Nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu ăn thải bằng xúc tác FCC

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

1.2. Nội dung nghiên cứu

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1.5. Tính mới của đề tài

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Tái chế dầu ăn thải (Waste cooking oil – WCO) sản xuất nhiên liệu sinh học nhằm thay thế nhiên liệu hóa thạch

2.2. Tiềm năng của việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ WCO bằng quá trình cracking xúc tác sử dụng chất xúc tác FCC thải

2.3. Hiện trạng xúc tác FCC thải

2.4. Phương án xử lý chất thải thứ cấp (Spent Fluid Catalyst Cracking - SFCC) phát sinh từ quá trình cracking dầu ăn thải

2.5. Thu hồi cation đất hiếm từ SFCC

2.6. Sử dụng SFCC làm nguyên liệu sản xuất gạch không nung

3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Nội dung nghiên cứu

3.2. Hóa chất, thiết bị và mô hình thí nghiệm

3.3. Thiết bị phân tích

3.4. Mô hình thí nghiệm

3.5. Phương pháp phân tích xúc tác và các nguyên liệu/sản phẩm lỏng

3.6. Phương pháp phân tích đặc trưng hóa lý xúc tác

3.7. Phương pháp đánh giá hiệu quả của quá trình cracking sản xuất nhiên liệu sinh học

3.8. Quy trình cracking chuyển hoá dầu ăn thải thành nhiên liệu sinh học sử dụng xúc tác FCC thải

3.9. Chuẩn bị xúc tác FCC thải

3.10. Chuẩn bị dầu ăn thải

3.11. Quy trình thực nghiệm sản xuất nhiên liệu sinh học

3.12. Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số trong quá trình cracking dầu ăn thải đến hiệu quả của quá trình

3.13. Quy trình sản xuất gạch không nung (GKN) theo các tỷ lệ phối trộn khác nhau

3.14. Phương pháp xác định tính chất cơ lý của sản phẩm GKN

3.15. Phương pháp xác định yếu tố nguy hại của xúc tác FCC thải trong sản phẩm GKN

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1. Tính chất hóa lý của nguyên liệu cho quá trình cracking

4.2. Tính chất hóa lý dầu ăn thải

4.3. Tính chất hóa lý xúc tác FCC thải

4.4. Ảnh hưởng của các thông số vận hành đến cơ cấu sản phẩm của quá trình cracking dầu ăn thải sản xuất nhiên liệu sinh học

4.5. Ảnh hưởng của tỉ lệ xúc tác thải và dầu ăn thải đến cơ cấu sản phẩm

4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cơ cấu sản phẩm

4.7. Ảnh hưởng của trị số acid đến cơ cấu sản phẩm

4.8. Phương án tái chế xúc tác thải của quá trình cracking dầu ăn thải làm nguyên liệu sản xuất gạch không nung

4.9. Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác FCC thải đến tính chất gạch bê tông 4 lỗ thu được

4.10. Đánh giá tính nguy hại của sản phẩm GKN

5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này tập trung vào việc sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu ăn thải thông qua quá trình cracking sử dụng xúc tác FCC. Với sự gia tăng lượng dầu ăn thải trên toàn cầu, việc chuyển đổi nguồn nguyên liệu này thành nhiên liệu sinh học không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn tận dụng nguồn tài nguyên có sẵn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng xúc tác FCC thải có thể được sử dụng hiệu quả trong quá trình này, tạo ra sản phẩm có giá trị và giảm thiểu chất thải. Đề tài này không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao trong việc xử lý chất thải và sản xuất nhiên liệu sinh học.

II. Tình hình nghiên cứu hiện tại

Quá trình sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu ăn thải đã được nghiên cứu rộng rãi, đặc biệt là trong việc tối ưu hóa các điều kiện như tỉ lệ xúc tác, nhiệt độ và trị số acid của dầu. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng xúc tác FCC thải có thể cải thiện hiệu suất chuyển đổi dầu thành nhiên liệu sinh học. Các yếu tố như tỉ lệ C/O (catalyst/oil) và nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến cơ cấu sản phẩm. Cụ thể, nghiên cứu cho thấy rằng tỉ lệ xúc tác từ 1,5 đến 3,5 có thể đạt được hiệu suất sản phẩm lên đến 84,6 kl. Điều này chứng tỏ rằng xúc tác FCC có tiềm năng lớn trong quy trình sản xuất nhiên liệu sinh học.

III. Quy trình sản xuất và ứng dụng

Quy trình sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu ăn thải sử dụng xúc tác FCC thải bao gồm các bước chuẩn bị nguyên liệu, thực hiện quá trình cracking và thu hồi sản phẩm. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tăng nhiệt độ cracking từ 480 °C đến 520 °C có thể giúp tiết kiệm năng lượng mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Sản phẩm thu được không chỉ có thể sử dụng làm nhiên liệu sinh học mà còn có thể được tận dụng để sản xuất gạch không nung, từ đó giảm thiểu chất thải và gia tăng giá trị kinh tế cho xúc tác FCC thải. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc tái chế và sử dụng hiệu quả các chất thải từ ngành công nghiệp lọc dầu.

IV. Đánh giá hiệu quả và tác động môi trường

Việc chuyển đổi dầu ăn thải thành nhiên liệu sinh học không chỉ giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sản phẩm thu được từ quá trình cracking có thể đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật của nhiên liệu sinh học. Hơn nữa, việc xử lý xúc tác FCC thải không chỉ giúp giảm thiểu tác động xấu đến sức khỏe con người mà còn tối ưu hóa tài nguyên, từ đó tạo ra giá trị kinh tế cao. Đề tài này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

Luận văn thạc sĩ: Sản xuất nhiên liệu sinh học từ dầu ăn thải sử dụng xúc tác FCC