuất (NMSX) cồn ở tỉnh Phú Thọ, Quảng Ngãi và Bình Phước; tỉnh Quảng Nam có NMSX cồn Đồng Xanh; tỉnh Đồng Nai có NMSX cồn Tùng Lâm; tỉnh Đắc Lắc có NMSX cồn Đại Việt... Trên thế giới ngoài etanol sinh học ra, butanol sinh học cũng được chú ý ứng dụng làm nhiên liệu trong thời gian gần đây. Butanol sinh học được đánh giá có nhiều tiềm năng thay thế xăng nhiên liệu hóa thạch cho giao thông vận tải. Butanol có nhiều ưu điểm hơn so với etanol: - Nhiệt trị cháy cao hơn cồn (do butanol có cấu trúc carbon dài hơn); - Áp suất hơi bão hòa thấp hơn nên độ an toàn cao hơn, dễ dàng cho việc phối trộn với xăng; - Pha trộn với xăng theo khoảng tỷ lệ rộng và có thể dùng trực tiếp (100% butanol) trong động cơ mà không cần hoán cải động cơ (trong khi đó cồn chỉ có thể pha chế tối đa tới E85 và phải có những hoán cải động cơ phù hợp); - Ít tan trong nước nên dễ dàng vận chuyển bằng đường ống hiện hữu, giảm thiểu gây ăn mòn thiết bị (trong khi đây là nhược điểm lớn của cồn); - Nguồn nguyên liệu và công nghệ sản xuất butanol sinh học tương tự như sản xuất etanol sinh học. Trên thế giới, nhiều tập đoàn, tổ chức nhận thấy tiềm năng ứng dụng butanol sinh học làm nhiên liệu thay thế trong lĩnh vực giao thông vận tải và nhất là có thể sản xuất từ nguồn nguyên liệu sinh khối như: BP, Dupont, Chevron, Honda, Baer Enterprises… đang tiến hành nghiên cứu triển khai các dự án lớn về sản xuất và sử dụng butanol sinh học để giảm thiểu sự phụ thuộc vào năng lượng dầu mỏ cũng như giảm sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính ra môi trường khí quyển. 1/6 Tại Việt Nam, butanol chủ yếu được sử dụng làm hóa chất, dung môi trong ngành công nghiệp sơn và nhựa, hiện chưa có nghiên cứu và ứng dụng loại ancol này làm nhiên liệu cho ngành giao thông vận tải. Thông tin gần đây, Công ty Cổ Phần mía đường Lam Sơn (Lasuco) đã ký thỏa thuận hợp tác với Công ty TNHH một thành viên - Tổng công ty Dầu Việt Nam (PVOil), Công ty cổ phần Zarubezhnef thuộc tập đoàn Dầu Khí của Nga và Tổng Công ty Công nghệ Sinh học của Nga (KBT) thành lập Công ty CP Công nghệ Sinh học Việt Nam để thực hiện dự án xây dựng nhà máy sản xuất biobutanol có công suất 100.000 tấn/năm tại tỉnh Thanh Hóa. Nhà máy sử dụng nguyên liệu có chứa cenlulose từ nguồn phụ phẩm nông lâm nghiệp tại Việt Nam. Như vậy có thể thấy rằng song song với các dự án sản xuất bioetanol thì dự án đầu tư sản xuất biobutanol để pha chế nhiên liệu cũng được quan tâm ở Việt Nam. Trong tương lai gần, việc ứng dụng của loại nhiên liệu này được đánh giá cao trong lĩnh vực giao thông vận tải thì nhiên liệu xăng pha biobutanol sẽ có khả năng thay thế một phần xăng truyền thống và góp phần đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. Việc nghiên cứu khả năng sử dụng butanol ở Việt Nam là một hướng đi thiết thực trong bối cảnh thiếu hụt năng lượng như hiện nay và phù hợp với xu hướng phát triển của thế giới nói chung và Đề án phát triển NLSH của Chính Phủ nói riêng. Kết quả nghiên cứu là cơ sở định hướng cho nhà nước trong việc đánh giá khả năng đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng cho sản xuất và sử dụng đại trà butanol sinh học tại Việt Nam. 2. Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá sự phù hợp về mặt kỹ thuật, môi trường và tính kinh tế của xăng pha butanol đối với điều kiện Việt Nam, từ đó đề xuất tỷ lệ pha trộn thích hợp của butanol vào xăng. 3. Nội dung/nhiệm vụ nghiên cứu: 3.1. Tổng quan về tình hình sản xuất và sử dụng butanol sinh học làm nhiên liệu thay thế xăng thông dụng của các nước trong khu vực và thế giới: - Tình hình nghiện cứu, sản xuất và sử dụng butanol sinh học cho mục đích làm nhiên liệu giao thông vận tải; - Thông tin về các nguồn nguyên liệu sản xuất butanol sinh học phổ biến hiện nay trên thế giới. Tiềm năng về nguồn nguyên liệu sản xuất butanol sinh học tại Việt Nam; - Kết luận về tình hình sản xuất và sử dụng butanol sinh học trong khu vực và thế giới, tiềm năng và xu hướng sử dụng butanol làm nhiên liệu trong tương lai. 3.2. Pha chế hỗn hợp xăng pha butanol có quy cách phẩm chất tương đương với xăng thông dụng Việt Nam: - Tìm hiểu đặc tính hóa lý của butanol (tập trung n-butanol); - Pha chế trong phòng thí nghiệm:  Phương pháp pha chế: pha chế tìm tỷ lệ lớn nhất của n-butanol pha vào xăng thông dụng sao cho các chỉ tiêu kỹ thuật của nhiên liệu pha chế đáp ...