Tổng hợp Biodiesel từ dầu thực vật bằng phản ứng trao đổi Este

Biodiesel (diesel sinh học) là loại nhiên liệu có thể tái sinh, được tổng hợp thông qua phản ứng chuyển hóa ester giữa dầu thực vật, mỡ động vật và một alcohol (methanol, ethanol,…). Biodiesel được xem là một trong những loại nhiên liệu thay thế nguồn nhiên liệu truyền thống đang có nguy cơ cạn kiệt. Bài báo này trình bày kết quả về việc tổng hợp biodiesel từ dầu đậu nành bằng các xúc tác nhằm góp phần xây dựng những cơ sở lý thuyết và kỹ năng điều chế tổng hợp biodiesel, xúc tác, khả năng đánh giá chất lượng xúc tác bằng phương pháp phân tích hóa lý hiện đại.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tổng hợp Biodiesel từ dầu thực vật bằng phản ứng trao đổi Este TỔNG HỢP BIODIESEL TỪ DẦU THỰC VẬT BẰNG PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ESTE PHÙNG VĂN TÙNG, PHẠM VĂN LỘC, NGUYỄN THỊ TỐ QUYÊN, LÊ NHẤT THỐNG DHHO9A,Côngnghệhóahọc,TrườngĐạiHọcCôngNghiệpThànhPhốHồChíMinh Email:vantungs294@gmail.com TÓMTẮT Biodiesel(dieselsinhhọc)làloạinhiênliệucóthể táisinh,đượctổnghợpthôngqua phản ứng chuyển hóa ester giữa dầu thực vật, mỡ động vật và một alcohol (methanol, ethanol,…).Biodieselđượcxemlàmộttrongnhữngloạinhiênliệuthaythếnguồnnhiênliệu truyềnthốngđangcónguycơ cạnkiệt.Bàibáonàytrìnhbàykếtquả về việctổnghợp biodieseltừdầuđậunànhbằngcácxúctácnhằmgópphầnxâydựngnhữngcơsởlýthuyết vàkỹnăngđiềuchếtổnghợpbiodiesel,xúctác,khả năngđánhgiáchấtlượngxúctácbằngphươngphápphântíchhóalýhiệnđại. ĐẶTVẤNĐỀ Biodieselhaydieselsinhhọclàmộtloạinhiênliệucótínhchấttươngđươngvới nhiênliệudầudieselnhưngkhôngphảisảnxuấttừdầumỏmàđượcsảnxuấttừdầuthựcvậthaymỡđộngvật. Ngàynaycùngvớisựpháttriểnmạnhmẽcủacácnềnkinhtếtrênthếgiới,cácnguồn tàinguyênthiênnhiênngàycàngbịcạnkiệt.Sựpháttriểnnàycũngdẫntớinhucầusửdụng dầumỏrấtmạnhmẽ,làmchokinhtếtoàncầucânbằngmộtcáchmongmanh.Thếgiớiđạbịlệthuộcquánhiềuvàodầumỏìtínhdễdùngcủanó.Sựcạnkiệtcủanguồndầuthếgiới vàsựquantâmvềmôitrườngngàycàngtăngđãdẫnđếnsự nghiêncứuàpháttriểnnguồn nănglượngthaythếchonguồnnănglượngcónguồngốctừdầumỏnày.Biodiesellàmộtsựthaythếđầytiềmnăngchodieseldựavàonhữngtínhchấttươngtựvànhữngưuđiểmvượttrộicủanó. Nguồnnguyênliệuđể sảnxuấtchủyếulàtừdầuthựcvật,nênchúngcónhữngphẩmchấtcủanguyênliệuthựcvậtnhưtínhdễ phânhủy,dễ sảnxuấtvàkhôngcóđộctính.Bởivậykhisửdụngnhiênliệusinhhọckhôngchỉmanglạilợiíchkinhtếmàcòngópphầnbảovệ môitrường,sử dụngtiếtkiệmhơnnguồntàinguyênđangdầncạnkiệt,gópphầnđảm bảosự pháttriểnbềnvững.Đâychácchắnlàxuhướngnhiênliệucủacả thế giớitrong tươnglai. Vàchúngtacũngbiếtngànhphụgianhiênliệunàythựcsựlà1thế lựcxuấtkhẩulớn củathếgiớitronglĩnhvựcnàyvàchỉ do1sốítcôngtyđộcquyền.Hầuhếtcáctàiliệuvềphụ gianằmdướidạngpatentvàkhôngcôngbố rộngrãi. Ở ViệtNamchưacónhiềucác côngbốvềphụgiachonhiênliệu,đặcbiệtchonhiênliệusinhhọc.ViệtNamvẫnphảinhậpnhiênliệuchohóathạch.Phụgiachonhiênliệusinhhọcchưacó.Vàtrongbốicảnhbiếnđổi 2toàncầu,thế giớiđangnổ lựctìmkiếmcácgiảiphápthaythế cácdạngnănglượngsạch, nănglượngtáitạovànhiênliệusinhhọcvàthế mạnhcủaViệtNamlàlúavàthủysảnnênngàycàngcónhiềucácđồ ánhayvàmangtínhcấpthiếtđangđượcnghiêncứuvàsẽ đượcứngdụng. TỔNGQUAN Biodieselthươngphẩmđượcđiềuchếtừphảnứngtraođổiestecủadầumỡđộngvật vớiancol.Triglyxerit(TG)làthànhphầnchínhtrongdầumỡsẽ phản ứngvớiancolđể tạothànhmetylestecủacácaxitbéo(FAME)haylàbiodieselvàglycerin. Phươngtrìnhphảnứngtổngquátbiễudiễnnhưsau: Cácyếutốảnhhưởngđếnhiệusuấtphảnứngtraođổiestegồmcó:Nguyênliệu(loại dầumỡ,thànhphầnaxitbéovàancol),tỷ lệ moldầumỡ:ancol,loạixúctácvàhàmlượngxúctác,thờigianphảnứngvànhiệtđộphảnứng,mứcđộkhuấytrộn,hàmlượngnướctrong nguyênliệu,dungmôihữucơkếthợp. 1 PHƯƠNGPHÁPTIẾNHÀNH1.1 Nguyênliệuhóachất Nguyên liệu dầu nành Tường An, KOH 82% (Trung Quốc), Al(OH) 3 (Trung Quốc),MeOH90%(TrungQuốc),Acetonecôngnghiệp,giấyPH,PTSA,H2SO498%(TrungQuốc),Na2CO3(TrungQuốc)1.2 Cácphươngphápphântích 1.2.1 PhântíchthànhphầnhóahọcvàtínhchấtnguyênliệudầuđậunànhTườngAn XácđịnhthànhphầnhóahọctheotiêuchuẩnAOAC2012 (969.33),hàmlượngnướctheotiêuchuẩnTCVN6118:1996. 1.2.2 PhântíchchấtlượngmẫuƔAl2O3vàxúctácKOH/ƔAl2O3 MẫuγAl2O3O3vàxúctácKOH/γAl2O3đượcxácđịnhcácthôngsốkỹthuậtđặctrưngbằngcácphươngpháphóalýhiệnđạinhư SEM,XRDtạiViệnHóahọchoặccáctrường ĐạihọcKHTNhoặcBáchKhoa. 1.2.3 Phântíchchấtlượngcủabiodiesel ChấtlượngcủabiodieselđượcxácđịnhbằngcácphươngpháptheoquyđịnhcủatiêuchuẩnASTM6751vàEN14214.3 1.2.4 Xácđịnhtỷtrọng Sơ đồ quy trình xác định ...