Nghiên cứu quá trình decacboxyl hóa dầu thực vật thu hydrocacbon xanh làm thành phần pha chế nhiên liệu phản lực sinh học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.26 MB, 82 trang )
..
BỘ GIÁO DỤC VÀĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------
LÊ VĂN HOAN
NGHIÊN CỨU Q TRÌNH DECACBOXYL HĨA DẦU
THỰC VẬT THU HYDROCACBON XANH, LÀM THÀNH
PHẦN PHA CHẾ NHIÊN LIỆU PHẢN LỰC SINH HỌC
Chuyên ngành : KỸ THUẬT HÓA HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
GS. ĐINH THỊ NGỌ
HÀ NỘI - 2014
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN .................................. 4
DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN................................. 4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 7
PHẦN 1:
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT ............................................................... 8
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG PHÂN ĐOẠN KEROSEN ..................................... 8
1.1.1. Thành phần hoá học .............................................................................. 8
1.1.2. Ứng dụng.............................................................................................. 9
1.1.3. Tính chất và các chỉ tiêu kỹ thuật của kerosen khoáng ........................ 14
1.2. NHIÊN LIỆU XANH KEROSEN ............................................................ 15
1.2.1. Ưu, nhược điểm của nhiên liệu kerosen xanh ...................................... 16
1.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu kerosen xanh trên thế giới và
Việt Nam ....................................................................................................... 17
1.2.3. Nguyên liệu sản xuất nhiên liệu kerosen xanh ..................................... 19
1.2.4. Các phương pháp sản xuất nhiên liệu kerosen xanh ............................ 29
1.3. XÚC TÁC CHO Q TRÌNH DECACBOXYL HĨA ............................ 33
1.3.1. Một số nghiên cứu và xúc tác sử dụng trong q trình decacboxyl hóa 34
1.3.2. Xúc tác trên cơ sở hydrotalcite và các ứng dụng trong quá trình
decacboxyl hóa .............................................................................................. 35
1.3.3. Xúc tác dạng hydrotalcite 3 kim loại Mg-Ni-Al .................................. 38
PHẦN 2:
THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......... 40
2.1. TỔNG HỢP XÚC TÁC DẠNG HYDROTALCITE ................................. 40
2.1.1. Chế tạo xúc tác ................................................................................... 40
2.1.2. Các phương pháp đặc trưng xúc tác .................................................... 40
2.2. THỰC HIỆN QUÁ TRÌNH DECACBOXYL HÓA TRÊN HỆ XÚC TÁC
ĐÃ CHẾ TẠO ................................................................................................... 41
2.2.1. Nguyên liệu ........................................................................................ 41
2.2.2. Thực nghiệm ...................................................................................... 42
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
1
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
2.2.3. Khảo sát các yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến q trình phản ứng
decacboxy hóa ............................................................................................... 42
2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG nguyên LIỆU và
SẢN PHẨM CỦA QUÁ TRÌNH DECACBOXYL HÓA .................................. 43
2.3.1. Tỷ trọng (ASTM D1298) .................................................................... 43
2.3.2. Độ nhớt động học (ASTM D445/ TCVN 3171) .................................. 43
2.3.3. Chỉ số axit (TCVN 6325-1997/ ASTM D664) .................................... 44
2.3.4. Điểm đông đặc (ASTM D 97/ TCVN 3753) ....................................... 44
2.3.5. Chỉ số xà phịng hóa (ASTM D94) ..................................................... 45
2.3.6. Xác định nhiệt độ chớp cháy (ASTM D 93/ TCVN 2693)................... 45
2.3.7. Hàm lượng nước (ASTM D95/ TCVN 2692 -1995) ............................ 46
2.3.8. Thành phần cất phân đoạn (ASTM D86) ............................................ 46
2.3.9. Xác định nhiệt độ chớp cháy cốc kín (ASTM D93)............................. 47
2.3.10. Xác định chiều cao ngọn lửa khơng khói (ASTM D1322) ................... 48
2.3.11. Xác định chỉ số Iot (TCVN 6122) ....................................................... 51
2.3.12. Phương pháp sắc kí khí khối phổ GC- MS .......................................... 51
PHẦN 3:
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 53
3.1. NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP XÚC TÁC .................................................. 53
3.1.1. Phổ XRD ............................................................................................ 53
3.1.2. Ảnh SEM ............................................................................................ 55
3.1.3. Đặc trưng tính axit – bazơ của xúc tác dạng hydrotalcite 3 kim loại bằng
phương pháp TPD-NH3 và TPD-CO2 ............................................................. 56
3.2. NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH DECACBOXYL HĨA THU NHIÊN LIỆU
...............................................................................................................................60
3.2.1. Xác định các tính chất đặc trưng của nguyên liệu................................ 60
3.2.2. Khảo sát các yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng tới q trình phản ứng
decacboxyl hóa .............................................................................................. 62
3.2.3. Đánh giá các tính chất của sản phẩm thuộc phân đoạn có nhiệt độ sơi
160-300oC...................................................................................................... 69
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 76
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
2
Luận văn thạc sĩ
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
3
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
DANH MỤC CÁC HÌNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN
Hình 1.1. Sơ đồ buồng đốt động cơ phản lực ........................................................... 9
Hình 1.2. Nhiệt cháy của các loại hydrocacbon khác nhau ..................................... 11
Hình 1.3. Sản lượng dầu thực vật tinh luyện của Việt Nam, giai đoạn 2010-2025 .. 19
Hình 1.4. Sản lượng dầu cọ trên thế giới năm 2010 ............................................... 22
Hình 1.5. Sơ đồ biểu diễn quá trình hydrocracking dầu ăn thải .............................. 30
Hình 1.6. Cấu trúc của hydrotalcite........................................................................ 37
Hình 1.7. Độ chuyển hóa axit oleic trên xúc tác hydrotalcite tại các nhiệt độ phản
ứng hồn tồn khơng có xúc tác; MG30, MG63, MG70 ( xúc tác hydrotalcite chứa
lượng MgO tương ứng 30%, 63%, 70%) ............................................................... 37
Hình 2.1. Thiết bị decacboxyl hóa pha lỏng gián đoạn ........................................... 42
Hình 2.2. Sơ đồ chưng cất phân đoạn .................................................................... 47
Hình 2.3. Hệ thống quan sát chiều cao ngọn lửa khơng khói .................................. 50
Hình 3.1.Phổ XRD của vật liệu dạng hydrotalcite 3 kim loại Mg-Al-Ni (Mg/Ni/Al =
2/1/1) trước khi nung ............................................................................................. 53
Hình 3.2. Phổ XRD của xúc tác dạng hydrotalcite 3 kim loại (sau khi nung vật liệu
dạng hydrotalcite ở 450oC) .................................................................................... 54
Hình 3.3. Ảnh SEM của vật liệu dạng hydrotalcite Mg-Al-Ni trước khi nung ........ 55
Hình 3.4. Ảnh SEM của xúc tác dạng hydrotalcite Mg-Al-Ni sau nung tại 450 0C . 55
Hình 3.7. Sắc kí đồ của sản phẩm từ dầu dừa ......................................................... 62
Hình 3.8. Ảnh hưởng của nhiệt độ tới hiệu suất thu phân đoạn sôi 160oC-300oC ... 63
Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian hiệu suất thu phân đoạn sơi 160oC-300oC ....... 65
Hình 3.10. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác đến hiệu suất thu phân đoạn sơi
160oC-300oC ......................................................................................................... 66
Hình 3.11. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến .................................................. 68
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
4
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
DANH MỤC CÁC BẢNG SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu của nhiên liệu phản lực....................................................... 13
Bảng 1.2. Chỉ tiêu dầu hỏa dân dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam............................. 14
Bảng 1.3. Tính chất hóa lý của kerosen ................................................................. 14
Bảng 1.4. Tình hình sử dụng dầu thực vật trên thế giới năm 2011.......................... 18
Bảng 1.5. Sản lượng dầu thực vật tinh luyện trong nước ........................................ 19
Bảng 1.6. Lượng dầu thực vật nhập khẩu vào Việt Nam ........................................ 20
Bảng 1.7. Sản lượng đậu nành trong nước ............................................................. 21
Bảng 1.8. Thành phần axít béo của dầu hạt cải ...................................................... 21
Bảng 1.9. Một số tính chất mỡ động vật thải .......................................................... 25
Bảng 1.10. So sánh tính chất dầu đã qua chiên rán và dầu hạt cải .......................... 26
Bảng 1.11: Thành phần các gốc axit béo trong dầu dừa ......................................... 27
Bảng 1.12: Tính chất lý hóa của dầu dừa ............................................................... 27
Bảng 1.13. So sánh nhiên liệu sinh học sản xuất bằng các phương pháp khác nhau 32
Bảng 3.3. Các tính chất đặc trưng của nguyên liệu................................................. 60
Bảng 3.4. Thành phần axit béo trong các metyl este từ dầu dừa theo kết quả GC –
MS ........................................................................................................................ 61
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình decacboxyl hóa .......................... 63
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của thời gian đến q trình decacboxyl hóa ......................... 64
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác đến q trình decacboxyl hóa .......... 66
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến q trình decacboxyl hóa ........... 67
Bảng 3.9. Các điều kiện cơng nghệ thích hợp cho q trình decacboxyl hóa dầu dừa
trên hệ xúc tác dạng hydrotalcite 3 kim loại Mg-Ni-Al (M2, Mg/Ni/Al = 2/1/1) .... 68
Bảng 3.10. Thành phần hóa học của sản phẩm thuộc phân đoạn 160- 300 0C thu
được từ q trình decacboxyl hóa dầu dừa ............................................................. 69
Bảng 3.11: Các chỉ tiêu của nhiên liệu kerosen xanh, so sánh với các chỉ tiêu của
nhiên liệu Jet A-1 theo TCVN 6426:2009 với cùng phương pháp xác định ............ 70
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
5
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
ASTM: Bộ tiêu chuẩn của Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Mỹ (American Society
for Testing and Materials)
GC-MS: Sắc ký khí ghép phổ (Gas Chromatography Mass Spectometry)
GSO: Tổng cục Thống kê Việt Nam (General Statistics Office of Vietnam)
SEM: kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscope)
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
USDA: Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of Agriculture)
XRD: Nhiễu xạ tia X (X-ray diffration)
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
6
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, dầu mỏ đã trở thành nguồn năng lượng quan trọng nhất của mọi quốc
gia trên thế giới. Khoảng 65 đến 70% năng lượng sử dụng đi từ dầu mỏ, chỉ có 20
đến 22% năng lượng đi từ than, 5 đến 6% từ năng lượng nước và 8 đến 12% từ năng
lượng hạt nhân. Nhu cầu sử dụng nhiên liệu và sản phẩm dầu mỏ ngày càng tăng,
trong khi đó nguồn nguyên liệu hóa thạch ngày càng trở nên khan hiếm, khơng có
khả năng tái tạo, vấn đề ơ nhiễm môi trường cần được giải quyết…, giải pháp quan
trọng đặt ra là làm thế nào có thể thay thế được nguồn nguyên liệu hóa thạch bằng
những nguồn nguyên liệu tái tạo để sản xuất ra nhiên liệu có chất lượng tốt hơn,
đảm bảo an tồn mơi trường. Một trong các hướng giải quyết vấn đề này là đi từ các
nguồn nguyên liệu thực vật sản xuất nhiên liệu xanh. Đây là một nhiên liệu cao cấp,
ít phổ biến trong thực tế do một số đặc điểm sau: nguồn nguyên liệu khan hiếm hơn
so với biodiesel; nhiệt trị của nhiên liệu sinh học thường thấp, mà yêu cầu trị đối với
máy bay rất cao, vậy phải có biện pháp khắc phục chỉ tiêu này; giá thành nhiên liệu
cao; một máy bay tiêu thụ lượng nhiên liệu rất lớn, giá thành kerosen cao ảnh hưởng
đến cước vận chuyển; trên không, vấn đề ô nhiễm môi trường do khói thải động cơ
không đặt ra gay gắt như ở mặt đất [55]. Chính vì lý do đó mà đến nay, nhiên liệu
sinh học kerosen mới bắt đầu được nghiên cứu và ứng dụng.
Nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu kerosen xanh chính là các loại dầu thực vật,
các phế phẩm, phụ phẩm trong nông lâm nghiệp.Việc sản xuất nhiên liệu kerosen
xanh góp phần giải quyết vấn đề tận dụng chất thải trong các quá trình chế biến
nơng lâm nghiệp và giúp khơng bị phụ thuộc quá nhiều vào nguyên liệu hóa thạch.
Từ những ưu điểm này, ý tưởng đặt ra cho đề tài là “Nghiên cứu q trình
decacboxyl hóa dầu dừa thu hydrocacbon xanh, làm thành phần pha chế nhiên liệu
phản lực sinh học”. Trong đề tài này chúng tôi tiến hành sản xuất nhiên liệu xanh
kerosen có khoảng sơi tương ứng với nhiên liệu phản lực thơng qua q trình
decacboxyl dầu dừa trên xúc tác dạng hydrotalcite 3 kim loại Mg-Ni-Al.
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
7
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
PHẦN 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG PHÂN ĐOẠN KEROSEN
Phân đoạn này cịn gọi là dầu lửa; có nhiệt độ sơi từ 180 đến 250°C, bao gồm
các hydrocacbon có số cacbon từ C11 đến C15, C16. Phân đoạn kerosen có dạng
chất lỏng không màu, hoặc màu vàng nhạt, dễ cháy, có mùi đặc trưng, độ bay hơi
tương đối nằm ở khoảng trung gian giữa xăng và dầu diesel. Kerosen không tan
trong nước (lạnh hoặc nóng), nhưng có thể trộn lẫn trong các dung mơi dầu khí [8].
1.1.1. Thành phần hố học
Trong phân đoạn này, các parafin hầu hết tồn tại ở dạng cấu trúc mạch thẳng
không nhánh (n-parafin), dạng cấu trúc nhánh rất ít trong đó hàm lượng các isoparafin có cấu trúc isoprenoid có thể chiếm đến 20-40% trong tổng số các dạng
đồng phân. Những hydrocacbon loại naphten và thơm trong phân đoạn này bên
cạnh những loại có cấu trúc một vịng và có nhiều nhánh phụ đính xung quanh cịn
có mặt các hợp chất 2 hoặc 3 vịng. Trong đó, các hợp chất naphten và aromatic 2
vòng chiếm phần lớn, bắt đầu có mặt các hợp chất hydrocacbon có cấu trúc hỗn hợp
giữa vòng naphten và aromatic như tetralin và các đồng đẳng của chúng. Nếu như
trong phân đoạn xăng, lưu huỳnh ở dạng mercaptan chiếm phần chủ yếu trong số
các hợp chất chứa lưu huỳnh, thì trong phân đoạn kerosen lưu huỳnh dạng
mercapten đã giảm đi một cách rõ rệt, về cuối phân đoạn này hầu như không còn
mercaptan nữa. Thay thế vào đó là lưu huỳnh dạng sunfua và disunfua, cũng như
lưu huỳnh trong các mạch dị vòng. Trong số này, các sunfua vòng no (dị vòng) là
loại có chủ yếu. Các hợp chất chứa oxy trong phân đoạn kerosen cũng cao hơn so
với phân đoạn xăng. Đặc biệt ở phân đoạn này, các hợp chất chứa oxy dưới dạng
axit, chủ yếu là axit naphtenic có nhiều. Ngồi các axit, các hợp chất chứa oxy cịn
là các phenol và đồng đẳng của chúng như crezol, dimetyl phenol. Các hợp chất của
nitơ trong phân đoạn này có ít nhưng chúng có thể nằm dưới dạng các quinolin và
đồng đẳng, hoặc các hợp chất chứa nitơ khơng mang tính bazơ như Pyrol, Indol và
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
8
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
các đồng đẳng của nó. Trong phân đoạn kerosen, số lượng các chất nhựa rất ít, trọng
lượng phân tử của nhựa cịn thấp (200-300) [17, 36].
1.1.2. Ứng dụng
Phân đoạn kerosen sử dụng chủ yếu cho hai mục đích: làm nhiên liệu phản lực
và dầu hoả dân dụng, trong đó nhiên liệu phản lực là ứng dụng chính.
1.1.2.1. Kerosen làm nhiên liệu phản lực
* Động cơ phản lực:
a. Vùng phun và bay hơi; b. Vùng bắt cháy và cháy; c. Vùng hòa trộn và làm mát
sản phẩm cháy. 1. Vòi phun; 2. Bộ làm xốy; 3. Vỏ; 4. Ống lửa
Hình 1.1. Sơ đồ buồng đốt động cơ phản lực
Nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực khác với nguyên lý làm việc của
động cơ piston; đó là nhờ dịng khí để biến đổi thành cơ năng chay tuabin. Máy nén
khí hút khơng khí và tiến hành nén tới áp suất cao, thường áp suất tăng 5, 10, 20 lần
hoặc cao hơn. Khơng khí nén được được đưa từ máy nén vào buồng cháy. Ở đây,
nhiên liệu đã được phun và bay hơi, hòa trộn với khơng khí tạo hỗn hợp cháy. Sau
đó tia lửa điện được bật lên một lần, làm toàn khối nhiên liệu bùng cháy. Hỗn hợp
sau khi cháy sịnh công rất mạnh ở tuabin và như vậy đã biến đổi nội năng dịng khí
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
9
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
thành công cơ học. Cơ năng nhận được trên trục tuabin dùng để quay máy nén.
Phần động năng quan trọng còn lại được giãn nở qua tuye và ra ngoài với tốc độ lớn
tạo một phản lực tác động lên động cơ (tại những cơ cấu công tác như cánh quạt
máy bay, roto chân vịt tàu thủy, trục tàu hỏa…) làm động cơ chuyển động. Nhiệt độ
khơng khí trước tuabin lên tới 1200 đến 1300K. Khơng khí được chia thành dịng
trước khi vào buồng đốt. Dịng khơng khí đầu tiên đi qua làm xốy vào khu vực vịi
phun làm mát thân vịi phun và ngăn cản tạo cặn muội dòng nguyên liệu. Dòng khí
thứ hai được đưa vào buồng cháy qua lỗ trước trong ống lửa, đảm bảo cháy hỗn hợp
ở 2300 đến 2500K rồi sau đó giảm nhiệt độ xuống còn 2000K. Dịng khơng khí thứ
ba đưa vào buồng đốt qua dãy lỗ sau vào vùng hòa trộn, làm giảm nhiệt độ đến giá
trị bảo đảm độ bền của cánh quạt tuabin.
Như vậy, quá trình cháy trong động cơ phản lực xảy ra liên tục trong dịng
khơng khí chuyển động nhanh; vì vậy có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến mức độ
cháy hồn tồn. Trong đó, yếu tố chính là: nhiệt độ, áp suất và thành phần hỗn hợp.
* Ảnh hưởng của của bản chất nhiên liệu đến quá trình cháy
Do đặc điểm của quá trình cháy nhiên liệu trong động cơ phản lực, yêu cầu đối
với nhiên liệu phản lực là cần phải có tốc độ cháy cao, dễ dàng bốc cháy khi có tia
lửa điện, có nhiệt nâng lớn, cháy điểu hồ, có ngọn lửa ổn định và cháy hồn tồn
khơng tạo cặn. u cầu vể nhiệt cháy cho nhiên liệu phản lực phải lớn hơn 11.200
kcal/kg; do vậy các n-parafin cho nhiệt cháy cao hơn cả (Hình 1.2). Mặt khác máy
bay phản lực thường làm việc ở độ cao trên 10 km so với mặt đất, tại đó nhiệt độ
khơng khí có khi xuống tới -50oC nên u cầu nhiên liệu phản lực phải có độ linh
động rất cao (không bị kết tinh ở nhiệt độ thấp). Đứng về mặt này, các hydrocacbon
naphtenic tỏ ra ưu việt hơn. Cịn các n-parafin có phân tử lượng lớn dễ tạo tinh thể
làm tắc vịi phun và mất tính linh động, gây nguy hiểm cho máy bay. Nhiệt năng khi
đổt cháy các loại hydrocacbon giảm theo dãy sau:
Parafin > naphten > aromat
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
10
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
Ngoài yêu cầu về nhiệt cháy, nhiên liệu cịn phải cháy hồn tồn, khơng được
tạo cốc, tạo tàn, vì những chất này sẽ làm tắc vịi phun. Về mặt này thì hydrocacbon
thơm khơng đạt yêu cầu (tạo nhiểu cốc). Mức độ tạo tàn và tạo cốc cùa các
hydrocacbon sắp xếp theo dãy sau:
Hydrocacbon thơm > olefin > izo-parafin, naphten > n-parafin
Để đánh giá khả nàng tạo cặn cacbon, người ta sử dụng đại lượng "chiều cao
ngọn lửa không khói"; đó là chiều cao tối đa của ngọn lửa khơng có khói tính bằng
mm, khi đốt nhiên liệu trong đèn dầu tiêu chuân. Chiều cao ngọn lửa khơng khói
càng cao chứng tỏ nhiên liệu cháy càng hoàn toàn. Chiều cao càng thấp, khả năng
tạo cặn cacbon càng lớn. Các n-parafin cho chiểu cao ngọn lửa khơng khói cao nhất.
n-parafin > iso-parafỉn > naphten > aromat
Hình 1.2. Nhiệt cháy của các loại hydrocacbon khác nhau
Như vậy, trong thành phần kerosen, parafin và naphten là các cấu tử thích hợp
nhất cho q trình cháy trong động cơ phản lực; hàm lượng cúa chúng nằm trong
khoảng: với parafin từ 30 đến 60%; với naphten từ 20 đến 45%. Khi trong nhiên
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
11
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
liệu có nhiều hyđrocacbon thơm, phải tiến hành loại bớt sao cho còn lại khoảng 20
đến 25%. Các n-parafin có phân tử lượng lớn dễ bị kết tinh, còn tạo khung tinh thể
làm cho các phân tử nhỏ chui vào trong, làm mất tính linh dộng, do vậy cũng cần
phải tách bớt. Thực tế chỉ cho phép hỗn hợp nhiên liệu phản lực bắt đầu mất tính
linh động ở -60°C. Vì các máy bay phản lực làm việc ở trên cao, áp suất khí quyển
giảm mạnh, để tránh sự bốc hơi mạnh, tạo các nút hơi trong hệ thống, yêu cầu nhiên
liệu phản lực phải có áp suất hơi bão hồ vào khoảng 21 kPa ở 38oC. Các hợp chất
phi hydrocacbon chứa trong phân đoạn kerosen dễ có ánh hưởng xấu đến tính chất
sừ dụng của nhiên liệu. Các chất chứa S khi cháy tạo SO2, SO3 gây ăn mòn ờ nhiệt
độ thấp, đồng thời còn gây cặn bám trong buồng đốt, chủ yếu là nến điện, vịi phun,
tuye thốt sản phẩm cháy, gây trở ngại cho quá trình. Các chất chứa oxy như
phenol, axit naphtenic đều làm tăng khả năng ãn mòn của thùng chứa, ổng dần
nhiên liệu. Các chất chứa nitơ làm cho nhiên liệu kém ổn định, biến màu. Các kim
loại nặng, nhất là V. Ni nằm trong sản phẩm cháy ở nhiệt dơ cao, khi đập vào tuabin
chính sẽ gây ăn mòn và phá hỏng các chi tiết của tuabin, do vậy quy định hàm
lượng Smax là 0.3% TL. Hiện nay ở Việt Nam chủ yếu sừ dụng loại nhiên liệu phản
lực của Nga [55]. Có thể tham khảo một số chỉ tiêu của các loại nhiên liệu phản lực
trong bảng 1.1
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
12
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
Bảng 1.1. Các chỉ tiêu của nhiên liệu phản lực
1.1.2.2. Kerosen làm dầu hoả dân dụng
Từ phân đoạn kerosen, với khoảng sôi 200 đến 310°C có thể sản xuất dầu hoả,
sử dụng làm dầu hoả dân dụng như: thắp sáng, đun nấu. Đặc tính quan trọng là
chiều cao ngọn lửa khơng khói. Để đảm bảo ngọn lửa sáng đẹp, rõ, đều, chiều cao
này phải lớn hơn 20 mm. Như vậy, hydrocacbon parafinic và naphtenic đáp ứng yêu
cầu này. Nhiên liệu chứa nhiều hydrocacbon thơm sẽ cho chiều cao ngọn lừa khơng
khói nhỏ hơn 20 mm, đồng thời ngọn lửa đỏ, tạo nhiều tàn. Nếu trong nhiên liệu
chứa nhiểu lưu huỳnh, không những gây độc hại trưc tiếp cho người sử dụng mà
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
13
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
còn làm cho bóng đèn mờ đi, không đảm bảo cường độ chiếu sáng của ngọn lửa
[55]. Chỉ tiêu về dầu hỏa dân dụng của Việt Nam xem ở bảng 1.2.
Bảng 1.2. Chỉ tiêu dầu hỏa dân dụng theo tiêu chuẩn Việt Nam
1.1.3. Tính chất và các chỉ tiêu kỹ thuật của kerosen khống
Phân đoạn kerosen khống có một số tính chất hóa lý như sau [21].
Bảng 1.3. Tính chất hóa lý của kerosen
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
Thông số
Trạng thái (15 °C và 1 atm)
Điểm sôi ở 1 atm, °C
Điểm đóng băng, °C
Tỷ trọng (150C)
Sức căng bề mặt (200C), N / m
Nhiệt hóa hơi, J / kg
Nhiệt cháy, MJ / kg
Điểm chớp cháy, 0C
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
Giá trị
lỏng
180-250
-45.6
0,80
0,023-0,032
2.5 x 105
43.124
38
14
Luận văn thạc sĩ
9
10
11
Chỉ số axit, mg KOH/g (max)
Hợp chất thơm, % thể tích ( max)
Độ nhớt ở -200C, mm2/s (max)
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
0,015
22.0
8.0
Một số loại dầu thô, đặc biệt là dầu thô parafinic, chứa đựng thành phần kerosen
chất lượng cao, những loại dầu thơ khác thì chứa asphalten, chúng sẽ được lọc kỹ
lưỡng để tách loại thành phần aromatic và lưu huỳnh trước khi thành phần kerosen
đạt yêu cầu. Kerosen là một sản phẩm có độ ổn định cao, ngoài việc loại bỏ lượng
aromatic nếu nó vượt quá ngưỡng cho phép thì phân đoạn kerosen có thể chỉ cần
rửa bằng kiềm hoặc trải qua một quá trình xử lý nếu có sự xuất hiện của lưu huỳnh
[14, 45].
1.2. NHIÊN LIỆU XANH KEROSEN
Những năm gần đây, cùng với sự phát triển nhanh chóng của các ngành cơng
nghiệp và sự bùng nổ dân số, nhu cầu sử dụng nhiên liệu ngày càng tăng. Các
nguồn năng lượng hóa thạch như dầu mỏ, than đá, khí đốt ngày càng cạn kệt, bên
cạnh đấy là vấn đề ơ nhiễm khơng khí, hiệu ứng nhà kính, khủng hoảng năng lượng
đang có chiều hướng ngày một gia tăng. Vì vậy việc tìm một nguồn năng lượng mới
để thay thế là hết sức cần thiết.
Nhiên liệu xanh đang ngày càng nhận được nhiều sự quan tâm trên phạm vi
toàn thế giới trong việc sử dụng làm nhiên liệu thay thế cho nhiên liệu hóa thạch với
ưu điểm đảm bảo an ninh năng lượng cũng như giải quyết được phần nào hiệu ứng
nhà kính. Hiện nay nhiên lệu xanh đang được sử dụng là nhiên liệu lỏng sản xuất từ
nguyên liệu thực vật, chúng có thể sử dụng thay thế trong các động cơ sử dụng
nhiên liệu khoáng [48].
Nhiên liệu xanh kerosen được định nghĩa là các hydrocacbon có khoảng sôi nằm
trong giới hạn sôi của phân đoạn kerosen hoặc nhiên liệu phản lực thương phẩm,
được tổng hợp từ những nguồn nguyên liệu sinh học như dầu, mỡ động thực vật,
các phụ phẩm lâm nghiệp [34].
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
15
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
1.2.1. Ưu, nhược điểm của nhiên liệu kerosen xanh
Nhiên liệu kerosen xanh có các tính chất tương tự như kerosen thơng thường do
đó có thể được trộn lẫn với nhiên liệu truyền thống theo tỷ lệ phù hợp để đáp ứng
các tiêu chuẩn nhiên liệu hàng không. Ưu điểm nổi trội của nhiên liệu kerosen xanh
là khả năng tái sinh nguồn nguyên liệu, nhiệt trị tương đương với nhiên liệu khoáng,
hiệu quả đốt cháy cao hơn, hầu như không chứa S, N và aromatic. Nguyên liệu để
sản xuất nhiên liệu kerosen xanh chính là các loại dầu thực vật, các phế phẩm, phụ
phẩm trong nông lâm nghiệp. Việc sản xuất nhiên liệu kerosen xanh khơng chỉ góp
phần giải quyết vấn đề tận dụng chất thải trong các q trình chế biến nơng lâm
nghiệp mà cịn giúp con người có thể chủ động trong việc tạo ra các nguồn nguyên
liệu này, từ đó không bị phụ thuộc quá nhiều vào nguyên liệu hóa thạch [30, 34].
- Sản xuất từ nguyên liệu có khả năng tái tạo: Các loại dầu, mỡ động thực vật,
các sản phẩm phế thải từ quá trình tinh luyện, sử dụng dầu ăn đều là những nguyên
liệu có nguồn gốc sinh học nên khả năng tái tạo nguyên liệu sau quá trình sử dụng
rất tốt. Điều này làm giảm áp lực về sử dụng ngun liệu hóa thạch.
- Q trình cháy sạch: Sự cháy sạch làm giảm lượng phát thải CO, muội than
(cacbon). Hàm lượng lưu huỳnh của nhiên liệu kerosen xanh thấp có hai ưu điểm
quan trọng so với kerosen khống: Thứ nhất, với vai trị nhiên liệu, sự cháy nhiên
liệu kerosen xanh sẽ thải ra ít SOx là khí gây ăn mịn thiết bị, ơ nhiễm mơi trường,
ảnh hưởng tới sức khỏe của con người; thứ hai, xu thế của tương lai là sẽ tiêu chuẩn
hóa, giảm hàm lượng lưu huỳnh cho phép trong nhiên liệu trong khi bản thân nhiên
liệu kerosen xanh đã đạt được tiêu chuẩn này. Hàm lượng parafin cao của nhiên liệu
kerosen xanh cho phép nhiên liệu cháy hoàn toàn hơn so với nhiên liệu khoáng,
đồng thời sự tạo cặn, đóng muội trong động cơ sẽ giảm đi đáng kể.
- Giảm lượng khí thải độc hại và nguy cơ mắc bệnh ung thư: Nguyên nhân chính
là do hàm lượng hydrocacbon thơm thấp. Theo các nghiên cứu của Bộ năng lượng
Mỹ tại một trường đại học ở California, sử dụng các loại nhiên liệu kerosen xanh để
thay cho kerosen khống có thể giảm 93,6% nguy cơ mắc bệnh ung thư từ khí thải
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
16
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
do chứa rất ít các hợp chất thơm, hợp chất lưu huỳnh, và quá trình cháy của chúng
triệt để hơn nên giảm được nhiều hydrocacbon trong khí thải [7].
Nhược điểm lớn nhất của nhiên liệu kerosen xanh hiện nay vẫn là giá thành cao
do đi từ những loại dầu có thể ăn được. Tuy nhiên nhược điểm này hồn tồn có thể
khắc phục bằng việc thay thế nguồn nguyên liệu sang các loại dầu thực vật không
ăn được, hoặc các phụ phẩm của quá trình tinh luyện dầu ăn, các loại dầu, mỡ ăn
thải.
1.2.2. Tình hình sản xuất và sử dụng nhiên liệu kerosen xanh trên thế giới và
Việt Nam
Trên thế giới, giai đoạn 1980-1985, nhiên liệu kerosen xanh đã được phát triển ở
Fortaleza, Brazil. Tuy nhiên ngay sau khi giá dầu hạ thấp, nhiên liệu kerosen xanh
đã bị quên lãng và nó chỉ được quan tâm tới một lần nữa khi giá dầu tăng lên mức kỉ
lục trong năm 2006. Ngành giao thông Hà Lan đã đầu tư 1,25 triệu euro để phát
triển nhiên liệu kerosen xanh vào năm 2011. Nhiên liệu kerosen xanh sẽ trở thành
hiện thực vào khoảng năm 2020, nhưng nguyên liệu sản xuất là một thách thức lớn
[2].
Tháng 03 năm 2011, thành viên của liên minh hàng không Airbus – hãng Hàng
không Quốc gia Rumani Tarom, UOP Honeywell và công ty Camelina đã công bố
kế hoạch thành lập một trung tâm sản xuất nhiên liệu kerosen xanh tại Rumani
nhằm cung cấp nhiên liệu cho máy bay dân dụng, sử dụng nguyên liệu là dầu cải.
Nhiều hãng hàng không khác tại châu Âu cũng đã tiến hành bay thử nghiệm bằng
nhiên liệu kerosen xanh [31].
Ở khu vực châu Mỹ, Mỹ và Brazil là hai nước dẫn đầu trong việc nghiên cứu
tổng hợp, sản xuất nhiên liệu sinh học, trong đó có nhiên liệu kerosen xanh. Tháng
08 năm 2011, một công ty hàng không của Mexico đã tiến hành chuyến bay đầu tiên
trong khu vực Mỹ Latinh bằng nhiên liệu kerosen xanh sản xuất từ dầu jatropha, có
hành trình từ thủ đô Mexico tới Tuxtla Gutierrez, một thành phố thuộc bang miền
Nam Chiapas [31].
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
17
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
Tại một số nước châu Á như Thái Lan, Malaysia, Indonesia, nhiên liệu sinh học
được tổng hợp chủ yếu từ dầu cọ hoặc dầu dừa do các nước này có quỹ đất được
quản lý rất chặt chẽ phục vụ cho việc trồng cây cọ dầu và dừa. Malaysia là nước sản
xuất và xuất khẩu dầu cọ lớn nhất thế giới. Hàng năm, nước này sản xuất khoảng
47% lượng dầu cọ trên thế giới [6]. Cọ là loại cây có năng suất cho dầu rất lớn và
nhiên liệu sản xuất từ dầu cọ có giá thành rẻ hơn nhiên liệu sản xuất từ các loại dầu
khác. Hơn nữa, nhiên liệu sinh học từ dầu cọ cũng thải ra lượng khí thải CO2 thấp
hơn so với nhiên liệu sinh học từ dầu đậu nành, dầu hạt cải và thấp hơn rất nhiều so
với nhiên liệu hóa thạch [27].
Một nhóm các nhà khoa học Thái Lan [26] đã nghiên cứu chuyển hóa loại dầu
dừa có hàm lượng axit béo tự do cao (12,8%) thành nhiên liệu sinh học theo phương
pháp hydro hóa. Với tình hình thực tế đặt ra từ vấn đề môi trường và sự cạn kiệt dần
nguồn ngun liệu khống thì sự thành cơng bước đầu của những chuyến bay thử
nghiệm của nhiên liệu kerosen xanh sẽ là một động lực vô cùng lớn để các nhà khoa
học trên toàn thế giới tiếp tục nghiên cứu và đưa nhiên liệu kerosen xanh vào thực
tế trong một khoảng thời gian không xa.
Hiện nay, ở Việt Nam vẫn chưa có chương trình nghiên cứu mang tầm quốc gia
nào về nhiên liệu kerosen xanh.
Bảng 1.4. Tình hình sử dụng dầu thực vật trên thế giới năm 2011
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
18
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
1.2.3. Nguyên liệu sản xuất nhiên liệu kerosen xanh
Như đã nói trong phần trên, nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu kerosen xanh là
các loại dầu, mỡ động thực vật hoặc các phụ phẩm từ quá trình chế biến, tinh luyện,
sử dụng dầu, mỡ động thực vật. Việt nam có vài chục loại dầu thực vật với sản
lượng tương đối lớn dùng cho công nghiệp tinh dầu và xuất khẩu, chủ yếu là dầu
dừa. Qua các phản ứng nhằm bẻ gãy mạch cacbon, các nhóm este, axit có trong các
phân tử triglyxerit hoặc axit béo tự do sẽ được loại bỏ, không hoặc có q trình bẻ
gãy một phần mạch cacbon trong gốc axit để tạo ra loại nhiên liệu có khoảng sơi
nằm trong khoảng sôi của nhiên liệu phản lực. Trong phần này, chúng tôi đưa ra
một số loại nguyên liệu tiềm năng có khả năng ứng dụng để sản xuất loại nhiên liệu
này.
Bảng 1.5. Sản lượng dầu thực vật tinh luyện trong nước
Hình 1.3. Sản lượng dầu thực vật tinh luyện của Việt Nam, giai đoạn 2010-2025
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
19
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
Bảng 1.6. Lượng dầu thực vật nhập khẩu vào Việt Nam
1.2.3.1. Dầu đậu nành
Dầu đậu nành đang là nguyên liệu phổ biến nhất trên thế giới, Mỹ đang là quốc
gia đi đầu trong việc sử dụng dầu đậu nành làm nguyên liệu cho sản xuất nhiên liệu
sinh học, và cũng là quốc gia đi đầu trong sử dụng các loại dầu thực vật nói chung.
Những quốc gia có sản lượng dầu đậu nành cao là Mỹ, Brazil và Argentina. Tại các
quốc gia này, phần lớn dầu đậu nành được dùng làm nguyên liệu sản xuất nhiên liệu
sinh học.
So với các loại dầu hạt khác, dầu đậu nành cho hiệu suất nhiên liệu sinh học thấp
hơn, nhưng cây đậu nành có ưu điểm là có thể phát triển tốt cả ở vùng ơn đới và
nhiệt đới.
Dầu đậu nành tinh khiết có màu vàng sáng. Thành phần acid béo chủ yếu là acid
linoleic (50 – 57%) và acid oleic (23 – 29%) [5, 37].
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
20
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
Bảng 1.7. Sản lượng đậu nành trong nước
1.2.3.2. Dầu hạt cải
Cây cho hạt cải lấy dầu được gieo trồng vào mùa thu (cây hai năm) hoặc mùa
xuân (cây một năm), thuộc loại cây rễ cọc có thể cao 1,5m. Tại châu Âu, năng suất
hạt khoảng từ 2,1 đến 3 tấn/ha. Để tăng năng suất thu hạt cũng như hiệu suất dầu,
trong khoảng 2 năm đất trồng được trồng xen canh với các loại cây như súp lơ
trắng, súp lơ xanh, bắp cải.
Dầu hạt cải có hàm lượng axit oleic không no với một nối đơi cao, chứa ít axit
no và axit nhiều nối đơi nên tính cháy, ổn định cao và nhiệt độ đơng đặc thấp. Diện
tích đất trồng cây hạt cải chiếm khoảng 2% tổng diện tích đất trồng, Trung Quốc
hiện đang là nước có sản lượng cây hạt cải lớn nhất trên thế giới. Tính đến năm
2005, diện tích trồng cây hạt cải ở châu Âu là 1,4 triệu ha, sản lượng nhiên liệu sinh
học từ dầu hạt cải ở Đức chiếm 50% toàn châu Âu, các nước cũng có sản lượng cao
là Pháp, Cộng Hòa Séc và Ba Lan [5, 37].
Bảng 1.8. Thành phần axít béo của dầu hạt cải
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
21
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
1.2.3.3. Dầu cọ
Cọ là loại cây nhiệt đới được trồng nhiều ở một số nước châu Âu, Tây Phi, châu
Á…Từ cây cọ có thể sản xuất hai loại dầu là dầu nhân cọ và dầu cùi cọ. Dầu nhân
cọ có màu trắng cịn dầu cùi cọ có màu vàng. Thành phần axit béo của chúng cũng
khác nhau. Dầu cùi cọ là loại thực phẩm rất tốt dùng để ăn trực tiếp hoặc chế biến
thành bơ thực vật. Dầu cùi cọ có chứa nhiều caroten nên được dùng để chế biến tiền
sinh tố A. Dầu cùi cọ có thể dùng để sản xuất xà phịng hoặc dùng trong ngành
luyện kim. Dầu nhân cọ có cơng dụng trong ngành thực phẩm bánh kẹo và xà
phịng. Cả hai loại dầu này đều có thể làm nguyên liệu rất tốt để sản xuất các loại
nhiên liệu sinh học [5].
Hình 1.4. Sản lượng dầu cọ trên thế giới năm 2010
1.2.3.4. Dầu Jatropha
Jatropha là một loài cây có lịch sử 70 triệu năm, nguồn gốc từ Mexico (nơi duy
nhất có hóa thạch của cây này) và Trung Mỹ, được người Bồ Đào Nha đưa qua
Cape Verde, rồi lan truyền sang Châu Phi, Châu Á, sau đó được trồng ở nhiều nước,
trở thành cây bản địa ở khắp các nước nhiệt đới, cận nhiệt đới trên toàn thế giới.
Từ năm 1991, giáo sư người Đức là Klause Becker của trường đại học Stuttgart
đã nhận đơn đặt hàng của Tập đoàn Daimler Chrysler hợp tác với 1 hãng tư vấn của
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
22
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
Áo tiến hành nghiên cứu cây Jatropha ở Nicaragua, để làm nguyên liệu sản xuất
diesel sinh học, từ đó dấy lên cơn sốt Jatropha trên phạm vi toàn cầu. Hiện nay
nhiều nước trên thế giới đang chạy đua phát triển cây này, nhất là các nước Ấn Độ,
Trung Quốc, Thái Lan, Malaixia, Indonexia, Philippin, Mianma và nhiều nước
Châu Phi, nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng tại chỗ và xuất khẩu.
Phát hiện quan trọng nhất từ Jatropha là lấy hạt làm nguyên liệu sản xuất dầu
diesel sinh học. Hạt Jatropha có hàm lượng dầu trên 33%, từ hạt ép ra dầu thô, từ
dầu thô tinh luyện được diesel sinh học và glyxerin. Mặc dầu diesel sinh học được
sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu: cải dầu, hướng dương, dầu cọ, mỡ động vật…,
nhưng sản xuất từ Jatropha vẫn có giá thành rẻ nhất, chất lượng tốt, tương đương
với dầu diesel hóa thạch truyền thống. Nếu 1 ha Jatropha đạt năng suất 8-10 tấn
hạt/ha/năm có thể sản xuất được 3 tấn diesel sinh học. Loại dầu này sẽ thay thế
được 1 phần dầu diesel truyền thống đang cạn kiệt, giảm thiểu được lượng khí thải
gây hiệu ứng nhà kính, là loại dầu cháy hết và không có lưu huỳnh, là dầu sạch,
thân thiện với môi trường. Hạt Jatropha sau khi ép dầu, 30% là sản phẩm dầu, 70%
là khô dầu, có hàm lượng protein khoảng 30%, dùng làm phân hữu cơ quý, nếu khử
hết độc tố có thể làm thức ăn gia súc cao đạm. 1 ha Jatropha, giả thiết đạt 10 tấn
hạt/ha/năm sẽ thu được các loại sản phẩm chủ yếu có giá trị cao như sau:
- dầu diesel sinh học: 3 tấn x 700 USD/tấn = 2.100 USD
- bã khô dầu: 7 tấn x 300 USD/tấn = 2.100 USD
Như vậy 1 ha Jatropha tạo ra giá trị khoảng 4.200 USD/năm (hơn 60 triệu
đồng/ha/năm), lợi nhuận thu được sẽ phân phối cho nông dân sản xuất nguyên liệu
và nhà đầu tư công nghiệp chế biến dầu. Jatropha còn tạo ra hiệu ứng xã hội cực kỳ
to lớn. Do trồng ở các vùng miền núi nghèo túng, cây Jatropha sẽ tạo nhiều việc làm
và thu nhập khả quan cho đồng bào các dân tộc, trong khi cho đến nay, trên đất dốc
còn lại của các vùng này vẫn chưa tìm kiếm được bất cứ cây gì khả dĩ trồng được
trên diện tích lớn, có thu nhập cao, lại có thị trường ổn định.
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
23
Luận văn thạc sĩ
GVHD: GS.TS Đinh Thị Ngọ
1.2.3.5. Mỡ cá thải
Công nghệ sử dụng mỡ cá đã được thực tế hóa ở nhiều nơi trên thế giới như
châu Phi, châu Á và châu Mỹ La Tinh, nơi có những hòn đảo nhỏ và ngành thủy sản
phát triển. Một số nơi đã có kế hoạch sản xuất nhiên liệu sinh học từ mỡ cá thải như
Aquafinca (Honduras), trung tâm nghiên cứu khoa học VTT ở Phần Lan. Một tổ
chức nghiên cứu ứng dụng lớn nhất tại Bắc Mỹ đã hợp tác với công ty hải sản Hiệp
Thanh JSC tại Việt Nam từng tạo ra Enerfish và được chạy thử từ năm 2011,
Enerfish trở thành nhiên liệu sinh học sử dụng nguyên liệu mỡ cá thải từ tháng 5
năm 2009 và có kế hoạch sản xuất 120000 lít/ngày. Một nghiên cứu khác là ở công
ty truyền thông Sustainable tại Vancoucer, Canada vào năm 2007. Trung tâm công
nghệ quốc gia về sản phẩm dầu mỡ cá tại Nhật Bản (Anfaco-Cecopesca) cũng đi
theo hướng nghiên cứu này [55].
Tại Việt Nam, nguồn mỡ thải chủ yếu lấy từ mỡ cá tra, cá basa. Năm 2004, phân
viện Khoa học Vật liệu tại TP. Hồ Chí Minh đã nghiên cứu thành công công nghệ
sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu mỡ động thực vật. Theo số liệu của tổng cục hải
sản, sản lượng cá tra, cá basa quy hoạch cho đến năm 2011 vào khoảng 1,5 2 triệu
tấn, sau khi chế biến, phải có tới 900000 ÷ 1200000 tấn phụ phẩm sau xuất khẩu
cần được nghiên cứu ứng dụng để làm tăng hiệu quả sử dụng từ nguồn lợi thủy sản
này, trong đó mỡ cá thải sản lượng khoảng 300000 ÷ 400000 tấn/năm [55].
1.2.3.6. Mỡ động vật thải khác
Chỉ có 51% khối lượng thú ni, gia súc sống sử dụng để sản xuất thức ăn cho
con người, phần còn lại là da, xương và các bộ phận phục vụ cho nấu nướng, chiên
rán là dầu mỡ. Mỡ động vật thải lấy từ mỡ lợn, mỡ gà,… thu từ các nhà máy giết
mổ và chế biến thịt [55]. Trên thế giới, ngành sản xuất thịt phát triển khá nhanh và
đã đạt tới 237,7 triệu tấn trong năm 2010, trong đó 42,7%; 33,4%; 23,9% theo thứ
tự thuộc về thịt lợn, thịt gà và thịt bị. Vì vậy lượng phụ phẩm từ q trình chế biến
vơ cùng lớn [55]..
HVTH: Lê Văn Hoan_KTHH1_13B
24
