Nghiên cứu sự phụ thuộc hiệu suất tạo methyl ester vào độ nhớt của hỗn hợp sản phẩm trong phản ứng tổng hợp methyl ester từ một số loại nguyên liệu điển hình
Tóm tắt
Bài báo giới thiệu phương pháp tính toán nhanh hiệu suất của phản ứng tổng hợp methyl ester từ các nguyên liệu khác nhau mà không cần sử dụng phương pháp sắc ký khí - khối phổ (GC-MS) và công thức tính toán truyền thống. Các phản ứng tổng hợp methyl ester từ 8 nguyên liệu (dầu đậu nành, dầu dừa, dầu hạt cải, dầu tảo, mỡ cá, mỡ bò và cặn béo thải) được nhóm tác giả tiến hành với xúc tác siêu acid rắn SO4 2-/ZrO2 theo quy trình tổng hợp [1], nhiệt độ phản ứng 130oC dưới áp suất tự sinh, tỷ lệ methanol/nguyên liệu là 2/1, hàm lượng xúc tác 5%. Sau khi xác định hiệu suất của phản ứng, nhóm tác giả đã thiết lập đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hiệu suất và độ nhớt của sản phẩm cuối cùng (sau khi đã tách hết sản phẩm phụ). Từ đó, xác định hệ số góc và phương trình đường thẳng để tính toán nhanh hiệu suất của phản ứng thông qua độ nhớt của sản phẩm tạo thành, giúp kịp thời điều chỉnh thông số vận hành, góp phần nâng cao hiệu suất, chất lượng sản phẩm methyl ester trong thực nghiệm và thực tế sản xuất.
Các tài liệu tham khảo
Nguyễn Trung Thành, Đinh Thị Ngọ. Nghiên cứu chế tạo xúc tác SO4 2-/ZrO2, ứng dụng cho quá trình tổng hợp biodiesel từ dầu vi tảo. Tạp chí Hóa học. 2013; 52.
Anastasia Macario, Girolamo Giordano, Barbara Onida, Donato Cocina, Antonio Tagarelli, Angelo Maria Giuffrè. Biodiesel production process by homogeneous/heterogeneous catalytic system using an acid-base catalyst. Applied Catalysis A: General. 2010; 378(2): p. 160 - 168.
Xiaowei Zhang, Wei Huang. Biodiesel fuel production through transesterification of Chinese Tallow Kernel Oil using KNO3/MgO catalyst. Procedia Environmental Sciences. 2011; 11(B): p. 757 - 762.
Grisel Corro, Nallely Telleza, Teresita Jimenez, Armando Tapia, Fortino Banuelos, Odilón Vazquez-Cuchillo. Biodiesel from waste frying oil. Two step process using acidified SiO2 for esterification step. Catalysis Today. 2011;166(1): p. 116 - 122.
Palligarnai T.Vasudevan, Michael Briggs. Biodiesel production-current state of the art and challenges. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 2008; 35(5): p. 421 - 430.
J.K.Heydarzadeh et al. Esterification of free fatty acids by heterogeneous gamma-alumina-zirconia catalysts for biodiesel synthesis. World Applied Sciences Journal. 2010; 19: p. 1306 - 1312.
Pengmei Lu, Zhenhong Yuan, Lianhua Li, Zhongming Wang, Wen Luo. Biodiesel from different oil using fixed-bed and plug-flow reactors. Renewable Energy. 2010; 35(1): p. 283 - 287.
Giulio Santori, Giovanni Di Nicola, Matteo Moglie, Fabio Polonara. A review analyzing the industrial biodiesel production practice starting from vegetable oil refining. Applied Energy. 2012; 92: p. 109 - 132.
Shuli Yan, Craig DiMaggio, Siddharth Mohan, Manhoe Kim, Steven O.Salley, K.Y.Simon Ng. Advancements in heterogeneous catalysis for biodiesel synthesis. Top Catal. 2010; 53: p. 721 - 736.
M.Berrios, J.Siles, M.A.Martín, A.Martín. A kinetic study of the esterification of free fatty acids (FFA) in sunflower oil. Fuel. 2007; 86(15): p. 2383 - 2388.
Dennis Y.C.Leung, Xuan Wu, M.K.H.Leung. A review on biodiesel production using catalyzed transesterification. Applied Energy. 2010; 87(4): p. 1083 - 1095.
Daming Huang, Haining Zhou, Lin Lin. Biodiesel: an alternative to conventional fuel. Energy Procedia. 2012; 16(C): p. 1874 - 1885.
Lin Lin, Zhou Cunshan, Saritporn Vittayapadung, Shen Xiangqian, Dong Mingdong. Opportunities and challenges for biodiesel fuel. Applied Energy. 2011; 88(4): p. 1020 - 1031.
Gerhard Knothe, Jon Van Gerpen, Jürgen Krahl. The biodiesel handbook. AOCS Press. 2005.
A.P.Singh Chouhan, A.K.Sarma. Modern heterogeneous catalysts for biodiesel production: A comprehensive review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011; 15(9): p. 4378 - 4399.
Benjaram M.Reddy, Pavani M.Sreekanth, Pandian Lakshmanan. Sulfated zirconia as an efficient catalyst for organic synthesis and transformation reactions. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical. 2005; 237(1 - 2): p. 93 - 100.
P.Mongkolbovornkij, V.Champreda, W.Sutthisripok, N.Laosiripojana. Esterification of industrial-grade palm fatty acid distillate over modified ZrO2 (with WO3-, SO4 - and TiO2-): Effects of co-solvent adding and water removal. Fuel Processing Technology. 2010; 91(11): p. 1510 - 1516.
Jong Rack Sohn, Tae-Dong Kwon, Sang-Bock Kim. Characterization of zirconium sulfate supported on zirconia and activity for acid catalysis. Bulletin Korean Chemical Society. 2001; 22(12): p. 1309 - 1315.
Chang-Lin Chen, Tao Li, Soofin Cheng, Hong- Pin Lin, Chetan J.Bhongale, Chung-Yuan Mou. Direct impregnation method for preparing sulfated zirconia supported on mesoporous silica. Microporous and Mesoporous Materials. 2001; 50(2 - 3): p. 201 - 208.
Edgar Lotero, Yijun Liu, Dora E.Lopez, Kaewta Suwannakarn, David A.Bruce, James G.Goodwin Jr. Synthesis of biodiesel via acid catalysis. Industrial & Engineering Chemistry Research. 2005; 44(14): p. 5353 - 5363.
1. Tác giả giao bản quyền bài viết (tác phẩm) cho Tạp chí Dầu khí, bao gồm quyền xuất bản, tái bản, bán và phân phối toàn bộ hoặc một phần tác phẩm trong các ấn bản điện tử và in của Tạp chí Dầu khí.
2. Bằng cách chuyển nhượng bản quyền này cho Tạp chí Dầu khí, việc sao chép, đăng hoặc sử dụng một phần hay toàn bộ tác phẩm nào của Tạp chí Dầu khí trên bất kỳ phương tiện nào phải trích dẫn đầy đủ, phù hợp về hình thức và nội dung như sau: tiêu đề của bài viết, tên tác giả, tên tạp chí, tập, số, năm, chủ sở hữu bản quyền theo quy định, số DOI. Liên kết đến bài viết cuối cùng được công bố trên trang web của Tạp chí Dầu khí được khuyến khích.
