Nghiên cứu Chuyển Hóa Dầu Thực Vật Thải Thành Nhiên Liệu Sinh Học Sử Dụng Xúc Tác FCC Tái Sinh

Luận văn nghiên cứu chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học bằng xúc tác FCC tái sinh. Giải pháp năng lượng sạch, bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Đăng Huân
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Như Mai
• Trường học: Đại học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Hóa dầu
• Đề tài: Nghiên cứu chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học sử dụng xúc tác FCC tái sinh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Xu thế phát triển năng lượng tái tạo
• 1.2. Năng lượng sinh khối
• 1.3. Nhiên liệu sinh học (biofuel)
• 1.4. Giới thiệu chung về nhiên liệu sinh học
• 1.5. Giới thiệu một số loại nhiên liệu sinh học chính
• 1.6. Dầu mỡ động thực vật phi thực phẩm nguồn nguyên liệu cho biodiesel và diesel xanh
• 1.7. Nguồn mỡ cá, mỡ động vật thải, Jatropha, vi tảo
• 1.8. Dầu ăn đã qua sử dụng
• 1.9. Một số quá trình chuyển hóa dầu mỡ động thực liệu sinh học
• 1.10. Quá trình trao đổi este
• 1.11. Quá trình hydrocracking
• 1.12. Quá trình cracking xúc tác
• 1.13. Sự giảm hoạt tính của xúc tác FCC
• 1.14. Các phương pháp tái sinh hoạt tính xúc tác FCC thải
• 1.15. Một số công nghệ cracking xúc tác thu nhiên liệu xanh
• 1.16. Công nghệ sử dụng nguyên liệu dầu thực vật
• 1.17. Công nghệ sử dụng nguyên liệu dầu ăn thải
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Dụng cụ và hóa chất sử dụng
• 2.2. Nghiên cứu tái sinh hoạt tính xúc tác FCC thải
• 2.3. Nghiên cứu bổ sung hoạt tính cho xúc tác FCC –TS bằng các loại vật liệu có tính acid tạo hệ xúc tác cho phản ứng cracking pha khí
• 2.4. Chuẩn bị Zeolite LaHY
• 2.5. Chuẩn bị Zeolite HZSM-5
• 2.6. Các phương pháp nghiên cứu đặc trưng xúc tác
• 2.7. Phương pháp nhiễu xạ tia X (RD)
• 2.8. Phương pháp phổ tán sắc năng lượng tia X (EDX)
• 2.9. Phương pháp đẳng nhiệt hấp phụ - khử hấp phụ Nito (BET)
• 2.10. Phương pháp kính hiển vi điện tử quét (SEM)
• 2.11. Nghiên cứu phản ứng cracking dầu ăn thải
• 2.12. Hoạt hóa chất hấp phụ Bentonite
• 2.13. Xử lý sơ bộ nguyên liệu dầu thực vật thải
• 2.14. Nghiên cứu phản ứng cracking pha khí dầu ăn thải trên hệ xúc tác FCC tái sinh bổ sung có vật liệu zeolite
• 2.15. Phương pháp sắc kí khí ghép nối khối phổ GC-MB xác định các thành phần trong sản phẩm thu được từ quá trình cracking
• 2.16. Phương pháp sắc ký xác định thành phần sản phẩm khí thu được từ quá trình cracking
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu tái sinh xúc tác FCC thải từ nhà máy lọc dầu Dung Quất
• 3.2. Nghiên cứu tái sinh xúc tác CC thải sử dụng cho quá trình craking pha khí dầu ăn thải
• 3.3. Nghiên cứu tái sinh hoạt tính xúc tác FCC thải sử dụng cho quá trình craking pha lỏng dầu ăn thải
• 3.4. Nghiên cứu đặc trưng các loại xúc tác Linh acid để biển tỉnh FCC – TS
• 3.5. Nghiên cứu đặc trưng xúc tác của zeoliie HY và LaHY
• 3.6. Nghiên cứu đặc trưng xúc tác HZSM
• 3.7. Nghiên cứu phản ứng craking dầu ăn thải
• 3.8. Nghiên cứu xử lý sơ bộ nguyên liệu dầu ăn thải
• 3.9. Nghiên cứu phản ứng cracking pha khí dầu ăn thải sử dụng hệ xúc tác FCC tái sinh bổ sung vật liệu zeolite
• 3.10. Nghiên cứu phản ứng cracking pha lỏng dầu ăn thải sử dụng xúc tác T.CC-TS thu nhiên liệu lỏng
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• LỜI CAM ƠN

Tóm tắt

I. Khám phá giải pháp chuyển hóa dầu thực vật thải bền vững

Trong bối cảnh an ninh năng lượng và ô nhiễm môi trường trở thành thách thức toàn cầu, việc tìm kiếm các nguồn năng lượng thay thế là yêu cầu cấp thiết. Dầu thực vật thải, một sản phẩm phụ từ các hoạt động chế biến thực phẩm và sinh hoạt, đang nổi lên như một nguồn nguyên liệu tiềm năng khổng lồ. Thay vì trở thành tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước và đất, loại chất thải này có thể được 'tái sinh' thành nhiên liệu sinh học có giá trị. Quá trình chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học không chỉ giải quyết vấn đề xử lý chất thải mà còn góp phần vào việc phát triển năng lượng tái tạo, giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Đây là một hướng đi điển hình cho mô hình kinh tế tuần hoàn, biến rác thải thành tài nguyên, mở ra một chương mới cho ngành năng lượng sạch và bền vững.

1.1. Thực trạng vấn đề dầu ăn đã qua sử dụng UCO hiện nay

Dầu ăn đã qua sử dụng, hay còn gọi là UCO (Used Cooking Oil), là một trong những loại chất thải hữu cơ phổ biến nhất trên toàn thế giới. Theo thống kê, mỗi năm có hàng tỷ lít dầu thải được tạo ra từ các nhà hàng, cơ sở chế biến thực phẩm và hộ gia đình. Việc xử lý không đúng cách, chẳng hạn như đổ trực tiếp xuống cống rãnh, gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Dầu thải làm tắc nghẽn hệ thống thoát nước, tạo thành các mảng bám lớn, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và nước ngầm. Khi bị phân hủy, chúng tiêu tốn một lượng lớn oxy trong nước, ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái thủy sinh. Hơn nữa, việc tái sử dụng dầu ăn chiên đi chiên lại nhiều lần để chế biến thực phẩm có thể sinh ra các độc tố gây ung thư và các bệnh tim mạch. Do đó, việc thu gom và tìm ra phương pháp tái chế hiệu quả nguồn dầu thải nhà bếp này là một bài toán cấp bách, không chỉ vì lợi ích bảo vệ môi trường mà còn vì sức khỏe cộng đồng.

1.2. Nhiên liệu sinh học Giải pháp cho an ninh năng lượng

Nhiên liệu sinh học (biofuel) được định nghĩa là nhiên liệu có nguồn gốc từ sinh khối (biomass). Chúng được xem là một giải pháp thay thế khả thi cho nhiên liệu hóa thạch truyền thống. Lợi ích chính của biofuel là khả năng tái tạo, giúp đảm bảo an ninh năng lượng và giảm phụ thuộc vào nguồn dầu mỏ nhập khẩu vốn có nhiều biến động về giá cả và chính trị. Khi được đốt cháy, nhiên liệu sinh học phát thải ít hơn các khí nhà kính như CO2, SOx, góp phần giảm phát thải khí nhà kính và chống lại biến đổi khí hậu. Biodiesel, một dạng nhiên liệu sinh học lỏng, có thể được sử dụng trực tiếp hoặc pha trộn với diesel khoáng trong các động cơ diesel hiện hành mà không cần thay đổi kết cấu. Việc phát triển công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học từ các nguồn phế thải như dầu ăn giúp tránh được cuộc tranh cãi 'lương thực hay nhiên liệu', tạo ra một nguồn nhiên liệu sạch thực sự bền vững.

II. Thách thức trong việc chuyển hóa dầu thực vật thải WVO

Mặc dù sở hữu tiềm năng lớn, quá trình chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học không hề đơn giản. Dầu thực vật thải (WVO - Waste Vegetable Oil) có thành phần hóa học phức tạp và không đồng nhất, khác xa so với dầu thực vật nguyên chất. Trong quá trình sử dụng ở nhiệt độ cao, các phân tử triglyceride bị phân hủy, tạo ra một lượng lớn axit béo tự do (FFA), nước, và các tạp chất rắn khác. Chính những thành phần này là rào cản kỹ thuật lớn nhất. Các phương pháp chuyển hóa truyền thống thường gặp khó khăn trong việc xử lý hiệu quả nguồn nguyên liệu chất lượng thấp này, dẫn đến hiệu suất thấp, chi phí vận hành cao và chất lượng sản phẩm không ổn định. Việc khắc phục những thách thức này đòi hỏi sự cải tiến về công nghệ và quy trình xử lý.

2.1. Tạp chất và axit béo tự do trong dầu ăn thải

Thành phần chính của dầu thực vật là triglyceride (TAG). Tuy nhiên, sau khi sử dụng, đặc biệt là chiên rán nhiều lần, dầu bị biến đổi sâu sắc. Nhiệt độ cao và sự có mặt của hơi nước gây ra phản ứng thủy phân, phá vỡ cấu trúc TAG và giải phóng các axit béo tự do (FFA). Hàm lượng FFA cao là trở ngại lớn nhất. Nó có thể phản ứng với xúc tác kiềm trong phương pháp trao đổi este truyền thống để tạo ra xà phòng, gây khó khăn cho quá trình tách và tinh chế sản phẩm, đồng thời làm giảm đáng kể hiệu suất thu hồi biodiesel. Bên cạnh đó, dầu thải còn chứa nhiều tạp chất cơ học như cặn thức ăn, nước và các sản phẩm polymer hóa. Những tạp chất này cần được loại bỏ thông qua các bước xử lý sơ bộ như lắng, lọc và sấy khô, làm tăng thêm chi phí và độ phức tạp cho toàn bộ quy trình.

2.2. Hạn chế của phương pháp trao đổi este Transesterification

Phản ứng trao đổi este (transesterification) là phương pháp phổ biến nhất hiện nay để sản xuất diesel sinh học. Quá trình này sử dụng rượu (thường là metanol) và xúc tác (thường là bazơ như NaOH, KOH) để chuyển hóa triglyceride thành este metyl axit béo (FAME - thành phần chính của biodiesel) và glycerin phụ phẩm. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi nguyên liệu đầu vào phải có chất lượng cao, với hàm lượng FFA và nước rất thấp (thường dưới 1%). Khi áp dụng với dầu ăn đã qua sử dụng, phản ứng xà phòng hóa xảy ra mạnh mẽ, làm tiêu hao xúc tác và tạo ra nhũ tương khó tách. Để giải quyết vấn đề này, cần thêm một bước este hóa sơ bộ bằng xúc tác axit để giảm hàm lượng FFA, khiến quy trình trở nên tốn kém và nhiều giai đoạn hơn. Những hạn chế này thúc đẩy các nhà khoa học tìm kiếm những phương pháp chuyển hóa mới hiệu quả hơn.

III. Phương pháp Cracking xúc tác Bước đột phá chuyển hóa dầu

Trước những hạn chế của phương pháp truyền thống, cracking xúc tác nổi lên như một công nghệ đột phá trong lĩnh vực chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học. Khác với trao đổi este, quá trình cracking sử dụng nhiệt độ cao và xúc tác acid rắn để 'bẻ gãy' trực tiếp các phân tử triglyceride và axit béo thành các phân tử hydrocarbon nhỏ hơn, có cấu trúc tương tự xăng và diesel từ dầu mỏ. Phương pháp này có ưu điểm vượt trội là không nhạy cảm với hàm lượng axit béo tự do và nước trong nguyên liệu, giúp đơn giản hóa quá trình xử lý sơ bộ. Sản phẩm thu được là 'diesel xanh' (green diesel), không chứa oxy, có nhiệt trị cao hơn và tính ổn định tốt hơn so với biodiesel truyền thống. Đây là hướng đi đầy hứa hẹn để tận dụng tối đa nguồn dầu thải nhà bếp.

3.1. Nguyên lý cơ bản của quá trình cracking xúc tác

Cracking xúc tác là một quá trình hóa học phức tạp, trong đó các phân tử hydrocarbon mạch dài trong dầu thực vật (chủ yếu là triglyceride C40-C60) được bẻ gãy thành các hydrocarbon mạch ngắn hơn thuộc dải sôi của xăng (C5-C12) và diesel (C13-C20). Quá trình này diễn ra trên bề mặt các tâm acid của chất xúc tác rắn ở nhiệt độ cao (thường từ 400-550°C). Các phản ứng chính bao gồm deoxygenation (loại oxy) thông qua decarboxylation (tách CO2) và decarbonylation (tách CO), sau đó là các phản ứng cracking, isomer hóa và thơm hóa. Theo nghiên cứu của Nguyễn Đăng Huân (2014), quá trình cracking dầu thải trên xúc tác acid rắn cho ra một hỗn hợp sản phẩm có chất lượng gần giống với nhiên liệu gốc khoáng, và yêu cầu về tiền xử lý nguyên liệu ít nghiêm ngặt hơn so với trao đổi este [Nguồn: Luận văn Nguyễn Đăng Huân, 2014].

3.2. Vai trò của xúc tác FCC tái sinh trong nhà máy lọc dầu

Một trong những sáng kiến quan trọng là sử dụng xúc tác FCC (Fluid Catalytic Cracking) thải từ các nhà máy lọc dầu. Xúc tác FCC sau một thời gian sử dụng sẽ bị giảm hoạt tính do nhiễm kim loại nặng (Ni, V) và bị phủ một lớp cốc. Thay vì thải bỏ, chúng có thể được tái sinh. Luận văn của Nguyễn Đăng Huân đã tập trung nghiên cứu tái sinh xúc tác FCC thải từ Nhà máy lọc dầu Dung Quất bằng cách đốt cốc và tách kim loại bằng acid oxalic. Việc tận dụng xúc tác tái sinh không chỉ giảm chi phí sản xuất nhiên liệu sinh học mà còn giải quyết vấn đề chất thải rắn của ngành công nghiệp lọc hóa dầu. Các loại vật liệu như zeolite Y và ZSM-5 trong xúc tác FCC đóng vai trò quyết định, với cấu trúc mao quản chọn lọc hình dạng, giúp tối ưu hóa việc tạo ra các sản phẩm hydrocarbon có giá trị cao.

IV. Kết quả nghiên cứu chuyển hóa dầu ăn thải bằng FCC tái sinh

Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh hiệu quả vượt trội của phương pháp cracking trong việc chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học. Bằng cách sử dụng hệ xúc tác FCC tái sinh, các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra nhiên liệu lỏng chất lượng cao từ nguồn dầu ăn đã qua sử dụng. Kết quả không chỉ dừng lại ở hiệu suất chuyển hóa mà còn thể hiện ở chất lượng sản phẩm, với thành phần hydrocarbon đa dạng, phù hợp với các tiêu chuẩn chất lượng biodiesel và diesel thương mại. Những dữ liệu này cung cấp một cơ sở khoa học vững chắc, khẳng định tính khả thi của công nghệ và mở đường cho việc triển khai ở quy mô công nghiệp, góp phần hiện thực hóa mục tiêu an ninh năng lượng quốc gia.

4.1. Hiệu suất chuyển hóa và thành phần sản phẩm thu được

Nghiên cứu của Nguyễn Đăng Huân thực hiện phản ứng cracking pha khí dầu ăn thải trên hệ xúc tác FCC tái sinh có bổ sung zeolite HZSM-5 và LaHY. Kết quả cho thấy hiệu suất thu sản phẩm lỏng rất khả quan. Phân tích thành phần sản phẩm bằng sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) chỉ ra rằng, sản phẩm lỏng là một hỗn hợp phức tạp của các hydrocarbon parafin, olefin và aromatic, chủ yếu nằm trong dải xăng và diesel. Đáng chú ý, các hợp chất chứa oxy gần như bị loại bỏ hoàn toàn, tạo ra một loại nhiên liệu sạch có nhiệt trị cao. Sản phẩm khí chủ yếu gồm các olefin nhẹ (etylen, propylen), là những nguyên liệu quý cho ngành công nghiệp hóa dầu. Kết quả này cho thấy tính linh hoạt của quy trình sản xuất biodiesel bằng phương pháp cracking, cho phép tạo ra đồng thời nhiều sản phẩm giá trị.

4.2. So sánh chất lượng Diesel xanh và Biodiesel truyền thống

Sản phẩm lỏng thu được từ quá trình cracking thường được gọi là 'diesel xanh', có những khác biệt cơ bản so với biodiesel từ phản ứng este hóa. Bảng so sánh trong tài liệu gốc cho thấy diesel xanh không chứa oxy, trong khi biodiesel chứa khoảng 11% oxy. Điều này giúp diesel xanh có nhiệt trị cao hơn (khoảng 44 MJ/kg so với 38 MJ/kg), tương đương diesel khoáng. Diesel xanh cũng có trị số cetan (chỉ số đo khả năng tự cháy) rất cao (80-90), cao hơn cả biodiesel (50-65) và diesel khoáng (40-55), giúp động cơ hoạt động êm ái và hiệu quả hơn. Hơn nữa, do là hỗn hợp hydrocarbon, diesel xanh có tính ổn định và đặc tính ở nhiệt độ thấp tốt hơn, khắc phục được nhược điểm dễ bị oxy hóa và đông đặc của biodiesel.

V. Triển vọng tương lai của nhiên liệu sinh học từ dầu thải

Việc làm chủ công nghệ chuyển hóa dầu thực vật thải thành nhiên liệu sinh học mở ra một tương lai đầy hứa hẹn cho ngành năng lượng Việt Nam. Đây không chỉ là một giải pháp công nghệ mà còn là một mô hình kinh tế toàn diện, kết nối nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ. Sự phát triển của lĩnh vực này sẽ thúc đẩy hình thành các chuỗi giá trị mới, từ việc thu gom dầu ăn thải một cách có hệ thống đến vận hành các nhà máy sản xuất biodiesel hiện đại. Để hiện thực hóa tiềm năng này, cần có sự chung tay của nhà nước, doanh nghiệp và cộng đồng, thông qua các chính sách khuyến khích, đầu tư vào nghiên cứu và nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường.

5.1. Xây dựng mô hình kinh tế tuần hoàn bền vững

Mô hình kinh tế tuần hoàn là cốt lõi của hướng phát triển này. Thay vì dòng chảy tài nguyên một chiều 'khai thác - sản xuất - thải bỏ', mô hình này tạo ra một vòng lặp khép kín. Dầu ăn, sau khi phục vụ cho ngành thực phẩm, sẽ được thu gom và trở thành nguyên liệu đầu vào cho ngành năng lượng. Glycerin phụ phẩm từ quá trình trao đổi este hay các sản phẩm khí giá trị từ quá trình cracking có thể được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác. Mô hình này giúp tối đa hóa giá trị của tài nguyên, giảm thiểu chất thải ra môi trường, tạo thêm việc làm và đóng góp vào tăng trưởng xanh. Việc xây dựng các điểm thu gom dầu ăn thải chuyên nghiệp và các chính sách hỗ trợ sẽ là nền tảng để mô hình này phát triển mạnh mẽ.

5.2. Hướng nghiên cứu và phát triển công nghệ trong tương lai

Mặc dù đã đạt được những kết quả ban đầu, lĩnh vực này vẫn còn nhiều không gian để cải tiến. Các hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc tối ưu hóa chất xúc tác để tăng độ chọn lọc cho các sản phẩm mong muốn như xăng có trị số octan cao hoặc diesel chất lượng cao. Việc nghiên cứu các quy trình cracking ở điều kiện ôn hòa hơn (nhiệt độ, áp suất thấp hơn) để tiết kiệm năng lượng cũng là một mục tiêu quan trọng. Bên cạnh dầu ăn thải, công nghệ này có thể được mở rộng để xử lý các nguồn nguyên liệu phi thực phẩm khác như mỡ động vật thải, dầu từ vi tảo hay cây jatropha. Sự đầu tư liên tục vào nghiên cứu và phát triển (R&D) sẽ là chìa khóa để giữ cho công nghệ sản xuất nhiên liệu sinh học luôn cạnh tranh và hiệu quả, góp phần vào một tương lai năng lượng sạch và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUOC GIA IIA NOI TRUONG DAL HOC KHOA HQC TU NHLEN ki Nguyễn Dăng Huân NGIHÊN CỨU CHUYÊN HÓA DẦU THỰC VẬT THÁI THÀNH NHIÊN LIỆU SINH HỌC SỬ DỰNG XÚC TÁC Fcc TAI SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC THä Nội - năm 2014 PAI HOC QUOC GIA HA NOT TRUONG DAI HOC KHOA HOC TY NHIÊN ae Nguyễn Đăng Huân NGHIÊN CỨU CHUYEN HOA DAU THU VAT THAI THANH NHIÊN LIỆU SINH HỌC SỬ DUNG XUc TAC FCC TAI SINH LUAN VAN THAC SI KHOA HOC Chuyên ngành : Hóa dầu Chuyên ngành đảo tạo thí điểm NGƯỜI HƯỚNG DÄK KHOA HỌC PGS. Trần Thi Nhu Mai Hà Nội - năm 2014 Mo DAU 1 CHƯƠNG l: TÔNG QUAN. Xu thể phát triển năng lượng tải tạo. Năng lượng sinh khéi.

Nhiên liệu sinh học (baofuel). Giới thiệu chưng vẻ nhiên liệu sinh học. Giới thiệu một số loại nhiên liệu sinh học chính.4, Dâu mỡ dông thực vật phi thục phẩm nguồn nguyên liệu cho biodicsel và điesel xanh. Nguồn mỡ cá, mỡ động vật thải, Jatropha, vi Ga 9 1.

Dầu ăn đã qua sử dụng. Một số quá trình chuyển hóa dầu mỡ động thực liệu sinh học - - - 12 1. Quá trình trao dối este. Quá trình hydrocracking 16 1.

Quá trình cracking xúc tác. Sư giảm hoạt tinh eda xtc tac FCC. Các phương pháp tải sinh hoạt tính xúc tác FỚC thải 17. Một số cảng nghệ oracking xúc táo thu nhiên liệu xanh.

Công nghệ sử đụng nguyên liệu dẫu thực vật - - 33 2, Công nghệ sử đụng nguyên liệu dầu ăn thải. c5 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Dung cụ và hóa chất sử dụng,. Dụng eụ thí nghiệm - 36 Nghiên cửu tải sinh hoạt tính xúc tac FCC than.

Nghiên cứu bê sung hoạt tính chơ xúc tác FCC —TS bằng cáo loại vật liệu có tính acid tạo hệ xúc tác cho phân ứng cracking pha khí 38 2. Chuan bi Zeolite LaHY. Chuan bi Zeolite IIZSM-5 39 3. Các phương pháp nghiên cửa đặc trưng xúc lác - - 39 3.

Phương pháp nhiễu xạ tia X RD). Phương pháp phố tán sắc năng hrong tia X (EDX) 41 3. Phương pháp đẳng nhuệt hấp phụ - khở hấp phu Nito (BET) 42 2.4, Phuong pháp kinh hiển vi điện tử quét (SEM). Nghiên cứu phân ứng cracking đầu ăn thải - - 44 2.1, Hoat hoa chat hap plu Bentonite.

Xứ lý sơ bộ nguyên liệu dầu thực vật thái. Nghiên cứu phản ứng crackcing pha khí dầu ăn thải trên hệ xúc tác FCC tải sinh bổ sung cóc vật liệu zcolite.6, Phuong pháp sắc kì khi gép nói khói phổ GC-MB xác định các thành phân. trong sản phẩm thu được từ quá trình oracking. Phương pháp sắc ký xác định thánh phần sản phẩm khi thu dược từ quá trình €rachỈNg,.

che ereniee seeeereereioo. TÔ CHƯƠNG 3: KÉT QUÁ VẢ THÁO LUẬN. Nghiên cứu tái sinh xúc lác ECC thải Lừ nhà máy lọc đầu Dung Qual 30 3. Nghiên cứu tái sinh xúc tác CC thải sử đựng cho quá trình craking, pha khí dẫn ấu thải.

Nghiên cửu tái sinh hoạt tính xúc tác FCC thải sử dụng cho quá trình craking pha lỏng dẫu ăn thai. Nghiên cứu đặc trưng cdc loại xúc tác 66 Linh acid để biển tỉnh FỚC — TS. Nghiên cửu dặc trưng xúc tác của zeoliie HY và LaẴHY. Nghiên cứu dc trung xtie tac TIZSM 3 oe eee cee ee eee OD 3.

Nghiên cứu phân ứng craking đầu ăn thật - 67 3. Kghiên cửu xử lý sơ bộ nguyên liệu dầu ăn thải, 3. Nghiên cứu phản ứng cracking pha khi đầu ăn thải sử dụng hệ xúc tác FCC tai sinh bé sung vat liéu zeolite 3. Nghién ctu phản ung cracking pha long dau ăn thai sử dụng xúc tác T.CC-TS thu nhiên liệu lỏng, KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO.

are THULUC DANH MUC BANG BIẾU Bang 1. Phan loai nhién ligu sinh hoc theo nguén gốc nguyên liệu sản xuắt. Sản lượng liêu thự biodiesel ở một số nước 13 Bang 1. So sinh tinh chit ciia biodiesel, diesel xanh, diesel khodng.

So sánh nhiên liệu sinh học sản xuất bằng các phương pháp ee Bang 3. Cáu giá trị 28 đặc trưng của xúc tác FCC mới và. FCC tái sinh: s1 Bảng 3.2, Kết quả phân tích thành phản các nguyên tổ bằng phương pháp E2 của smu mnie tae FCC thai (%k1) - - -. Kết quả phân tích thành phần các nguyên tổ bằng phương pháp EDX của xẫu xúc tác FCC TSI (% Kd).

Kết quả phân tích thành phân các nguy ằng phương pháp FIDX của smu xue tac FCC TS? (% Kd). Két qua phin tich thanh phin cac nguyén té bing phuong phap LIDX eta mu xe tie FCC -TS3 (% kd) %4 Bảng 3. Thành phần cốc của xúc tác thái FCC được chiết trong dung méi xylene. Kết quả phân tích thành phân các nguyên tổ bằng phương pháp HDX của xuấu xúc tác FCC tái sinh vai acid oxalic 2% trong dung môi xylen (% kl).

Tang hap cae peak dic trung pha linh thể của zcolilo LaHY vá HY so với zeplilo NaY ban dẫu ỡ các giả trị đ của góc 2Ô. qua phan lích thành phản các nguyên lỗ bằng phương pháp BDX của mâu xúc tác NaY. Kết quả phân tích định lượng thành phân các nguyên tổ bằng phương pháp EDX của mẫu xúc tác HY. Két quả phân tích thành phần các nguyên tổ bằng phương pháp L/X của nấu xúc tác LaHY.

Cac gid tri 28 dic trung ciia mic tac HZSM-5 so voi mau NaZSM-5.13, Kết quả phân tích thành phản các nguyên tế bằng phương phip EDX cia mau zeolite NaZSM- 5 66 Bảng 3. Kết quả phân tích thành phần các nguyên tó bằng phương pháp HDX của mau zeolite IIZSM - 5 67 Bảng 3. Một số tinh chat của nguyên liệu sau khi xử lý sơ bộ ~.16, Hiệu suất thu săn phẩm của quá trình craleing, pha khí. Sin phim khi của quá trình cracking pha khi diu an thải trên các hệ xúc tác 1n.184, Các săn phẩm lông của quả trình craking pha khí đầu ăn thải với 989 KCC T8I+29HZ8M-S.

Céc sn phim léng oita qué trinh craking pha khi déu ăn thải với 95%.SM-5 ce đảng 3.1c, Cáo sản phẩm lóng của qué trinh craking pha khi dầu ăn thải. 72 với 95% FCC-—TSI 5% LaHY 72 Bang 3. Higu sual (hú sân phẩm của quá trình cracking pha lông.Sén phim léng 6 100°C Bang 3.SAn phẩm lỏng tại 420°C. DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỎ THỊ Tĩnh 1.

Mức tiêu thụ cáo loại năng lượng trên thể giới, năm 2011 Hình 1. Tăng trướng năng long tai tao va nhiên liệu sinh học | Hình 1. Sản lượng etianolvà nhiên liệu sinh học trêu toàn câu. Ví đụ về một phân tử triglyceride 11 Tình 1.

Công nghệ tống hợp biodicsel theo phương pháp liên tục. Phân ủng este chéo hóa dẫu mỡ động thực vật. So 6 biéu dién qua trinh hydrocracking ctia mét triglyceride thu diesel xanhl 6 Hinh 1. Quả tình hydrocracking xdy va với một phân tữ TẠG (Trioleir).

Sơ đồ phần ứng chưng quá trình cracking của các phân tử triglyceride trén xúc tác acid rắn. Các gp plain chink trong xe Ht FCC oa esesneseenstneesintmentenenen 22 Hình 1. Mô phóng sự hình thành cấu trúc tính thể zeolite Y. Cân trúc mạng tình thế faujasit - - 24 Tình 1.

Mỗ phỏng tính chất của phá nền trong xúc tác FCC .14, CAu trae mao quan ciia zeolite ZSM-5 va hé théng mao quan véng 10. Mé phéng tinh chat chon loc kich thước của ZSM -5 28 Tình 1. Mỗ phỏng tính chất chọn lọc kích thước gũa xcolte Y. Sơ đồ nguyên lý phương pháp cracking xúc tác dầu thục vật.

Qua trinh cracking xtc tac nguyén liệu đầu thực vật và rnõ bôi tron. Quả trình sẵn xuất biodiescl bằng phương pháp cracking xúc tác. Sự phản xạ trên bên mặt tỉnh thể. Nguyên tắc của phép đo EDX.

Các dạng dường đẳng nhiệt hấp phụ-khử hấp phụ theo phân loại TƯPAC42 linh 2. Dễ thị biểu diễn sự biến thiên của P/V(Pa - E) theo P/Pu. Sơ đồ thiết bị đracking xúc tác pha lông đầu ăn thôi - 4 Hình 3. Gián dỗ nhiều xa tia X của mầu xúc tác FCŒ-T§1.

Giản đổ nhiều xe tia X của mẫu xúc tác HCC mới. Phổ RIX (a} từ vùng chụp phổ chọn lọc (b} của xúc tác RCC TS sau khi chiết kim loại với acid oxalic 5%, ở nhiệt độ phòng trong Sh. Phổ RDX (a) từ vùng chụp phế (b) của xúc tác FCC —TS1 sau khi chiết kim loại với acid oxalie 5%, ở 50% trong 3h. Phố IDX (a) từ vùng chụp phổ chọn lọc (b) của xúc tác FCC —TS3 sau khi tách kim loại với acid oxalic 5%, & 60°C trong 3h.

Hình ảnh SBM của xúc tác FCC múới. Hình ảnh SEMI của xúc tac FCC tai sinh. Pho EDX của xúc tác FCC -TS2. Đường phân bố kích thước mao quấn tập trung cúa xúc tác FCƠ thải.

Đường đắng nhiệt hấp phụ và nhã hắp phụ nitơ của xúc tác FCC-TS3. Đường phân bố kích thước mao quân tập trung của xúc tác FCC-T82. Gián đề nhiễu xạ tia X của mẫu zeolite NaY. Giản đề nhiễu xạ tia X của mẫu zeolite ITY due trao d 60 Hình 3.

Giản đề nhiều xạ tia X của mẫu zcolite LaHY lần 3. Phổ LDX của zeolite HIY. Giản đồ nhiễu xạ tía X của mẫu NaZSM-S 61 Hình 3. Các hinh ảnh SEM của mẫu H⁄4§M:5.

cecceerccoeee BỔ Tĩnh 3. Phổ FDX của mẫu zeolite NaZ. se ceereereoee 5 Tĩinh 3. Phổ EDX của mẫu zeolite IIZSM -5 a 66 Hình 3.24, So dé ung dung proplyen la các nguồn nguyên liệu cho công nghiệp hóa dau, hoa chat 00 BAM.

ch bà HH nh như nhe oemceoeeco-OÐ Hình 3. Ứng dụng cúa hợp chất benzen, toluen trong, công nghiệp hỏa đầu.70 DANH MỤC CÁC KỶ HIỆU, CÁC CHỮ VIET TAT ASTM: American Society for Testing and Material BHT: Brunauer Emmemt Teller ƠI: Cetane Index (Trị số xetan) TRDX: Euergy-Dispersive X-ray LỢC: Piuid catalytic cracking (Cracking tầng sôi) GC: Gas Chromatography GC-MS. Gas Chromatography Mass Spectroscopy JUPAC; International Union of Pure and Applied Chemistry SEM: Scanning Electron Microscopy TCVR: Tiên chuẩn Việt. Naua XRD: X-Ray Diffactien R & D: Research & development MBE: methyl tert buthyl ether BIBLE: ethyl tert buthyl ether LOLCAM ON Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biét on sau sac déi vei PGS.

Tran Thi Niw Mai đã trực tiếp giảng dạy những kiến thúc cơ bản sâu sắc và hướng dẫn những kỹ thuật thực nghiệm trong suốt quá trinh thực hiện luận van nay. 'Tôi cũng xin chân thành gửi lời cắm ơn đến tất cá các Thấy, Cô trong Bộ môn hóa hoc dau mé, Trung tâm hóa dầu, khoa hóa học - Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên đã giữp đỡ lôi rất nhiều trong suốt quả trình học lập và lâm luận văn tại trường Nhân đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đếu các Thấy, Cô vả các cán bộ làm việc tại Phòng thí nghiệm trọng điểm công nghệ lọc, hóa đầu — Viện Hỏa Tiọc Công Nghiệp Việt Nam dã hướng dẫn thạc nghiệm chơ tôi khi tôi thực hiện phản ứng bên Viện.