MỞ ĐẦU. HT 11T T T11 TT HT TH HT ng -]- II. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. - s SE E 93128 EESE 3E gi -2- II.
MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU.-- 6 SE SE SE EESESE£ESEEEeEeEeEeeEseeereei -3- IV. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. - - sSsEE 98k EESESESE SE EeEsEeEevEseserees -3- V. PHƯƠNGPH PNGHIEN ỨU.
Y NGHĨA KHOA HỌỌCC.G- G + tt E3 919198 E 318v v19 ng: -5- VII. Ý NGHĨA THUC TIEN .- + sEsEsE9EE SE EEESE SE Esegkrxei -5- HUONG II: TONG QUAN1 2 -6- [. Vật Liệu nghiÊn CỨU. cece ceccccccccesscccessccesscceeccceusceeessceescceescseeescseeceseesceeeseee -6- PEED, 00 ( Clk F: | CP -|7- TL.cccccccccscssesssesscsessesssesescsessesssessesesessesesesssseseeseseseesesen - 33 - ] Qua trinh nhigt Phan 1.
- 34 - 2 ơ chế nhiệt Phan .ccccccccccscsescsescscssssesessssssesesessssssesesssesssesseseseeeses - 35 - 3, ơ chế nhiệt phân XÚC tác .-- ¿+ - 2 2 2 +E+E+E+EEE£E£E+ESEEEEEEErkrrrrees -37- 4 ơ chế của quá trình tách cellulOSe. __ Các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phan. Ứng dụng sản phẩm.----- ¿6 5256292 SE‡E#EEEEEEEEEEEEEEEEErkrkerkrkrrerrree - 42 - xi 1. Ung ung của Hy rogen Hy): cccccccccscesssessssssessssssssesessssssssesesseeeeeees - 42 - 2.
Ung dụng cacbon momoxit (C):. Ứng dụng khí metant. Ứng dụng sản phẩm dau nhiệt phan. Ứng dụng sản phẩm răn.
Tinh hình nghiÊn CỨU. ke - 52 - HUONG III: PHƯƠNG PH P, THIẾT BI, VAT LIEU TRONG NGHIÊN CUU ¡018/98/6010. Đối tượng nghiên cứu- Thiết b sử dụng. KG HHgg nọ.
_ Hệ thống thiẾt b. Phương pháp thực hiỆn. Phuong pháp tiền xử lý than bùn wees esessesesessesessescseesessseeseseesees - 59 - 2. Phuong pháp ph n tích thành phan than bùn:.
Phuong pháp chuẩn b XÚC tác. Phuong pháp thực hiện thí nghiệm. Phuong pháp ph n tÍch.--- G < s00 ng ke - 78 - HƯƠNG IV: KET QUA VA BAN LUAN. Kết quả phân tích thành phan than bùn.
Kết quả phân tích tính chất XÚc tác. Két quả nghiên cứu quá trình nhiệt phân than bùn. _ Kết quả nghiên cứu các yếu tô ảnh hưởng. Két quả nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp sử dung xúc tác.
Kết quả nghiên cứu anh hưởng của các loại xúc tác khác nhau. Kếtquảph n tích tính chất sản phẩm âu nhiệt ph n. - 109 - HƯƠNG V: KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ .cceccccccececcccececescececesceceecscecestsceeeeeaes - 110 - xii DANH MU NG TR NH — —1NNG O0 Lieeeecesccecessesecscececessscececeevevacsceceees TAI LIEU THAM KHẢO. G61 5391198 1E 11121 1E 11111211 gi Luận Văn Thạc Sĩ -l- hương I CHUONG I: MỞ DAU I.
DAT VAN DE Hién nay, viéc tiết kiệm sử dụng năng lượng hoá thạch, tìm kiếm nguồn nhiên liệu đ thay thé được nguyên liệu cổ đi n được sản xuất từ dầu mỏ, tìm kiếm nguồn nhiên liệu tái tạo, nguồn nhiên liệu xanh sạch đang là vấn đề đang được quan tâm hàng đầu của các Quốc gia trên thé giới, nhằm góp phân vào việc giải quyết van dé thiếu nhiên liệu và ô nhiễm môi trường trong tương lai. Lời giải cho ài toán, đó là tm nguồn năng lượng mới, năng lượng xanh, sạch được sản xuất từ nguồn biomass rất déi dào hiện nay. Than bùn là một trong những nguồn nguyên liệu biomass cóth giải quyết một phần về năng lượng và môi trường vì nó có những ưu đi m sau: lượng than bùn hiện nay déi ao, ham lượng cacbon trong than cao, nhiệt tr tương đối cao. Than n như là một nhiên liệu biomass cung cấp nguồn năng lượng sạch, giảm lượng khí thai COs, ít gây 6 nhiễm môi trường Đối với việc thu nhi n liệu từ iomass, việc chọn qui tr nh cho ph hợp là rất cần thiết Tr n thực tế, có a quá tr nh chuy n hóa biomass d thu năng lượng: hi hóa, đốt cháy và nhiệt ph n Quá trnh hi hóa là quá tr nh chuy n những vật liệu chứa cacbon như than, âu hí sinh hối thành hí tổng hợp (CO, H; ở nhiệt độ cao với sự 1 m soát lượng oxy hoặc ong hơi nước Ð y là quá tr nh xảy ra ở nhiệt độ cao, ti u tốn nhiều năng lượng Đốt cháy là một chu 1 phản ứng giữa nhi n liệu va oxy =m theo qua tr nh sinh ra năng lượng và làm chuy n hóa các thành phần hóa học Thông thường, quá tr nh này được áp ung đối với nhi n liệu có chứa nhiều hy rocac on Nhiệt ph nla ước đầu của quá trnh hi hóa được thực hiện trong điều iện hong có oxy, ở nhiệt độ trung nh Trong những năm trở lai đây, với sự biên động theo chiêu hướng tăng ân giá dau mo, hi đốt dag y ra rât nhiêu ho han cho các nhà sản xuât có sử dụng năng lượng.
Hiện nay, nguôn dâu mỏ của Việt Nam ngày càng cạn kiệt, theo đánh giá của các Luận Văn Thạc Sĩ -2- hương I chuyên gia, néu như tốc độ khai thác như hiện nay thi trong vòng khoảng năm nữa, Việt Nam chúng ta phải nhập dau thô và hi đốt. Chính vì thế việc nghiên cứu tim kiếm công nghệ đ cóth sản xuất nhiên liệu đi từ các nguồn nguyên liệu có sẵn khác nhau là một van dé cần thiết. Việt Nam với lợi thé là có trữ lượng than bùn déi dào, năm rải rác khắp nơi Theo các nghiên cứu, th đ y là một nguồn nguyên liệu hoàn toàn cóth sản xuất ra các loại nhiên liệu sạch khí, lỏng và được sử dụng làm chất đốt. Tuy nhiên vẫn chưa có một nghiên cứu cụth nào về van dé sản xuất nhiên liệu từ than bùn tại Việt Nam.
Chính vì vậy, nghiên cứu công nghệ có th áp dụng vào quá trình nhiệt ph nthan nd sản xuất nhiên liệu là một vấn dé cấp bách và cần thiết đối với tình hình hiện nay tại Việt Nam. Việc nghiên cứu công nghệ nhiệt phân than bùn không những góp một phan vào việc giải quyết van dé nhiên liệu hiện nay và trong tương lai của Việt Nam mà bên cạnh đó công nghệ nhiệt phân than bùn góp phan vào việc nâng cao giá tr nguồn tài nguyên déi ào nay chưa được hai thác đ ng mức tại Việt Nam, góp phần đưa ra một loại nhiên liệu sạch giảm thi u tình trạng ô nhiễm môi trường từ việc sử dụng các nguồn nhiên liệu chế bién từ dầu mỏ và việc sử dụng đốt trực tiếp nhiên liệu răn của các quá trình công nghệ. Trên cơ sở nhận thức đó, dé tài luận văn thạc sĩ “ nghin 1ú guả trnh sản u f nhìn iu ht than m ng phương pháp nhỉ t ph n ta ” được thực hi n.ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Như đã dé cặp ở tr n, đối tượng nghiên cứu trong dé tài này bao gồm: > Vật liệu nghiên cứu: Nguyên liệu than bùn khai thác tạ tnh nh Duong vxX c tác được sử dụng là xúc tác Bentonite nh Thuận được cung cấp bởi công ty TNHH Hương ảnh, Tp. Hỗ Chí Minh, xúc tác Zeolite 4A, xúc tac H-ZSM-5 được cung cấp i công ty PINGXIANG XINTAO CHEMICAL PACKING CO.,LTD - Trung Luận Văn Thạc Sĩ -3- hương I Quéc > Thiết : hệ thống thiết phản ứng nhiét ph n ang tầng cố đ nh được thiết é và lắp đặt tại Trung T mNghin ứu ông Nghệ Loc Hoá Dầu Đại Học ách Khoa Thành Phố Hồ hi Minh > Quá trình nhiệt phân: nhiệt ph n trong điều kiện không có oxy, có xúc tác và không có xúc tác.
> Sản phẩm: khí nhiệt phân và dầu nhiệt phân I. MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU Mục ti u đặt ra trong luận văn này là: > Xây dựng cơ sở dữ liệu về thành phần than bùn khai thác tại tnh Bình Dương > Nghiên cứu lựa chọn quy trình cho quá trình nhiệt phân than bùn. > Nghiên cứu ảnh hưởng các yếu tố nhiệt độ, tốc độ gia nhiệt, nồng độ xúc tác _ đến quá trình nhiệt phân than bùn. > Nghiên cứu tác động của một vài xúc tác khác nhau đến quá trình nhiệt phân than bùn.
NOIDUNG NGHIÊN CỨU Nội dung 1: Nghiên c u tổng quan, xây dựng o sở dit li u, xây dựng quy trình công ngh 1. Nghiên cứu tong quan lý thuyết về công nghệ sản xuất nhi n liệu từ than n tại Việt Nam và trên thé gidi nhằm tao ra một co sở khoa hoc cho viéc thuc hién dé tai. Phân tích thành phần hóa lý, đặc đi m than n lay tạ nh Duong của Việt Nam. Noi dung 2: Nghiénc u va h nquytrnhvaxdadydungh th ng thi! th nghỉ m ho quatrnhnhi tph nthan n Luận Văn Thạc Sĩ -4- hương I Nội dung 3: Nghiên c u thực nghĩ m.
Nghi n cứu ảnh hưởng các điều iện nhiệt độ, tốc độ gia nhiệt, t lệx ctác than n đến hiệu suất thu hồi sản phẩm, hiệu suất chuy n hoá các thành phan trong than n. _ Nghiên cứu so sánh phương pháp sử dung x c tác đến hiệu suất và thành phan sản phẩm hi. Nghiên cứu khảo sat ảnh hưởng cua x c tac Bentonite thô, Bentonite hoạt hoá, zeolite 4A, H-ZSM-5 đến thành phan và hiệu suất thu hồi nhiên liệu khí V. PHUONG PH P NGHIEN CỨU Nghĩ n cứu này được thực hiện tr n cơ sở phương pháp nghi n cứu thực nghiệm tr n hệ thống pilot được x y ung ác phương pháp được sử ung trong nghỉ n cứu quá tr nh nhiệtph nthan n ao gồm: Nghiên cứu, phân tích, tong hop, so sanh két qua đã thực hiện nồi bật nhất trên thé giới về công nghệ nhiệt ph nđ chọn lựa một quy trình công nghệ tiêu bi u.
Nghiên cứu, tổng hợp, phân tích kết quả nghiên cứu thực nghiệm và kết quả nghiên cứu tong quan về công nghệ d đưa ra một công nghệ phù hợp với nguyên liệu than bun của Việt Nam. Xây dựng cong nghệ dựa tr n cơ sở cụth_ của nguyền liệu và phù hợp với trình độ khoa học Việt Nam. Nghi n cứu hao sát thực nghiệm ảnh hưởng của các yếu tố của quá trình nhiệt phân than _n đến hiệu suất thu hỏi nhiên liệu. ph n tích, đưa ra điều kiện tối ưu cho công nghệ tr n cơ sở công nghệ và thiét b da chế tạo.
Phương pháp ph n tích sản phẩm trên máy sắc ký khí, sắc ký lỏng cao áp Luận Văn Thạc Sĩ -5- hương I VI. YNGHIA KHOA HOC Nghiên cứu đã tién hành xác đ nh thành phan than bùn khai thác tại t nh Binh Dương. nghi n cứu này còn nhằm đưa ra quy trình hệ thống thí nghiệm sản xuất nhiên liệu lỏng và khí từ than bùn, xem xét những điều kiện ảnh hưởng đến quá trình nhiệt phần nhằm t m ra các điều kiện sản xuất nhiên liệu thích hợp cho nguồn nguy n liệu than bùn ở Việt Nam. Nghỉ n cứu còn tiễn hành tr n một số loại x ¢ tác hac nhau nhăm đưa ra hả năng sử ung của x c tác trong quá tr nh nhiệt ph n than n.