Đồ án Nghiên cứu chế tạo xúc tác cho phản ứng tổng hợp phụ gia bảo quản Biodiezel

Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
1 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o 
tr-êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng 
------------------------------- 
®å ¸n tèt nghiÖp 
ngµnh: Ho¸ dÇu 
 Ng-êi h-íng dÉn: GS.TS §inh ThÞ Ngä 
 Sinh viªn : NguyÔn ThÞ Kim Ph-îng 
H¶i phßng - 2010 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
2 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o 
tr-êng ®¹i häc d©n lËp h¶i phßng 
----------------------------------- 
Nghiªn cøu chÕ t¹o xóc t¸c cho ph¶n øng tæng hîp phô gia b¶o 
qu¶n biodiezel 
®å ¸n tèt nghiÖp ®¹i häc hÖ chÝnh quy 
ngµnh: ho¸ dÇu 
Ng-êi h-íng dÉn: GS.TS §inh ThÞ Ngä 
 Sinh viªn : NguyÔn ThÞ Kim Ph-îng 
H¶i phßng - 2010 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
3 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
LỜI CẢM ƠN 
 Đề tài tổng hợp phụ gia chống oxy hóa trong biodiesel trên xúc tác bentonit 
biến tính bằng phản ứng alkyl hóa toluen với isopropyl bromua là một đề tài mới, 
bentonit biến tính từ bentonit thuận hải có giá thành thấp và có nhiều ở Việt Nam. Vì 
vậy, đề tài này có ý nghĩa rất lớn trong việc chống oxy hóa trong biodiesel, mục đích 
làm tăng chu kỳ cảm ứng và bảo quản. 
 Đây là đề tài mới, có nhiều vấn đề giải quyết nên em gặp rất nhiều khó khăn. 
Tuy nhiên, nhờ có sự hƣớng dẫn tận tình của GS.TS Đinh Thị Ngọ về phƣơng pháp 
nghiên cứu cũng nhƣ vấn đề chuyên môn, em đã hoàn thành tốt bản đồ án này. Em xin 
chân thành cảm ơn cô. Ngoài ra, các anh chị cán bộ phòng thí nghiệm cũng nhƣ các 
anh chị nghiên cứu sinh, cao học đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án. Đồng thời 
em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo ngành Hoá dầu trƣờng Đại học dân lập 
Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành đồ án này. 
 Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ em 
thực hiện thành công đồ án này. 
 HP, ngày 10 tháng 7 năm 2010 
 Sinh viên 
 Nguyễn Thị Kim Phƣợng 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
4 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
5 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
MỤC LỤC 
MỞ ĐẦU.3 
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT.4 
 1.1. Tổng quan về nhiên liệu diezel.4 
 1.1.1. Tiềm năng và nhu cầu sử dụng nhiên liệu hoá thạch.4 
 1.1.2. Nhiên liệu diezel khoáng5 
 1.1.3. Thành phần hoá học của nhiên liệu diezel.6 
 1.1.4. Yêu cầu chất lượng của nhiên liệu diezel6 
 1.1.5. Khí thải của nhiên liệu diezel.9 
 1.1.6. Xu hướng hoàn thiện chất lượng của diezel.9 
 1.2. Biodiezel11 
 1.2.1. Khái quát chung.11 
 1.2.2. Giới thiệu về biodiezel.11 
 1.2.3. Các đặc điểm của biodiezel.................................................................13 
 1.3. Giới thiệu về khoáng sét.16 
 1.3.1. Thành phần và cấu trúc của khoáng sét16 
 1.3.2. Sự thay thế ion và sự tích điện trong mạng lưới của sét.19 
 1.3.3. Giới thiệu về bentonit20 
 1.4. Tổng quan về phụ gia chống oxy hoá.30 
 1.4.1. Phụ gia chống oxy hoá.30 
 1.4.2. Quá trình ức chế.31 
 1.4.3. Phân loại phụ gia ức chế oxy hoá..32 
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU35 
 2.1. Tổng hợp xúc tác (bentonit biến tính)35 
 2.1.1. Nguyên liệu, hoá chất và dụng cụ35 
 2.1.2. Phương pháp hoạt hoá bentonit bằng HCl.35 
 2.1.3. Cách tiến hành thí nghiệm36 
 2.2. Phƣơng pháp biến tính bentonit36 
 2.3. Điều chế phụ gia37 
 2.3.1. Điều chế isopropyl bromua..37 
 2.3.2. Tiến hành phản ứng alkyl hoá toluen bằng isopropyl bromua với xúc tác 
 bentonit biến tính.37 
 2.4. Các phƣơng pháp xác định thành phần cấu trúc và tính chất của bentonit38 
 2.4.1. Phƣơng pháp phân tích thành phần hoá học (EDX)38 
 2.4.2. Phƣơng pháp nhiễu xạ tia X (XRD)....38 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
6 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
 2.4.3. Phƣơng pháp xác định diện tích bề mặt riêng.39 
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN41 
 3.1. Tổng hợp xúc tác.41 
 3.1.1. Phƣơng pháp nhiễu xạ Rơnghen (X-Ray)41 
 3.1.2. Khảo sát sự phân bố bề mặt của Ben-Fe3+.43 
 3.2. Tổng hợp phụ gia chống oxy hoá isopropyl toluen với xúc tác Ben-Fe+.44 
 3.3. Xác định cấu trúc sản phẩm bằng phƣơng pháp GS-MS45 
 3.4. Thử nghiệm tính năng của phụ gia chống oxy hoá khi pha vào biodiezel..47 
KẾT LUẬN51 
TÀI LIỆU THAM KHẢO.52 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
7 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
MỞ ĐẦU 
 Các nguồn năng lƣợng đang đƣợc sử dụng hiện nay trên thế giới đều là năng lƣợng 
hoá thạch nhƣ: than đá, dầu mỏ, hạt nhân, Trong đó, năng lƣợng từ dầu mỏ là quan 
trọng nhất, chiếm 65% năng lƣợng sử dụng trên thế giới. Trong khi đó, than đá chiếm 20 
– 22% và 8 – 12% từ năng lƣợng hạt nhân. Cùng với sự phát triển của kinh tế, nhu cầu sử 
dụng năng lƣợng ngày càng tăng làm cho các nguồn năng lƣợng hoá thạch ngày càng cạn 
kiệt, do đó đòi hỏi cần phải tìm ra nguồn năng lƣợng thay thế. Đây là vấn đề có tính chiến 
lƣợc sống còn của toàn thế giới và từng quốc gia, trong đó có Việt Nam. 
 Hiện nay, thế giới đang có xu hƣớng diezel hoá động cơ vì động cơ diezel có nhiều 
ƣu điểm hơn động cơ xăng(tỷ số nén cao nên công suất lớn hơn khi sử dụng cùng một 
lƣợng nhiên liệu), nhiên liệu diezel có giá thành thấp hơn xăng, nguồn cung cấp lại nhiều 
và đa dạng hơn. Do đó, nhiên liệu diezel sẽ đƣợc sử dụng ngày càng nhiều hơn động cơ 
xăng. 
 Tuy nhiên, việc làm sạch diezel khoáng lại rất khó khăn và tốn kém. Từ đó, ngƣời 
ta đã tìm ra một hƣớng đi mới để giải quyết vấn đề môi trƣờng đặt ra đó là phát triển 
nhiên liệu sinh học, gọi tắt là biodiezel. Nhƣng biodiezel lại dễ dàng bị oxy hoá nên 
không thể bảo quản lâu loại nhiên liệu này. Vì thế ngƣời ta đã nghiên cứu và tổng hợp ra 
phụ gia chống oxy hoá nhằm bảo quản biodiezel. 
 Trong đề tài này em nghiên cứu và tổng hợp phụ gia chống oxy hoá biodiezel trên 
xúc tác bentonit biến tính từ bentonit thuận hải có giá thành thấp và có nhiều ở Việt Nam 
bằng phản ứng alkyl hoá toluen với isopropyl bromua. Đây là đề tài có ý nghĩa rất lớn 
trong việc chống oxy hoá biodiezel với mục đích làm tăng chu kỳ cảm ứng và bảo quản 
nguồn nhiên liệu này. 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
8 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
CHƢƠNG 1: 
TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 
1.1. TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU DIEZEL: 
1.1.1. Tiềm năng và nhu cầu sử dụng nhiên liệu hoá thạch [1,6, 9]: 
 Theo dự báo của tập đoàn BP thì trữ lƣợng dầu mỏ đã thăm dò trên toàn thế giới là 
150 tỷ tấn. Năm 2003, lƣợng dầu mỏ tiêu thụ trên toàn thế giới là 3,6 tỷ tấn. Vì thế, nếu 
không phát hiện ra mỏ dầu nào nữa thì nguồn dầu mỏ này sẽ bị cạn kiệt trong vòng 45 
năm tới. Trong khi đó, với sự bùng nổ dân số và sự tăng lên không ngừng của các phƣơng 
tiện giao thông (trong đó dự kiến đến năm 2050 sẽ có 1 tỷ ôtô các loại) thì giá dầu sẽ bị 
đẩy lên cao sẽ tạo nên sự khủng hoảng nhiên liệu trên toàn thế giới. 
 Nƣớc ta tuy không phải là nƣớc có tiềm năng dầu khí lớn nhƣng chúng ta đã phải 
khai thác và xuất khẩu dầu thô, còn hầu hết sản phẩm dầu mỏ tiêu dùng trong nƣớc thì 
vẫn phải nhập khẩu. Đó là vấn đề cần phải suy nghĩ và tìm ra giải pháp để giải quyết triệt 
để trong tƣơng lai. Năm 2003, mức tiêu thụ năng lƣợng ở nƣớc ta là 205 kg/ngƣời, chỉ 
bằng 20% mức bình quân của thế giới, trong đó xăng dầu dùng cho giao thống vận tải 
chiếm 30% nhu cầu năng lƣợng của cả nƣớc. 
 Với việc xuất xây dựng ba nhà máy lọc dầu là: LD1 (Vũng Quýt - Quảng Ngãi), 
LD2 (Nghi Sơn – Thanh Hoá) và LD3 (Long Sơn – Vũng Tàu) thì tƣơng lai chúng ta có 
thể đáp ứng đƣợc một phần nhu cầu năng lƣợng cho đất nƣớc, đồng thời có thể hạn chế 
đƣợc việc nhập khẩu các sản phẩm dầu. 
Bảng 1.1 - Sản phẩm của các nhà máy lọc dầu (nghìn tấn) 
(Theo Viện Chiến lược Phát triển - Bộ Khoa học & Công nghệ) 
 LD1 
(2008) 
LD2 
(2011 – 2012) 
LD3 
(2017 – 2018) 
Tổng số trƣớc 
2020 
Xăng 2000 2100 2100 6200 
Diezel 3400 2180 2180 7760 
Keroxen 0 200 200 400 
JA1 280 200 200 680 
FO 120 270 270 660 
Tổng số xăng dầu 5800 4950 4950 15700 
Tổng số xăng và diezel 5400 4280 4280 13960 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
9 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
 Từ bảng số liệu trên ta thấy: đến trƣớc năm 2020, khi cả ba nhà máy lọc dầu với 
công suất 20 – 22 triệu tấn cùng đi vào hoạt động sẽ cung cấp 15 – 16 triệu tấn xăng và 
diezel, trong khi đó nhu cầu về năng lƣợng của nƣớc ta vào khoảng 27 – 28 triệu tấn. Nhƣ 
vậy, ngay cả khi ba nhà máy cùng đi và hoạt động thì nƣớc ta vẫn trong tình trạng thiếu 
nguồn năng lƣợng đáng kể. Cho nên việc đáp ứng nhu cầu năng lƣợng trong nƣớc vẫn là 
vấn đề cần quan tâm và phải không ngừng tìm kiếm giải pháp để đƣa đất nƣớc thoát khỏi 
cảnh nhập nhiên liệu từ nƣớc ngoài trong bối cảnh giá nhiên liệu không ngừng tăng cao. 
Nếu không giải quyết tốt vấn đề này thì nó sẽ ảnh hƣởng rất xấu đến sự phát triển nền 
kinh tế của nƣớc ta. 
 Dƣới đây là những số liệu về cân đối nhiên liệu xăng và diezel ở nƣớc ta: 
Bảng 1.2 – Cân đối nhiên liệu xăng và diezel đến 2020 
(Viện Chiến lược Phát triển - Bộ Khoa học & Công nghệ) 
 Tổng nhu cầu 
(nghìn tấn) 
Khả năng cung cấp trong nƣớc 
(nghìn tấn) 
Thiếu 
(nghìn tấn) 
Mức tiêu thụ 
(kg/ng/năm) 
2001 5143 0 5140 (100%) 
2005 8629 700 (condensate) 7930 (92%) 104 
2008 5400 (LD1) 
2010 12869 6100 6796 (52,7%) 146 
2012 4280 (LD2) 
2015 16230 10380 5850 (36%) 174 
2018 4280 (LD3) 
2020 19546 14660 4904 (25%) 196 
1.1.2. Nhiên liệu diezel khoáng: 
 Do động cơ diezel có tỷ số nén cao hơn động cơ xăng nên có công suất lớn hơn khi 
sử dụng cùng một lƣợng nhiên liệu. Mặt khác, nhiên liệu diezel lại có giá thành thấp hơn 
xăng do ít phải trải qua quy trình chế biến phức tạp và nguồn nhiên liệu diezel lại nhiều và 
đa dạng. Vì có nhiều ƣu điểm nhƣ vậy nên hiện nay trên thế giới đang có xu hƣớng diezel 
hoá động cơ. 
 Mặc dù vậy, động cơ diezel cũng tồn tại những nhƣợc điểm nhƣ: cấu tạo phức tạp, 
hình dáng cồng kềnh. Nhƣng nhờ có những ƣu điểm nhƣ trên mà động cơ diezel và nhiên 
liệu diezel vẫn đƣợc sử dụng rộng rãi trên thực tế. Vì vậy, việc hoàn thiện phẩm cấp và 
chất lƣợng của nhiên liệu diezel có ý nghĩa to lớn trong việc nâng cao năng suất thiết bị, 
tuổi thọ của động cơ và bảo vệ môi trƣờng, bao gồm: 
- Giảm lƣợng khí NOx và muối rắn trong khí thải động cơ bằng cách tuần hoàn khí thải, 
sử dụng xúc tác. 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
10 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
- Giảm thiểu hàm lƣợng lƣu huỳnh trong thành phần nhiên liệu xuống dƣới 0,5% khối 
lƣợng. 
- Giảm hàm lƣợng hydrocacbon thơm là những cấu tử có trị số xetan thấp và cũng là 
những chất độc hại với sức khoẻ con ngƣời trong thành phần khí thải xuống dƣới 20% thể 
tích. 
1.1.3. Thành phần hoá học của nhiên liệu dieze ... rị cao nhất. 
Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ thì độ chuyển hoá lại giảm. Điều này có thể giải thích là do độ 
chuyển hoá phụ thuộc và nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì độ chuyển hoá tăng dần, nhƣng 
khi nhiệt độ tăng quá cao thì các chất sẽ bị bay hơi và phân huỷ nên độ chuyển hoá giảm. 
* Ảnh hưởng của thời gian đến độ chuyển hóa: 
 Điều kiện tiến hành thí nghiệm nhƣ trên, chúng tôi tiến hành khảo sát thời gian 
phản ứng từ 30 ÷ 75 phút, nhiệt độ phản ứng là 1000C, thực nghiệm cho kết quả sau: 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
50 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Bảng 3.2 - Độ chuyển hóa của phản ứng phụ thuộc vào thời gian phản ứng và hàm 
lượng xúc tác. 
Thời gian (phút) 30 45 60 75 
Xúc tác (g) 2 2 2 2 
Độ chuyển hoá (%) 80 85 92 89 
Hình 3.6 - Ảnh hưởng của thời gian và xúc tác đến độ chuyển hoá của phản ứng 
 Từ kết quả thực nghiệm cho thấy: khi tăng thời gian phản ứng thì độ chuyển hoá 
của phản ứng cũng tăng, khi tăng thời gian phản ứng tới 60 phút thì độ chuyển hoá đạt tối 
ƣu là 92%, nếu tiếp tục tăng thời gia phản ứng thì độ chuyển hoá của phản ứng giảm. 
Nguyên nhân là do đây là phản ứng thuận nghịch nên cần thời gian đủ dài để tăng độ 
chuyển hoá. Nhƣng khi thời gian dài thì thời gian lƣu lớn, các chất dễ bị phân huỷ làm 
giảm độ chuyển hoá. 
3.3. Xác định cấu trúc sản phẩm bằng phƣơng pháp GC-
MS:
78
80
82
84
86
88
90
92
94
20 40 60 80
Thời gian (phút)
Đ
ộ
 c
h
u
y
ể
n
 h
ó
a
 (
%
)
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
51 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Hình 3.7 - Phổ GC-MS của sản phẩm phụ gia chống oxy hóa 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
52 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Bảng 3.3 - Tỷ lệ sản phẩm có trong mẫu. 
 Phổ GC-MS cho thấy sản phẩm tổng hợp đƣợc từ phản ứng alkyl hóa cho các peak 
có thời gian tƣơng ứng với các đồng phân của isopropyl toluen. 
+ Peak tại 7,806 (phút) octo isopropyl toluen (22%) 
+ Peak tại 7,854 (phút) meta isopropyl toluen (33%) 
+ Peak tại 8,061 (phút) para isopropyl toluen (34%) 
 Theo kết quả phân tích GC-MS có thể thấy: các pic có cƣờng độ lớn và sắc nét, 
nền phổ phẳng. Điều này chứng tỏ sản phẩm thu đƣợc có độ tinh khiết lớn, hàm lƣợng của 
các sản phẩm mong muốn cao. 
 Từ kết quả phân tích GC-MS và so sánh với phổ chuẩn trong thƣ viện phổ sẽ thu 
đƣợc các chất cho ở bảng sau: 
Bảng 3.4 – Các chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm 
 mp (
0
C) bp (
0
C) η4
20 γ40 (cSt) 
2-isopropyl toluen -71,54 178,15 1,5005 5,6 
2-isopropyl toluen -63,75 175,05 1,4929 5,6 
2-isopropyl toluen -67,94 177,1 1,4909 5,6 
3.4. Thử nghiệm tính năng của phụ gia chống oxy hóa khi pha vào biodiezel: 
 Do biodiezel có nguồn gốc sinh học nên chúng dễ bị oxy hoá và dễ bị phân huỷ khi 
tiếp xúc với không khí, ảnh hƣởng đến quá trình tồn chứa, bảo quản nhất là trong điều 
kiện nóng ẩm ở Việt Nam. Để nâng cao hiệu quả sử dụng và khả năng bảo quản, chúng 
tôi đã tổng hợp đƣợc các phụ gia. Các phụ gia này đƣợc pha chế vào biodiesel, hiệu quả 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
53 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
sử dụng phụ gia đƣợc đánh giá qua các chu kỳ cảm ứng. Kết quả khảo sát đƣợc đƣa ra ở 
các bảng sau: 
Bảng 3.5 – Chu kỳ cảm ứng của biodiezel nguyên chất và diezel khoáng 
T Hạng mục thí nghiệm Phƣơng pháp phân tích Kết quả 
 Chu kỳ cảm ứng (phút) ASTM D515 
1 Mẫu N01 (biodiezel nguyên chất) 397 phút 
2 Mẫu N02 (diezel khoáng nguyên chất) 811 phút 
Bảng 3.6 – Chu kỳ cảm ứng khi pha %phụ gia vào mẫu biodiezel nguyên chất 
TT Hạng mục thí nghiệm Phƣơng pháp phân tích Kết quả 
 Chu kỳ cảm ứng (phút) ASTM D515 
1 Mẫu N03 (biodiezel 0,5%vol phụ gia) 426 phút 
2 Mẫu N04 (biodiezel 1,0%vol phụ gia) 445 phút 
3 Mẫu N05 (biodiezel 1,5%vol phụ gia) 463 phút 
4 Mẫu N06 (biodiezel 2,0%vol phụ gia) 512 phút 
5 Mẫu N07 (biodiezel 2,5%vol phụ gia) 529 phút 
6 Mẫu N08 (biodiezel 3,0%vol phụ gia) 564 phút 
7 Mẫu N09 (biodiezel 3,5%vol phụ gia) 567 phút 
8 Mẫu N010 (biodiezel 4,0%vol phụ gia) 573 phút 
Hình 3.8 - Ảnh hưởng của hàm lượng phụ gia đến chu kỳ cảm ứng 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
54 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
Bảng 3.6 – Chu kỳ cảm ứng của nhiên liệu B5, B10, B20 khi pha và chưa pha phụ gia 
TT Hạng mục thí nghiệm Phƣơng pháp phân tích Kết quả 
 Chu kỳ cảm ứng (phút) ASTM D515 
1 Mẫu N011 (B5 0,15%vol phụ gia) 779 phút 
2 Mẫu N012 (B10 0,30%vol phụ gia) 717 phút 
3 Mẫu N011 (B20 0,60%vol phụ gia) 654 phút 
4 Mẫu N012 (B5 không phụ gia) 570 phút 
5 Mẫu N010 (B10 không phụ gia) 543 phút 
6 Mẫu N010 (B20 không phụ gia) 486 phút 
Hình 3.9 – Chu kỳ cảm ứng của nhiên liệu khi pha và không pha phụ gia 
 Qua kết quả đo ta nhận thấy: 
- Theo số liệu bảng 3.5, chu kỳ cảm ứng của biodiezel nguyên chất nhỏ hơn so với diezel 
khoáng. 
- Ở bảng 3.6, khi pha phụ gia vào các mẫu từ N03 ÷ N010 theo tỷ lệ tƣơng ứng từ 0,5 ÷ 
4,0% thì rõ ràng chu kỳ cảm ứng tăng lên (mức ổn định oxy hoá tăng) nhƣng chƣa đạt lớn 
so với diezel khoáng, lƣợng phụ gia tăng thì chu kỳ cảm ứng cũng tăng theo nhƣng với 
mức độ tăng chậm dần. 
- Từ mẫu N03 ÷ N08 ta thấy chu kỳ cảm ứng tăng lên rõ rệt và tỷ lệ phụ gia cũng đƣợc 
tăng theo chu kỳ. 
- Từ mẫu N08 ÷ N010, chu kỳ cảm ứng tăng rất chậm (tăng không đáng kể) mà lƣợng phụ 
gia vẫn tăng. 
→ Vậy lựa chọn tỷ lệ 3% phụ gia khi pha vào biodiezel là tỷ lệ tối ƣu. 
 Đã tiến hành khảo sát chu kỳ cảm ứng với các mẫu B5, B10, B20, căn cứ vào số 
liệu ở bảng 3.7 thấy rằng: khi B5, B10, B20 không pha phụ gia chu kỳ cảm ứng giảm dần 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
55 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
theo tỷ lệ bio pha vào diezel, điều này là hợp lý vì tỷ lệ %biodiezel càng cao thì chu kỳ 
cảm ứng càng giảm. Khi pha phụ gia vào B5, B10, B20 với tỷ lệ 0,15%; 0,3%; 0,6% đúng 
là tỷ lệ tƣơng ứng với tỷ lệ pha chế tối ƣu 3%. 
→ Vậy khi pha phụ gia vào B5, B10, B20 chứng tỏ tỷ lệ 0,3% là lƣợng phụ gia đƣợc pha 
trong nhiên liệu B10 sử dụng cho động cơ là thích hợp và tối ƣu nhất 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
56 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
KẾT LUẬN 
 Đã tổng hợp đƣợc xúc tác Ben-Fe3+ cho quá trình phản ứng alkyl hóa toluen và 
isopropyl bromua, so sánh với các số liệu thực nghiệm bằng phƣơng pháp nhiễu xạ 
Rơnghen và ảnh SEM cho thấy xúc tác này có cấu trúc tƣơng đƣơng với các mẫu chuẩn 
đã từng nghiên cứu. 
 Tổng hợp đƣợc phụ gia gồm các đồng phân của isopropyl toluen, kết quả cho thấy, 
bằng GC-MS xác định đƣợc cấu trúc sản phẩm trong đó có 90% là isopropyl toluen. Độ 
chuyển hóa cao nhất là 92%. 
 Điều kiện: 
 + 2 gam Ben-Fe
3+
 (xúc tác). 
 + 14 ml toluen. 
 + 6 ml isopropyl bromua. 
 + Nhiệt độ 1000C. 
 + Thời gian 60 phút. 
 Đã thử nghiệm tính năng phụ gia chống oxy hóa bằng cách xác định 
chu kỳ cảm ứng của các mẫu biodiezel nguyên chất khi pha phụ gia thì thấy chu kỳ cảm 
ứng đƣợc tăng lên so với mẫu chƣa pha, phần trăm phụ gia tối ƣu khi pha vào biediezel 
khoảng là 3%. 
 Khi tiến hành pha phụ gia vào các mẫu biodiezel B5, B10, B20 theo các tỷ lệ 0,15; 
0,3; 0,6% thì tỷ lệ tối ƣu nhất là 0,3% cho nhiên liệu B10 . Vậy B10 là mẫu chuẩn cho 
thấy chu kỳ cảm ứng đƣợc tăng lên. 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
57 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. PGS. TS. Đinh Thị Ngọ. “Hóa học dầu mỏ và khí”. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật 
Hà Nội, 2005. 
2. GS. TS. Đào Văn Tƣờng. “Động học xúc tác”. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà 
Nội, 2006. 
3. Vũ Tam Huề, Nguyễn Phƣơng Tùng. “Hướng dẫn sử dụng nhiên liệu – dầu – mỡ”. 
Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2000. 
4. Kiều Đình Kiểm. “Các sản phẩm dầu mỏ và hóa dầu”. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ 
thuật, 2000. 
5. Nguyễn Tất Tiến. “Nguyên lý động cơ đốt trong”. Nhà xuất bản Giáo dục, 2001. 
6. Chu Phạm Ngọc Sơn. “Dầu mỡ trong sản xuất và đời sống”. Nhà xuất bản thành phố 
Hồ Chí Minh, 1983. 
7. Vũ An, Đào Văn Tƣờng. Tổng hợp biodiesel thân thiện môi trường từ dầu bông. Tuyển 
tập các báo cáo khoa học tại hội nghị xúc tác và hấp phụ toàn quốc lần thứ ba, 2005. 
8. Từ Văn Mặc. Phân tích hóa lý : “Phương pháp phổ nghiệm nghiên cứu cấu trúc phân 
tử”. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2003. 
9. Đặng Tuyết Phƣơng. Nghiên cứu cấu trúc, tính chất hoá lý và một số ứng dụng của 
Bentonit Thuận Hải Việt Nam. Luận án Phó tiến sĩ khoa học hoá học (1995). 
10. Tạ Đình Vinh. Nghiên cứu sử dụng sét bentonit Việt Nam để pha chế dung dịch 
khoan. Luận án Phó tiến sĩ (1991). 
11. Nguyễn Đức Châu, Trƣơng Minh Lƣơng, Ngô Thị Thuận. Tạp chí hoá học, T.35, số 
2, trang 70 – 74 (1997). 
12. Hoa Hữu Thu, Lê Văn Hiếu, Trần Hồng Cơ, Nguyễn Hồng Vinh. Tạp chí hóa học và 
ứng dụng, số 3 (51)/ 2006 trang 26 – 29. 
13. Nguyễn Bá Xuân, Trƣơng Minh Lƣơng, Phƣơng Thanh Hƣơng. Nghiên cứu phản 
ứng ankyl hoá toluen bằng rượu benzylic, trang 1 – 5 (2005). 
14. Nguyễn Hữu Phú, Đặng Tuyết Phƣơng, Hoàng Vinh Thăng, Nguyễn Đức Thọ, 
Nguyễn Phi Hùng. Tạp chí hoá học, T.35, số 2, trang 3 – 6 (1997). 
15. T.S. Nguyễn Ngọc Khang. Nghiên cứu sử dụng khoáng chất diatomit và bentonit vào 
việc xử lý một vài kim loại nặng trong nước thải. Hội nghị hoá học toàn quốc lần thứ 4, 
tháng 10/2003. Tr 43 ÷ 47. 
16. Lê Huy Du. Tạp chí hoá học và ứng dụng, số 9, trang 21 – 27 (2002). 
17. Lê Hùng. Tạp chí phân tích hoá lý và sinh học tập 4, số 3 trang 33 – 35 (1999). 
18. Lê Thị Hoài Nam, Nguyễn Minh Sơn, Đặng Tuyết Phƣơng, Nguyễn Hữu Phú, Trần 
Thị Thu Huyền. Hội nghị hoá học toàn quốc lần IV 10/2003. 
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS.TS. Đinh Thị Ngọ 
58 
SV: Nguyễn Thị Kim Phƣợng_HD1001_Trƣờng Đại học dân lập Hải Phòng 
19. Ngô Thị Thuận, Nguyễn Văn Bình, Hoa Hữu Thu. Bentonit hoạt hoá và hoạt tính xúc 
tác của chúng trong phản ứng ankyl hoá hidrocacbon thơm. Hội nghị hoá học toàn quốc 
lần 4, tháng 10/2003. Tr 222 ÷ 225. 
20. Nguyễn Đức Châu, Trƣơng Minh Lƣơng, Hồ Văn Thành, Ngô Thị Thuận, Nguyễn 
Thanh Tú. Nghiên cứu tính chất xúc của bentonit Thuận Hải được biến tính bằng Al3+ 
trong phản ứng isopropyl hoá toluen. Hội nghị hoá học toàn quốc lần 4, tháng 10/2003. 
Tr 245 ÷ 248. 
21. Đặng Tuyết Phƣơng, Nguyễn Hƣu Phú, Hoàng Vinh Thăng. Xác định thành phần và 
cấu trúc bentonit Thuận Hải bằng phương pháp nhiễu xạ Rơnghen. Hội nghị hoá học toàn 
quốc lần 4, tháng 10/2003. Tr 292 ÷ 295. 
22. Lê Ngọc Ninh. “Khoa học công nghệ mỏ-số 11/2002-khoan-nổ mịn”, trang 13 – 14. 
23. Hồ Vƣơng Bính, Phạm Văn An và cộng sự. Đánh giá triển vọng và khả năng sử dụng 
bentonit kiềm vùng Thuận Hải. Báo cáo nghiệm thu đề tài. Viện địa chất khoáng sản. Hà 
Nội, 1990. 
24. Phạm Thanh Huyền. Nghiên cứu đặc trưng của hệ xúc tác oxit kim loại và ứng dụng 
cho phản ứng oxi hoá toluen. Luận án Tiến sĩ Hoá học (2003).