Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hiệu quả cho quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học từ rơm rạ

Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu chế tạo xúc tác trên cơ sở FCC thải sử dụng cho quá trình nhiệt phân rơm rạ tạo ra dầu sinh học (bio-oil) với hiệu suất cao; tổng hợp xúc tác Ni-Cu/chất mang thay thế xúc tác đắt tiền (Pt, Ru/chất mang) cho quá trình HDO nhằm nâng cấp bio-oil.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp hệ xúc tác hiệu quả cho quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học từ rơm rạ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KH&CN VIỆT NAM Công trình được hoàn thành tại: VIỆN HOÁ HỌC Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam ------------ Người hướng dẫn khoa học: PHẠM THỊ THU GIANG 1. PGS.TS. Đặng Tuyết Phương 2. PGS.TS. Vũ Anh Tuấn NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP HỆ XÚC TÁC HIỆU QUẢ CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT NHIÊN LIỆU SINH HỌC TỪ RƠM RẠ Phản biện 1: GS.TS. Đinh Thị Ngọ Phản biện 2: PGS.TS. Lê Thanh Sơn Chuyên Phản biện ngành: 3: PGS.TS. Hóa lýHồng Nguyễn thuyếtLiên và hóa lý Mã số: 62.44.01.19Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Tiến sĩ cấp Viện họp tại:Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.Vào hồi: giờ TÓMngày TẮT LUẬN thángÁN TIẾN nămSĨ HÓA HỌCCó thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam Hà Nội, năm 2015 1 Công trình được hoàn thành tại: Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Đặng Tuyết Phương 2. PGS.TS. Vũ Anh Tuấn Phản biện 1: GS.TS. Đinh Thị Ngọ Phản biện 2: PGS.TS. Lê Thanh Sơn Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Hồng Liên Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án Tiến sĩ cấp Viện họp tại: Viện Hóa học - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam. Vào hồi: giờ ngày tháng nămCó thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam 2 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Do nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu tăng nhanh, nguồn nhiên liệu khoáng sản ngày càngcạn kiệt nên việc tìm ra nguồn nhiên liệu mới thay thế đang rất được quan tâm. Trong đónhiên liệu sinh học từ biomass hiện đang được nghiên cứu để thay thế hoặc bổ sung sựthiếu hụt nhiên liệu này. Để chuyển hóa biomass thành nhiên liệu sinh học thì con đườngnhiệt phân để tạo bio-oil sau đó nâng cấp bio-oil thành nhiên liệu là tối ưu nhất. Nhằmnâng cao hiệu suất và chất lượng của dầu nhiệt phân (bio-oil) thì nghiên cứu và sử dụngxúc tác phù hợp có thể điều khiển được quá trình chuyển hóa biomass tạo ra sản phẩm cógiá trị như mong muốn là rất cần thiết. Xúc tác sử dụng cho quá trình nhiệt phân biomass thực chất là xúc tác cracking, xúctác cracking đã được thương mại hóa là xúc tác FCC. Lượng xúc tác này thải ra từ cácnhà máy lọc hóa dầu ở Việt Nam là rất lớn (15-20 tấn/ngày). Một ý tưởng mới của luậnán là tái sử dụng xúc tác thải FCC chế tạo ra chất xúc tác mới, đặc hiệu sử dụng trong quátrình nhiệt phân rơm rạ tạo bio-oil. Tuy nhiên dầu nhiệt phân chứa nhiều các hợp chấtchứa oxy, có nhiệt trị thấp, không thể sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu nên cần thiết phảinâng cấp bằng quá trình hydro đề oxy hóa (HDO). Xúc tác cho quá trình HDO đóng vaitrò rất quan trọng, quyết định đến hiệu suất của phản ứng nâng cấp sản phẩm bio-oil. Hệxúc tác hiệu quả cho quá trình này là hệ xúc tác kim loại quý như Pt, Ru, Pd trên chấtmang như silica, alumina, ziriconia…Tuy nhiên, những xúc tác này có giá thành cao, dễbị ngộ độc, khó thu hồi và tái sử dụng. Chính vì vậy việc tổng hợp hệ xúc tác mới thaythế hệ xúc tác kim loại quý hiếm với giá thành rẻ hơn nhiều và có hoạt tính tương đươngnhư hệ xúc tác Ni, Ni-Cu, Ni-Mo, Ni-Co,.. trên chất mang (SiO2, SBA-15) hiện đangđược nghiên cứu và phát triển. Việt Nam là một nước nông nghiệp lúa nước, nguồn rơmrạ rất dồi dào (khoảng 30 triệu tấn/năm), do đó việc sử dụng rơm rạ làm nguyên liệu choquá trình nhiệt phân, sử dụng xúc tác là FCC thải được biến tính, thành sản phẩm có giátrị hơn (nhiên liệu sinh học) vừa đáp ứng một số tiêu chí của hóa học xanh vừa góp phầngiải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường. 2. Mục tiêu và nội dung của luận án 3 - Nghiên cứu chế tạo xúc tác trên cơ sở FCC thải sử dụng cho quá trình nhiệt phânrơm rạ tạo ra dầu sinh học (bio-oil) với hiệu suất cao. - Tổng hợp xúc tác Ni-Cu/chất mang thay thế xúc tác đắt tiền (Pt, Ru/chất mang)cho quá trình HDO nhằm nâng cấp bio-oil. Để đạt được mục tiêu này, những nghiên cứu sau đã được thực hiện - Tái sinh và biến tính xúc tác FCC thải từ nhà máy lọc dầ ...