กรุณาใช้ตัวระบุนี้เพื่ออ้างอิงหรือเชื่อมต่อรายการนี้: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17574
ชื่อเรื่อง: การผลิตเอทิลเอสเตอร์เชิงอุตสาหกรรมจากน้ำมันปาล์มดิบ
ชื่อเรื่องอื่นๆ: Commercial production of ethyl ester from crude palm oil
รายงานการวิจัยฉบับสมบูรณ์การผลิตเอทิลเอสเตอร์เชิงอุตสาหกรรมจากน้ำมันปาล์มดิบ
ผู้แต่ง/ผู้ร่วมงาน: ชาคริต ทองอุไร
พิมพรรณ เกียรติซิมกุล
รวมพร นิคม
ทรงธรรม โพธิ์ถาวร
Faculty of Engineering Chemical Engineering
คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมเคมี
Faculty of Engineering Computer Engineering
คณะวิศวกรรมศาสตร์ ภาควิชาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์
คำสำคัญ: น้ำมันปาล์ม;เอสเทอร์
วันที่เผยแพร่: 2555
สำนักพิมพ์: มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์
บทคัดย่อ: This research aimed to study the optimum conditions of commercial ethyl ester production from crude palm oil (CPO) in a pilot scale plant of 500 litre biodiesel/day capacity which including esterification, transesterification, ethanol recovery and resin co-washing processes, all of the units were carried out continuously. in this study. CPO containing free fatty acid (FFA) of 4.43-8.32wt% and commercial grade of ethanol (99.9%V purity) were used as reactants, sulfuric acid (98wt%) and potassium methoxide (32 wt% in methanol) were used as esterified and transesterified catalysts, respectively. Continuous stirred tank reactor for esterification step was 87.4 litres in volume and continuous deglycerolization reactor of 16 litres was used in transesterification step. High pressure at 30 bars and temperature of 220 ํC were carried out with a flash tank of 250 litres. Washing equipment contain 2 tanks of resin adsorption. 1 tank of water washing and 1 tank of salt filter tank, all of thern were 55 litres in volume. It was found that the estentication step with sulfuric acid catalyst could decrease phosphorous content from 11. 24-21.70 mg/kg of crude paim oil to 1.01 -1.46 mg/kg of esteritied palm oil, certainly met the Thai Nation Standard of Methy! Ester which is below 10.0 mg/kg biodiese!. Optimnized continuous esterication step was carried out at 1 hour of retention time, 60 ํC, molar ratio of ethanol to FFA at 30: 1 and suifuric catalyst of 60 wt% of FFA resulted in 0.81 wt% FFA of esterified paim oil. It could be seen that the cause of no phase separation of glycerol in ethyl ester came from the micells formation in the existing of high soap content. This obstacle was solved by lowering water content in the system, potassium methoxide was used as a catalyst and glycerol phase was continuous separated out by using the continuous deglycerolization reactor. The best condition of our trial was at 25 minute of retention time, 66 ํc, molar ratio of ethanol to triglycerige at 5.7: 1 and molar ratio of methoxide to triglyceride of 0.2: 1 resulted in higher than 98% of ethyl ester content in the produced biodiesel. However, the obtained acid value of biodiesel was about 0.6 mg KOH/g higher than the standard value of 0.5 mg KOH/g which came from the fast reaction rate of hydrolysis reaction of water and ester in matrix of ethanol. The soap content in ester phase was very high of nearly 30,000 ppm resulted in a difficulty of washing step and higher loss of biodiesel yield. Also a lower yield of production (90%) which gave a higher production cost, anyhow these problems should be solved in the further studied. According economical study of the ethyl ester production, cost of CPO and ethanol were 26 and 20 baht/kg, respectively. It yielded 34 baht/litre of ethyl ester.
Abstract(Thai): โครงการวิจัยนี้เป็นการศึกษาเพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมของกระบวนการผลิตเอทิลเอสเตอร์เชิงอุตสาหกรรมจากน้ำมันปาล์มดิบ ในระดับโรงงานสาธิต ขนาดกำลังการผลิต 500 ลิตร/วัน โดยดำเนินการด้วยระบบต่อเนื่องทุกขั้นตอน ตั้งแต่เอสเตอริฟิเคชัน ทรานส์เอสเตอริฟิเคชัน การแยกคืนเอทานอล และกระบวนการล้างด้วยน้ำร่วมกับสารดูดซับ น้ำมันปาล์มดิบที่ใช้ศึกษามีปริมาณกรดไขมันอิสระในช่วง 4.43-8.32% โดยน้ำหนัก เอทานอลที่ใช้เชิงการค้ามีความบริสุทธิ์ไม่ต่ำกว่า 99.9% โดยปริมาตร กรดซัลฟิวริก 98wt% เกรดทางการค้าและโพแทสเซียมเมทอกไซด์ ความเข้มข้น 32 wt% ในเมทานอล เกรดทางการค้า ถังปฏิกรณ์เอสเตอริฟิเคชันแบบกวนต่อเนื่อง ปริมาตร 87.4 ลิตร และถังปฏิกรณ์ทรานส์เอสเตอริฟิเคชันแบบแยกกลีเซอรอลออกแบบต่อเนื่อง ปริมาตร 16 ลิตร แยกคืนเอทานอลเกินพอด้วยอุปกรณ์การระเหยแบบเฟลช ขนาดถังแฟลชปริมาตร 250 ลิตร การล้างดำเนินการด้วยการดูดซับสบู่ด้วยเรซิน ซึ่งบรรจุในถังปฏิกรณ์แบบเบดนิ่ง ปริมาตร 55 ลิตร 2 ถัง ถังน้ำล้าง 1 ถัง และถังกรองเกลือ 1 ถัง การวิจัยพบว่าขั้นตอนการเอสเตอริฟิเคชั่นด้วยกรดซัลฟิวริกสามารถลดปริมาณยางเหนียว (gum) ไปด้วยพร้อมกัน โดยปริมาณฟอสฟอรัสลดจาก 11.24-21.70 mg/kg เหลือเพียง 1.01-1.46 mg/kg ซึ่งผ่านมาตรฐานค่าฟอสฟอรัสของกรมธุรกิจพลังงาน ซึ่งกำหมดคำไว้ที่ไม่สูงกว่า 10.0 mg/kg สภาวะการเอสเตอริฟิเคชันแบบต่อเนื่องที่เวลากักเก็บ (retention time) 1 ชั่วโมง อุณหภูมิ 60 ํC อัตราส่วนเชิงโมลของเอทานอลต่อกรดไขมันอิสระเป็น 30 : 1 และปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาเป็น 60 wt% ของกรดไขมันอิสระ สามารถลดกรดไขมันอิสระลงเหลือ 0.81 wt% ได้ การแก้ปัญหาการไม่แยกขั้นของเฟสกลีเซอรอล ซึ่งพบว่ามาจากการเกิดไมเรลล์ของกลีเซอรอสที่ล้อมรอบด้วยโมเลกุลสบู่ ดำเนินการแก้ไขโดยลดปริมาณน้ำในระบบด้วยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโพแทสเซียมเมทอกไขด์เป็นตัวเร่งปฏิชียาและดำเนินการแยกกลีเซอรอลและสบู่ออกอย่างต่อเนื่องด้วยการใช้ถังปฏิกรณ์แบบแยกกลีเซอรอลแบบต่อเนื่อง (coninuous deglyceroization) สภาวะทรานส์เอสเตอรีฟิเคชั่นแบบต่อเนื่องใช้เวลากักเก็บ (retention time) 25 นาที อุณหภูมิ 66 ํC อัตราส่วนเชิงโมลของเอทานอลต่อไตรกลีเซอไรด์ 5. 7: 1 และสัดส่วนเชิงโมลของตัวเร่งปฏิกริยาต่อไตรกลีเซอไรด์ 0.2: 1 จะได้ความบริสุทธิ์ของเอทิลเอสเตอร์สูงกว่า 98% อย่างไรก็ตามค่าความเป็นกรดของเอทิลเอสเตอร์ที่ได้มีค่าประมาณ 0.6 mg KOHIg ซึ่งสูงกว่าค่ามาตรฐน เนื่องจากคำาสมดุลของปฏิกิริยาไฮโตรไสริสของน้ำและเอทิลเอสเตอร์ที่เกิดได้รวดเร็วในเอทานอล ค่าปริมาณสบู่ที่มีคำสูงมากเกือบ 30,000 ppm ซึ่งเป็นอุปสรรคในการล้าง อีกทั้งค่าผลได้ที่มีค่าประมาณ 90% ยังเป็นปัญหาที่ต้องดำเนินการแก้ไขต่อไป เมื่อทำการวิเคราะห์เชิงเศรษฐศาสตร์การผลิตเอหิลเอสเตอร์ โดยต้นทุนน้ำมันปาล์มดิบกิโลกรัมละ 26บาท และเอทานอลกิโลกรัมละ 20 บาท ราคาการผลิตเอทิลเอสเตอร์จะมีค่า 34 บาท/ลิตร
URI: http://kb.psu.ac.th/psukb/handle/2016/17574
https://tnrr.nriis.go.th/#/services/research-report/detail/254391
ปรากฏในกลุ่มข้อมูล:230 Research
241 Research

แฟ้มในรายการข้อมูลนี้:
ไม่มีแฟ้มใดที่สัมพันธ์กับรายการข้อมูลนี้


รายการทั้งหมดในระบบคิดีได้รับการคุ้มครองลิขสิทธิ์ มีการสงวนสิทธิ์เว้นแต่ที่ระบุไว้เป็นอื่น