Thứ tư, 12/08/2020 15:38 GMT+7

Hoàn thiện công nghệ sản xuất liên tục Diesel sinh học gốc B100 từ nguồn nguyên liệu axit béo phế thải và dầu hạt Jatropha Curcas

Diesel sinh học (Biodiesel) là một loại nhiên liệu lỏng có tính năng tương tự và có thể sử dụng thay thế cho loại dầu diesel truyền thống. Biodiesel được sản xuất thông qua quá trình este hóa/transeste hóa axit béo, dầu mỡ động thực vật với methanol trên xúc tác kiềm hoặc axit. Biodiesel có nhiều ưu điểm đối với môi trường so với diesel thông thường: phát sinh khí thải ít hơn rất nhiều so với nhiên liệu hóa thạch, bụi trong khí thải được giảm một nửa, các hợp chất hyđrocacbon được giảm thiểu đến 40%. Biodiesel gần như không chứa lưu huỳnh, không độc và có thể dễ dàng phân hủy sinh học.

 


Vệ sinh hệ thống van và cổ van

 

Có nhiều loại công nghệ sản xuất biodiesel đã được nghiên cứu và triển khai trên thế giới như công nghệ xúc tác đồng thể gián đoạn/liên tục, công nghệ xúc tác dị thể liên tục, công nghệ enzyme đồng thể/dị thể, công nghệ siêu tới hạn,… Tuy nhiên, thông dụng nhất và đang được áp dụng đại trà vẫn là công nghệ đồng thể, gián đoạn sử dụng xúc tác KOH. Công nghệ này có nhược điểm là buộc phải có bước tiền xử lý nguyên liệu đầu vào khi hàm lượng axit béo tự do ≥ 4 % (thông thường các dầu mỡ chất lượng không cao đều có trị số axit béo cao). Hơn nữa, sản phẩm cần được xử lý qua nhiều công đoạn để tách xúc tác còn sản phẩm phụ glyxerin thì có chất lượng thấp vì bị lẫn tạp chất.

Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu do Cơ quan chủ trì Phòng TNTĐ Công nghệ lọc, hóa dầu phối hợp cùng Chủ nhiệm dự án Th.S Nguyễn Thị Phương Hòa cùng thực hiện với mục tiêu Làm chủ được quy trình công nghệ sản xuất nhiên liệu đi-ê-zen sinh học gốc B100, đảm bảo sản xuất sản phẩm B100 đạt các chỉ tiêu theo TCVN 7717-2007 sử dụng làm nhiên liệu, đáp ứng nhu cầu trong nước.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

1. Đã hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất diesel sinh học gốc B100 từ các nguồn nguyên liệu như axit béo phế thải, dầu hạt jatropha curcas, dầu thực vật thải, dầu mỡ động thực vật trên hệ thiết bị sản xuất pilot công suất 200 tấn/năm, cụ thể:

- Đã xây dựng được hệ thiết bị sản xuất hoàn chỉnh trên cơ sở hoàn thiện quá trình tính toán, thiết kế, chế tạo, lắp đặt các thiết bị bổ sung và cải tiến hệ thiết bị sẵn có để phù hợp với các nguồn nguyên liệu trong nước, đặc biệt là vấn đề chống đông đặc cho nguyên liệu có nhiệt độ đông đặc cao.

- Hoàn thiện quá trình vận hành sản xuất, đặc biệt đã khắc phục được các nhược điểm về mặt vận hành của hệ thiết bị pilot như vấn đề nạp liệu, vấn đề tinh chế sản phẩm B100, vấn đề tinh chế để tái sử dụng methanol. Do vậy, quá trình sản xuất đã đáp ứng tốt các nguồn nguyên liệu đa dạng mà Dự án đã khảo sát và sử dụng.

- Đã sản xuất được 313 tấn sản phẩm đạt TCVN 7717:2007 trong đó có:

+ 55 tấn B100 từ axit béo phế thải

+ 5 tấn B100 từ mỡ cá + 4,5 tấn B100 từ mỡ bò + 26 tấn B100 từ dầu ăn thải + 222,5 tấn B100 từ hỗn hợp của dầu thực vật thải với axit oleic - Đã hoàn thiện quy trình sản xuất B100 từ các nguồn nguyên liệu khác nhau trên hệ thiết bị 200 tấn/năm. Đây là quy trình công nghệ sản xuất liên tục, hiện đại nhất hiện nay, sử dụng xúc tác dị thể, xúc tác có khả năng chuyển hóa mọi nguồn nguyên liệu có trị số axit khác nhau, thậm chí cả hỗn hợp axit béo (trị số axit đến gần 200 mgKOH/g). Với mọi nguồn nguyên liệu, hàm lượng biodiesel luôn đạt trên 98,4%, có nhiều mẫu đạt 99,6%. Toàn bộ các sản phẩm tạo ra đều đạt tất cả các chỉ tiêu chất lượng đề ra tại TCVN 7717-07.

- Đã khảo sát về nguồn cung, khối lượng, chất lượng và giá cả các nguồn nguyên liệu có khả năng sử dụng để sản xuất biodiesel tại Việt Nam. Dựa trên các số liệu khảo sát, thu thập và phân tích đánh giá, Dự án đề xuất phương án nguyên liệu sử dụng khi triển khai sản xuất là kết hợp các nguyên liệu axit béo phế thải, mỡ bò, mỡ lợn và mỡ cá với ưu tiên là axit béo phế thải và mỡ cá là nguồn nguyên liệu chính.

2. Đã báo cáo đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật – môi trường của Dự án. Kết quả cho thấy sản phẩm tạo ra có khả năng cạnh tranh được với diesel truyền thống khi giá dầu thô cao (khoảng 100 USD/thùng). Khi giá dầu thô thấp, có thể sử dụng toàn bộ thiết bị và công nghệ để sản xuất ra các sản phẩm khác có nhu cầu lớn như hợp phần metyl este của thuốc tập hợp, hợp phần metyl este của dung môi.

3. Đã xây dựng được bộ tài liệu cơ sở phục vụ thiết kế công nghệ dự án đầu tư nhà máy sản xuất B100 công suất 30.000 tấn/năm.

Việc phát triển nhiên liệu sinh học từ nguồn nguyên liệu tái tạo của Việt Nam là phù hợp với xu thế phát triển nhiên liệu sinh học toàn cầu, đáp ứng được mục tiêu của đề án Nhiên liệu sinh học do Chính phủ phê duyệt. Triển khai sản xuất và phân phối biodiesel trong nước sẽ góp phần phát triển nguồn nguyên liệu tái tạo, tạo thêm công ăn việc làm, giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Các kết quả của Dự án cho thấy, công nghệ đã được hoàn thiện với nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau ở Việt Nam kể cả những nguyên liệu xấu và là công nghệ tiên tiến, không phát sinh chất thải thứ cấp. Công nghệ của Dự án nếu được triển khai ở quy mô lớn, ví dụ trên 30.000 tấn/năm, có khả năng cạnh tranh với nhiên liệu hóa thạch ở những thời điểm giá nhiên liệu hóa thạch lên cao.


*Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 14094/2017) tại Cục Thông tin KHCNQG.

Nguồn: Cục Thông tin KH&CN quốc gia

Lượt xem: 721

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)