Tiểu Luận Tổng quan quy trình tổng hợp dầu diesel sinh học từ dầu thực vật phi thực phẩm và dầu phế thải

MỞ ĐẦU

Ngày nay, cùng với việc cạn dần của nguồn nguyên liệu hoá thạch, một vấn đề nóng bỏng mà loài người rất quan tâm là hiện tượng ô nhiễm môi trường sinh thái toàn cầu, một trong những nguyên nhân chủ yếu là do khí thải của động cơ đốt trong gây nên. Những khí thải này đã và đang tích tụ trong bầu khí quyển vượt xa tiêu chuẩn cho phép, đe dọa sức khoẻ cộng đồng. Ngoài ra, khí thải đó ảnh hưởng rất xấu đến các hệ sinh thái và gây nên những biến đổi khí hậu toàn cầu, cụ thể là làm tăng hiệu ứng nhà kính, tạo ra những trận mưa axit, làm suy giảm tầng ôzôn,
Chính vì vậy, việc nghiên cứu tìm ra các dạng năng lượng mới thay thế nguồn nguyên liệu hoá thạch đang ngày càng cạn kiệt, đảm bảo an ninh năng lượng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường sinh thái đang trở thành một vấn đề thời sự nóng bỏng của nhiều quốc gia trên thế giới. Một trong các dạng năng lượng hiện đang được quan tâm hơn cả là nhiên liệu sinh học và đặc biệt là nhiên liệu biodiesel do xu hướng diesel hoá các loại động cơ.
Cùng với các nước khác, Việt Nam cũng đang phải chịu sự ô nhiễm môi trường và nền kinh tế chịu sự ảnh hưởng mạnh của giá dầu thô trên thế giới. Nhằm giải quyết vấn đề này, ở nhiều quốc gia, việc sử dụng biodiesel đã tăng mạnh trong một vài năm gần đây. Qua khảo sát nguồn cung dầu thực vật phi thực phẩm (dầu hạt cao su, dầu bông, dầu trẩu, ) thấy rằng nguồn nguyên liệu này rất dồi dào ở Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tổng hợp biodiesel.




I. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU SINH HỌC BIODIESEL
Thực tế nhiên liệu diesel sinh học (biodiesel) đã có lịch sử hơn 100 năm. Dầu lạc là dạng đầu tiên của nhiên liệu này được Rudolf Diesel sử dụng để chạy động cơ diesel đầu tiên do ông chế tạo vào năm 1895. Tuy nhiên phải đến những năm 80 của thế kỷ 20 biodiesel mới được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi. Châu Âu đi tiên phong trong lĩnh vực này cũng vì đa số các nước ở đó không có nguồn nguyên liệu dầu mỏ. Chỉ trong một thời gian tương đối ngắn hàng loạt các nhà máy sản xuất nhiên liệu biodiesel ở quy mô 100.000 tấn/năm đã ra đời, tập trung nhiều nhất ở Đức, Italia, Áo, Pháp, Thụy Điển, Tây Ban Nha. Trong khi đó, tại châu Á, việc nghiên cứu và ứng dụng biodiesel cũng phát triển mạnh, tiêu biểu như Ấn Độ, Malaysia, Indonesia. Ngoài ra các nước châu Phi cũng đang bước đầu triển khai nhiều nghiên cứu về biodiesel. Hiện nay trên thế giới nước sử dụng rộng rãi biodiesel nhất là Mỹ với nhiều chính sách ưu đãi của chính phủ.
Ở Việt Nam ngay từ cách đây hơn 20 năm đã bắt đầu có những công trình nghiên cứu về biodiesel, tuy nhiên các kết quả nghiên cứu này chưa được ứng dụng rộng rãi. Trong tương lai, khi các nguồn năng lượng truyền thống cạn dần thì khả năng sử dụng các nguồn nhiên liệu mới sẽ có nhiều triển vọng hơn. Dầu thực vật được coi là nhiên liệu thay thế thích hợp vì những thuận lợi của nó so với nhiên liệu diesel truyền thống là chất lỏng dễ vận chuyển, sẵn có, khả năng tái sinh được, nhiệt lượng cao hơn, hàm lượng lưu huỳnh thấp hơn, hàm lượng chất thơm thấp hơn, khả năng dễ bị vi khuẩn phân huỷ, độ nhớt cao hơn, khả năng bay hơi thấp hơn. Bên cạnh đó sử dụng dầu thực vật làm nhiên liệu thay thế còn thúc đẩy sự phát triển của ngành nông nghiệp, chủ động được nguồn nguyên liệu, giải quyết được mối quan tâm hàng đầu của thế giới là vấn đề ô nhiễm môi trường và hiệu ứng nhà kính. Vấn đề chính liên quan đến việc hạn chế sử dụng trực tiếp dầu thực vật làm nhiên liệu là độ nhớt. Dầu thực vật có độ nhớt rất cao, lớn gấp 10 đến 20 lần nhiên liệu diesel, khả năng hóa hơi thấp dẫn đến khả năng tự bốc cháy kém, gây cặn trong động cơ. Để khắc phục nhược điểm này các nhà nghiên cứu đã đưa ra các biện pháp sau: [1,5,6]
- Phương pháp sấy nóng.
- Phương pháp pha loãng dầu thực vật.
- Phương pháp cracking.
- Phương pháp nhũ tương hóa.