Công nghệ HTPM sản xuất dầu diesel sinh học từ phế liệu động, thực vật

Giới thiệu

Dầu diesel sinh học ngày nay đang thực sự thu hút sự quan tâm của toàn xã hội và những cơ sở chế biến có công suất trên 100.000 tấn/năm đã và đang được xây dựng ở khắp nơi. Tuy nhiên không phải dễ dàng cạnh tranh về nguồn nguyên liệu đầu vào với các dây chuyền chế biến thực phẩm (ví dụ như dầu ăn, v.v…) để sản xuất ổn định và có lãi. Mặc dù nhu cầu ngày càng tăng cao nhưng không phải tất cả các nguồn cung ứng phục vụ chế biến dầu diesel sinh học đã được sử dụng hợp lý để đem lại hiệu quả kinh tế.

Có thể nói, để sáng chế và đưa công nghệ tiên tiến chế biến dầu diesel sinh học vào cuộc sống thành công, các đối tác phải phối hợp nhịp nhàng và liên kết chặt chẽ như một tổ hợp nghiên cứu – sáng chế - kinh doanh. Trong đó có cá đối tác sau đây tại Vương quốc Bỉ.

Viện nghiên cứu Công nghệ vùng Flander (VITO)

Trên cơ sở các nghiên cứu cơ bản, VITO đã sáng chế ra quy trình sản xuất dầu diesel sinh học sử dụng nguyên liệu đầu vào là phế thải có nguồn gốc động, thực vật, rau quả. Uy tín thương hiệu của VITO ngày nay đã vượt ra khỏi vùng Flander với tư cách là một tổ chức đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ tiên tiến phục vụ môi trường, năng lượng, tài nguyên thiên và quan sát địa cầu. Khách hàng của VITO là các công ty và cơ quan chính phủ.

VITO triển khai chương trình “tầm nhìn công nghệ” của mình thông qua các hoạt động tư vấn và hướng dẫn phát triển công nghệ. Chuyên gia của VITO thường xuyên hỗ trợ các công ty về giải pháp công nghệ và ứng dụng các quy trình tiên tiến. Chương trình này thực sự giúp VITO và các đối tác tăng trưởng mạnh mẽ, liên tục đồng thời sáng tạo ra những sản phẩm hợp tác có giá trị (xin tham khảo http://www.vito.be).

Công ty Diesel Sinh học (Bio Diesel Company) có trụ sở đặt tại Lokeren, Bỉ và là một cổ đông của VITO và Indinox (http://www.biodieselcompany.be) là công ty chuyên thiết kế, lắp đặt và vận hành các cơ sở sản xuất dầu diesel sinh học quy mô trung bình (dưới 100.000 tấn/năm). Công ty có thể cung cấp giải pháp sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế cao khi sử dụng nguyên liệu đầu vào là nguồn phế liệu động, thực vật, rau quả, đủ sức cạnh tranh với ngành chế biến thực phẩm.

Indinox là một doanh nghiệp đang chiếm vị trí cao trên thị trường sản xuất các sản phẩm đúc sẵn,xây dựng, lắp đặt thiết bị cho các dự án theo phương thức chìa khóa trao tay nhờ đội ngũ nhân viên có đẳng cấp của mình. Trên thực tế Indinox đã liên kết với các công ty trong cùng lĩnh vực kinh doanh để thực hiện nhiều dự án lớn, độ phức tạp cao trong ngành công nghiệp thực phẩm, hóa chất, hóa dầu và dược phẩm (http://www.indinox.be).

Một công nghệ tiên tiến hơn



Công ty Bio Diesel thiết kế và đưa ra thị trường các thiết bị sản xuất dầu diesel sinh học quy mô trung bình dựa trên quy trình HTPM (High Temperature and Pressured Methanol – Methanol dưới nhiệt độ và áp lực cao) đã được cấp bằng phát minh sáng chế. Công nghệ mới này giúp cải thiện và nâng cao hiệu quả hơn hẳn các công nghệ đang thịnh hành trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau.

Đó là một quy trình liên tục diễn ra trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao. Điểm khác biệt so với các công nghệ đang thịnh hành ở chỗ công nghệ mới này không phải sử dụng chất xúc tác rất đắt tiền và cũng không sinh ra phế thải. Hơn nữa nó cũng không đòi hỏi công đoạn tiền xử lý nguyên liệu đầu vào có hàm lượng axit béo tự do cao (FFA- Free Fatty Acid).

Sản phẩm của quy trình là glycerol có độ tinh khiết cao, có giá trị thương mại cao hơn đối với công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm và hóa dược. Tất nhiên nó cũng có thể được dùng như dầu diesel sinh học chất lượng hoàn hảo.

Trên thế giới hiện nay nhiên liệu sinh học chủ yếu được sản xuất trên cơ sở sử dụng dầu thực vật tinh lọc. Để có được mức giá cả cạnh tranh công nghệ này đòi hỏi phải tiến hành sản xuất theo mẻ và với số lượng lớn (trung bình 100.000- 200.000 tấn/năm). Tuy nhiên nếu lắp đặt thiết bị sử dụng công nghệ HTPM thì chỉ cần quy mô sản xuất 10.000- 25.000 tấn/năm vẫn có thể cho ra sản phẩm với giá thành tương đương, đồng thời khi cần có thể linh hoạt mở rộng quy mô sản xuất theo phương pháp ghép thêm các modul.

Quy trình công nghệ HTPM

Dầu mỡ và methanol được đưa vào môi trường có nhiệt độ và áp lực cao cùng lúc với tỷ lệ được tính toán hợp lý bằng cách bơm liên tục qua lò phản ứng có chứa chất xúc tác không thuần nhất. Các chất xúc tác ở đây không tham gia vào phản ứng hóa học mà chỉ giúp nó xảy ra nhanh hơn. Sau đó quá trình tách chất FAME mới được tạo ra (FAME- axit béo methyl este hay dầu diesel sinh học ) cùng glycerol và methanol sẽ được thực hiện bằng phương pháp chưng cất. Trong giai đoạn này mức độ hydrat hóa có thể xảy ra do sự hiện diện của FFA được duy trì ở mức ổn định.

Methanol sẽ được tái sử dụng, hỗn hợp dầu diesel sinh học (FAME) và glycerol sẽ được tách nhờ quay li tâm. Trong giai đoạn chưng cất lần thứ 2 dầu diesel sinh học mới đạt độ tinh khiết 96,5% sẽ
lại được nâng lên cấp độ tinh khiết
hoàn toàn.

Thí nghiệm và sản xuất thử nghiệm



Công ty Bio Diesel luôn tiến hành sản xuất thử trước khi lắp hệ thống sản xuất công nghiệp cho khách hàng của mình. Công suất của sản xuất thử nghiệm là 100 lít/giờ và sử dụng các nguồn nguyên liệu đầu vào là dầu hạt cải tinh lọc và chưa tinh lọc, dầu mè, dầu cá, 100% FFA, dầu đậu nành, mỡ động vật phế thải, dầu cọ, các loại dầu đã qua sử dụng. Công ty có đủ kinh nghiệm và thiết bị để phân tích kết quả thí nghiệm.

Kết luận

Liên hệ Tại Việt Nam: TS. Phạm Gia Minh, Building E4, Suite 1402, Ciputra, Nam Thăng Long, Ha Noi Phone: 0974769988; E-mail: minhpg@vnn.vn Tại Bỉ Mr. Peter Van de Bilt, Spinerslaan 2, 9160 Lokeren, Belgium Phone: + 32 934 85852, Mobile: + 32 473 176825 E-mail: peter.vandebilt@ biodieselcompany.be

Ưu điểm nổi bật của công nghệ này là nó không gây ô nhiễm liên quan tới nguồn nguyên liệu đầu vào, hơn nữa không cần tinh lọc hay este hóa axit trong quá trình xử lý sơ bộ. Các phế thải động, thực vật và rau quả hoàn toàn có thể dùng làm nguyên liệu đầu vào. Nhờ quy trình xử lý liên tục nên diện tích lắp đặt thiết bị gọn hơn nhiều so sánh với công nghệ truyền thống đang thịnh hành.

Một trạm sản xuất công suất 1000lit/giờ chỉ cần một mặt bằng khoảng 200m2 (không kể diện tích đặt các container chứa nguyên liệu). Do vậy việc lắp đặt thiết bị chỉ chiếm một tuần lễ. Ngoài ra có thể nâng công suất bằng cách lắp thêm các modul và rõ ràng có thể khởi đầu việc sản xuất ở quy mô và chi phí khiêm tốn. Các ưu điểm kể trên khiến công và suất đầu tư ban đầu thấp, đủ để cạnh tranh với các nhà sản xuất lớn đang sử dụng công nghệ truyền thống . Nói tóm lại những đặc điểm sau đây đã khiến cho nhu cầu trên thị trường đối với công nghệ mới này ngày một gia tăng:

• Sản xuất dầu diesel sinh học rất hiệu quả từ dầu, mỡ hữu cơ (triglycerides)

• Có thể sử dụng dầu mỡ chưa tinh chế và phế thải cũng như FFA• Dễ sử dụng, độ bền cao, hoạt động không cần chất xúc tác thuần nhất đắt tiền

• Sử dụng công nghệ tiên tiến HTPM

• Cho sản phẩm phụ glycerol chất lượng cao

• Mức đầu tư ban đầu thấp, chi phí vận hành không cao so với công nghệ truyền thống. Trong điều kiện của Bỉ chi phí sản xuất 1lit dầu diesel sinh học là 0,08 Euro)

• Có thể lắp đặt trạm sản xuất quy mô trung bình 10.000- 25.000 tấn/năm

• Có khả năng lắp ráp thêm modul sản xuất khi có nhu cầu .