SẢN XUẤT BIOETHANOL

LOGO
SẢN XUẤT BIOETHANOL
GVHD: Th.S Trần Mai Phương
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM
LOGO
NỘI DUNG
TỔNG QUANI
SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘTII
SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TẢOIII
Ứng dụng phối trộn Ethanol IV
SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘTII
LOGO
TỔNG QUAN
I
LOGO
MỞ ĐẦU

Nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng.

Tình trạng ô nhiễm môi trường ở mức độ báo động.

Nguồn năng lượng đi từ dầu mỏ ngày càng cạn kiệt.

Những nguồn năng lượng thay thế đang được tìm kiếm và
phát triển.

2 dạng năng lượng sinh học chủ yếu: biodiezel và bioethanol.

Bioethanol – một nguồn có thể đi từ thực vật – được sử dụng
như một phụ gia để pha vào xăng.
LOGO

NHỮNG VẤN ĐỀ KHI PHA
ETHANOL VÀO XĂNG
LOGO
1. Ethanol là một trong những hợp chất có trị số octane cao.
Một trong những biện pháp tăng trị số octane là đưa vào nhiên liệu phụ
gia chống kích nổ, như tetraethyl chì. Ngày nay, do vấn đề môi trường,
người ta phải loại bỏ phụ gia chì.
Trong kỹ thuật lọc dầu, có thể thực hiện reforming hoặc isomer hóa để
tăng trị số octane, nhưng đòi hỏi đầu tư mới, vốn rất lớn, và phải tính
toán đến hiệu quả về mặt kinh tế.
Các hợp chất aromatic cũng làm tăng trị số octane, nhưng hàm lượng
trong xăng ngày càng bị giới hạn.
Sử dụng phụ gia tăng trị số octane cho xăng không chì vẫn là phương
án tốt nhất: Ethanol (cồn), Methanol, Methyl tert-butyl ether (MTBE),
Tert-butyl alcol (TBA).
LOGO
Bảng 1.1. Trị số octane của các lọai phụ gia chứa oxygen.
Phụ gia chứa oxygen RON MON
Ethanol 120 ÷ 135 100 ÷ 106
Ethyl tert-butyl ether (ETBE) 110 ÷ 119 95 ÷ 104
Methanol 127 ÷ 136 99 ÷ 104
Methanol/TBA (50/50) 115 ÷ 123 96 ÷ 104
Methyl tert-butyl ether (MTBE) 115 ÷ 123 98 ÷ 105
Tert-amyl methyl ether (TAME) 111 ÷ 126 98 ÷ 103
Tert-butanol (TBA) 104 ÷ 110 90 ÷ 98
LOGO
Bảng 1.2. Ưu và nhược điểm của từng loại phụ gia
Lọai phụ gia Ưu điểm Nhược điểm
Ethanol Rẻ tiền.
Dễ kiếm.

Dễ tan trong nước.
Làm tăng RPV.
Làm tăng khả năng cháy nổ.
Methanol Có ở từng khu
vực.
Rẻ tiền.
Dễ tan trong nước.
Làm tăng RPV.
Làm tăng khả năng cháy nổ.
TBA/
Methanol
Dễ kiếm.
Không tạo ra các
pha phân cách.
Nhiệt độ chảy mềm cao.
Có hòa tan được nước.
Làm tăng RPV của hỗn hợp.
MTBE
An tòan.
Sẵn có.
Ít hòa tan với
nước.
Đắt.
Làm tăng khả năng bay hơi của phân đọan
giữa.
Tạo ra những khí độc hại sau quá trình đốt.
LOGO
9
2. Ethanol làm giảm nguy cơ ô nhiễm môi trường
•

Giảm lượng khí thải gây ô nhiễm môi trường như
CO, NOx, SO2, và hydrocarbon.
•
Ethanol có khả năng phân hủy sinh học tốt.
•
Ethanol là một tác nhân làm sạch tốt.
LOGO
3. Dùng xăng có chứa ethanol góp phần cân bằng nền kinh tế
Sản xuất và sử dụng ethanol làm nhiên liệu làm tăng các
họat động kinh tế, tạo việc làm, ổn định giá các lọai hàng
hóa nông sản, tăng thu nhập cho nhà nông, và đồng thời
góp phần làm giảm sự phụ thuộc vào lượng nhiên liệu
phải nhập khẩu.
LOGO
11
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA
CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO

BRAXIN
–
Nước đầu tiên trên thế giới có công đưa BE trở thành dạng nhiên
liệu phổ biến như ngày nay.
–
BE được sản xuất từ mía.
–
Ngành công nghiệp sản xuất cồn của Braxin có doanh thu 10 tỷ
USD/năm.
–
Năm 2009, có 4,2 triệu xe ô tô chạy hoàn toàn bằng cồn khan và 7,2

triệu xe khác sử dụng nhiên liệu hỗn hợp, 25.000 trạm cung cấp các
dạng NLSH
–
Kế hoạch 2015: sản xuất 50 tỷ lít ethanol
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
Có khoảng 50 nước khai thác và sử dụng Bioethanol (đi đầu là
Braxin, Hoa Kỳ, Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan và các nước châu
Âu).
LOGO

BRAXIN
–
Số liệu về nhà máy sản xuất, sản lượng BE, nhu cầu và nguồn cung.
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO

HOA KỲ:
–
Nước sản xuất ethanol lớn nhất thế giới, với sản lượng năm
2007 đạt 28 tỷ lít.
–
BE được chiết xuất từ ngô, ngũ cốc.
–
Phần lớn BE được bán ở Hoa Kỳ là loại E10
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO

CHÂU ÂU:
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO


CHÂU ÂU:
–
Số liệu về nguyên liệu sản xuất
etanol nhiên liệu
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO

THÁI LAN
–
Từ năm 1985, bắt đầu phát triển NLSH với dự án ethanol làm từ mía và
đến nay đã vượt lên trên các nước trong khu vực.
–
BE sản xuất từ các sản phẩm nông nghiệp như gạo, rỉ đường, khoai
mì
–
Năm 2009, sản lượng từ 13 nhà máy ethanol của Thái Lan là 1,87 triệu
lít/ngày.
–
Năm 2011, số nhà máy là 22 và sản lượng là 4,12 triệu lít/ngày
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO

THÁI LAN:
–
Sản lượng etanol
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO
Dự kiến sản lượng bioethanol đến năm 2020.
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI

LOGO
XU HƯỚNG SỬ DỤNG XĂNG PHA CỒN TRÊN THẾ GIỚI
LOGO
TÌNH HÌNH SX BIOETHANOL THẾ GIỚI (TRIỆU LÍT ANH)
STT Nước 2006 2005 2004 Nước Nước/khu vực 2007
1 United States 4,855 4,264 3,535 1 United States 6,498.6
2 Brazil 4,491 4,227 3,989 2 Brazil 5,019.2
3 China 1,017 1,004 964 3 European Union 570.3
4 India 502 449 462 4 China 486.0
5 France 251 240 219 5 Canada 211.3
6 Germany 202 114 71 6 Thailand 79.2
7 Russia 171 198 198 7 Colombia 74.9
8 Canada 153 61 61 8 India 52.8
9 Spain 122 93 79 9 Central America 39.6
10 South Africa 102 103 110 10 Australia 26.4
11 Thailand 93 79 74 11 Turkey 15.8
12 United Kingdom 74 92 106 12 Pakistan 9.2
13 Ukraine 71 65 66 13 Peru 7.9
14 Poland 66 58 53 14 Argentina 5.2
15 Saudi Arabia 52 32 79 15 Paraguay 4.7
Tổng 13,489 12,150 10,770 Tổng 13,101.7
LOGO
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT BIOETHANOL Ở VIỆT NAM
Tên nhà máy Công suất Ngày hoạt động Chủ đầu tư Tiến độ
Nhà máy Đại Tân,
Quảng Nam
125
Triệu lít/năm Tháng 2/4/2011 Công ty Đồng Xanh Đang hoạt động
Nhà máy Cư-Dút,
Đắc Nông

50
Triệu lít/năm ? Công ty Đại Việt Đang chạy thử
Nhà máy Tam
Nông,
Phú Thọ
100
Triệu lít/năm
Đầu quý II/2012
(petrotimes)
Cty CP hóa dầu và
NLSH dầu khí
Đang xây dựng
Nhà máy Dung
Quất
100
Triệu lít/năm 3/2/2012
Petrosetco, NMLD
Bình Sơn thuộc
Petrovietnam
Đang hoạt động
Nhà máy Bình
Phước
100
Triệu lít/năm Quý II/2012
Cty TNHH NLSH
Phương Đông
Vận hành thử
LOGO
II. Quy trình sản xuất Ethanol
4.TỪ TẢO

3.TỪ CELLULOSE
1. Từ tinh bột
0. Từ dầu mỏ (Etylen)
Đang nghiên cứu
Đã đưa vào sản xuất nhưng
chưa có phổ biến
Xúc tác H3PO4, H2SO4, Oxit
kim loại.
2.TỪ TINH BỘT
1.TỪ DẦU MỎ (ETYLEN)
Hiện đã sản xuất phổ biến,
đại trà
LOGO
NGUYÊN LIỆU
24
1
Tinh bột:
•
Gạo
•
Sắn
•
Bắp
•
Mía đường
•
Hạt ngũ cốc
•
Khoai mỡ
2

Biomass-
cellulose
•
Cây gỗ cứng
•
Cây gỗ mềm
•
Cây thân thảo
•
Phụ phẩm của
các loại trên
3
Tảo
•
Botryococcus
braunii
•
Aurantiochytriu
m
LOGO
SẢN XUẤT ETHANOL TỪ TINH BỘT
II