Báo cáo thực tập tổng hợp biodiesel tư dầu thực vật

Báo Cáo Thực Tập
Đề tài: Tổng hợp biodiesel từ dầu thực vật
Giáo viên hướng dẫn :
Nhóm 2: Phạm Văn Vương_2011374
Dương Văn huynh_ 20113041
Nguyễn Trung Thái_20113326
Phùng Thế Việt_20113480
Nguyễn Tùng Anh_20112755
Nguyễn Ngọc Chiến_20112813
Chương 1: Tổng Quan
Biodiesel là gì ?
Biodiesel là nhiên liệu sinh học (thường viết tắt là BDF) là
thuật ngữ dùng để chỉ nhiên liệu dùng cho động cơ diesel
được sản xuất từ dầu thực vật hay mỡ động vật. Biodiesel
thường được điều chế bằng phản ứng transester chuyển đổi
hay este hóa của các triglyxerit, axit tự do với rượu bậc nhất
no, đơn chức chứa từ 1 – 8 nguyên tử carbon.
Chương 1: Tổng Quan
Các chỉ tiêu
Diesel sinh học
ASTM-D6751
Diesel
TCVN 5689:2005
Tỷ trọng
0,87 ÷ 0,89 0,81 ÷ 0,89
Độ nhớt động học ở 400C, cSt
1,9 ÷ 6,0 2,0 ÷ 6,0
Trị số cetan
47 ÷70 46 ÷ 55
Hàm lượng lưu huỳnh, % kl
0,0 ÷ 0,0024

0,5
Chỉ số iốt, mg KOH/g dầu
60 ÷ 135
8,6
Điểm chớp cháy cốc hở, 0C 100 – 180 60 - 80
Biodiesel
Diesel truy n th ngề ố
><
Chương 1: Tổng Quan
u Đi mƯ ể
Hàm lượng lưu huỳnh thấp
Quá trình cháy sạch
Trị số cetan cao
Khả năng bôi trơn cao nên giảm
mài mòn
An toàn về cháy nổ tốt hơn
Nguồn nguyên liệu cho tổng hợp
hóa học
Chương 1: Tổng Quan
Nhược
Điểm
Dễ bị oxi hóa
Tính kém ổn định
Chi phí công nghệ sản xuất cao hơn
so với diesel
Quy trình sản xuất diesel sinh học
không đảm bảo
Chương 1: Tổng Quan
4.Nguồn nguyên liệu:
Dầu thực vật

Mỡ động vật
Dầu thực vật thải
Chương 1: Tổng Quan
5.Phương pháp tổng hợp:

Phản ứng tranester hóa điều chế biodiesel

Thực chất quá trình chuyển hóa này này gồm một loạt các phản ứng thuận nghịch nối tiếp nhau:

Triglyxerit + ROH diglyxerit + R1COOR

Diglyxerit + ROH monoglyxerit + R2COOR

Monoglyxerit + ROH glyxerin + R3COOR

Chương 1: Tổng Quan
6.Xúc tác sử dụng cho phản ứng tổng hợp biodiesel:

Xúc tác axít

Xúc tác bazơ

Xúc tác dị thể

Xúc tác enzym
Trong đó chúng ta sử dụng xúc tác bazơ do:

Đây là phương pháp kinh tế và có hiệu quả cao nhất.

Tiến hành ở áp suất thường và nhiệt độ thấp.


Hiệu quả cao và thời gian tiến hành ngắn.

Thiết bị và các tho tác đơn giản dễ thực hiện.
Chương 1: Tổng Quan
7.Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp:

Ảnh hưởng của độ ẩm và các axít béo tự do

Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng

Ảnh hưởng của tốc độ khuấy

Ảnh hưởng của thời gian phản ứng

Ảnh hưởng của tỷ lệ mol alcol:dầu
Dựa vào các điều kiện trên chúng ta cố định 4 ảnh hưởng
và thay đổi 1 yếu tố để tìm ra các điều kiện tối ưu cho quá
trình tổng hợp.
Chương 1: Tổng Quan
8. Các công nghệ sản xuất biodiesel

Phương pháp khuấy gia nhiệt
Chương 1: Tổng Quan

Phương pháp siêu âm.
Chương 1: Tổng Quan

Phương pháp vi sóng:
Phương pháp này cơ bản giống phương pháp khuấy gia

nhiệt, chỉ khác ở chỗ dùng lò vi sóng để gia nhiệt cho hệ thống

Phương pháp sử dụng môi trường alcol siêu tới hạn
Đây là phương pháp mới cũng dựa trên cơ sở của phản ứng
chuyển đổi este, cũng thực hiện giữa triglyxerit và alcol. Điểm
đặc biệt của phương pháp này là methanol ở điều kiện siêu tới
hạn, tức là ở áp suất và nhiệt độ tới hạn (áp suất và nhiệt độ
cao). Phản ứng trong môi trường methanol siêu tới hạn có thể
dùng xúc tác, có thể không cần.
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

2.1 Phương tiện nghiên cứu
a. Dụng cụ thí nghiệm
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
2.2 Nguyên liệu
Dầu đậu nành simply
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
2.3 Hóa chất
STT Tên Hóa Ch tấ Công th c hóa h cứ ọ
1 Metanol CH3OH
2 Kalihidroxit KOH
3 Natrihidroxit NaOH
4 N c c t ướ ấ H2O
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
2.4 Phương pháp tổng hợp Biodiesel


Chuẩn bị nguyên liệu

PƯ:

Ta có thể nhận thấy tỉ lệ mol tối thiểu của dâu ăn và methanol
phải là 1:3( tỉ lệ thể tích là khoảng 4:1).

Từ tỉ lệ trên chúng ta tiến hành chuẩn bị dầu ăn và methanol
cho quá trình tổng hợp.

Tiến hành phản ứng
Tổng thể tích dung dịch tiến hanh tổng hợp là 250 ml, tỉ lệ thể
tích của dầu/methanol là 4:1 => chúng ta cần 200ml dầu ăn và
50ml methanol.
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
Ta có tỉ trọng của dầu là 0.9 (g/cm3) => khối lượng
dầu mang phản ứng là 180g, tỉ trọng của methanol tinh
khiết là 0.7 => khối lượng methanol mang phản ứng là
35g.=> tổng khối lượng chất mạng phản ứng là 215g.
Xác định khối lượng xúc tác và tiến hành lấy xúc tác.

M=x*215/100
Trong đó: x là % xúc tác
M là khối lượng xúc tác
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
xúc tác trong cốc 100ml.
Quá trình hòa tan xúc tác trong methanol.
Chương II

Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
Lấy 200ml dầu đậu lành
simply bằng ống đong
500ml.
Tiến hành đổ dâu ăn và hỗn
hợp xúc tác với methanol vào
trong binh cầu 500 ml như hinh
sau.
Chương II
Phương tiện và phương pháp nghiên cứu
Lắp binh cầu vào hệ thống như
hình sau bật máy khuấy và tiến
hành quá trình tổng hợp.