|
Nghiên cứu công nghệ sản xuất phụ gia GTBE từ glyxerin phụ phẩm của sản xuất bio-điezen
/ PGS.TS. Nguyễn Hồng Liên (chủ nhiệm đề tài)
, TS. Nguyễn Anh Vũ, TS. Chu Thị Hải Nam, ThS. Hoàng Hữu Hiệp, PGS.TS. Phạm Hữu Tuyến, TS. Nguyễn Hàn Long, TS. Nguyễn Thị Hà Hạnh, TS. Đinh Thị Phương Anh, ThS. Lê Mai Oanh, ThS. Ngô Thúy Quỳnh.
- Hà Nội :
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
, 2017.
- 168 tr.
|
|
Xác định được các điều kiện thích hợp để tổng hợp GTBE từ glycerol tinh khiết trên xúc tác zeolit beta là: nhiệt độ 120oC, tỷ lệ nguyên liệu TBA/glycerol bằng 4/1, hàm lượng xúc tác 7,5% khối lượng glycerol và thời gian phản ứng là 6h. Ở điều kiện này, độ chuyển hóa của glycerol đạt được là 66,12%, độ chọn lọc mono GTBE là 30,53%, đạt hiệu suất tổng hợp đồng phân ME là 20,2%. Quá trình thích hợp để sản xuất các đồng phân cao (như DE và TE) của GTBE. Xác định được điều kiện thích hợp để tổng hợp GTBE từ glycerol tinh khiết trên xúc tác Amberlyst 36 là: nhiệt độ 70oC, tỷ lệ nguyên liệu TBA/glycerol bằng 4/1, hàm lượng xúc tác 7,5% khối lượng glycerol và thời gian phản ứng là 6h. Ở điều kiện này, độ chuyển hóa glycerol đạt 50,76%, độ chọn lọc mono GTBE là 89,09%, đạt hiệu suất tổng hợp đồng phân ME cao nhất là 45,2%. Quá trình thích hợp để sản xuất các mono GTBE. Thiết lập được qui trình xử lý phụ phẩm glyxerin thô, với các điều kiện thích hợp là: axit hoá bằng H3PO4 (85%), pH=2,5 trong 60 phút, ở nhiệt độ 70oC; trung hoà bằng 12ml dung dịch NaOH 12.5 M/100ml glycerol đã được axit hoá; trích ly bằng IPA (tỷ lệ thể tích 2:1 so với glycerol) trong 45 phút; chưng tách dung môi ở áp suất thường, nhiệt độ 82,2oC trong 2 giờ; khử màu bằng than hoạt tính với tỉ lệ than:glycerol=200g/lít. Glycerol sau tinh chế có độ tinh khiết là 95,2%. Nghiên cứu điều chỉnh các thông số công nghệ quá trình tổng hợp GTBE từ glycerol phụ phẩm sản xuất biodiesel xác định được điều kiện thích hợp nhất là xúc tác Amberlyst 36 (tỷ lệ 8,5% khối lượng glycerol),nhiệt độ 75oC, tỷ lệ nguyên liệu TBA/glycerol bằng 4/1, và thời gian phản ứng là 6,5h, cho phép thu ME với hiệu suất 70,2%. Thiết lập được hệ thống thiết bị và qui trình tổng hợp GTBE qui mô 5 lít/mẻ. Đánh giá chất lượng sản phẩm của 50 mẻ sản xuất cho thấy chênh lệch hiệu quả quá trình tổng hợp GTBE giữa các mẻ không quá 7%, với giá trị trung bình đạt được là chuyển hóa 80% glycerol, chọn lọc 89% ME và hiệu suất ME đạt 71%. Độ tinh khiết ME đạt 97%, tương đương sản phẩm thương mại. Xác định được tỷ lệ thích hợp pha ME vào các nhiên liệu A92, A95, E5 là 2%tt và pha hỗn hợp DE+TE vào diesel 3% tt. Pha chế được 155 lít xăng A92+ME, 150 lít A95+ME, 305 lít E5+ME và 53 lít diezen + DE+TE đạt các tiêu chuẩn theo qui định QCVN 01:2009/BKHN có tính đến bản điều chỉnh năm 2014. Thử nghiệm khả năng làm việc của các hệ nhiên liệu trên động cơ băng tải và động cơ chạy trên đường. Kết quả cho thấy các nhiên liệu A92+ME, A95+ME và E5+ME có trị số octan tăng 3 đơn vị so với khi không pha chế. Với mẫu diesel + DE+TE tuy chỉ số xetan giảm chút ít (1,2 đơn vị) nhưng cải thiện đáng kể chất lượng khí thải (thành phần CO và HC giảm 14-16%). Đánh giá sơ bộ hiệu quả kinh tế quá trình tổng hợp GTBE cho thấy giá thành 1kg ME khoảng 59.151 VNĐ và chi phí để tăng 3 đơn vị octan của nhiên liệu xăng, đồng thời giảm phát thải là khoảng 852 VNĐ.
|
