Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Improving cold flow properties of biodiesel produced from palm fatty acid distillate

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การปรับปรุงสมบัติการไหลที่อุณหภูมิต่ำของไบโอดีเซลผลิตจากดิสทิลเลตกรดไขมันปาล์ม

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

Khantong Soontarapa

Second Advisor

Warawut Chulalaksananukul

Faculty/College

Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Petrochemistry and Polymer Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.1255

Abstract

Palm fatty acid distillate (PFAD) with free fatty acid (FFA) of 87.1±1.3% was used as raw material for biodiesel production through acid-catalyzed esterification and alkali purification process. To achieve ASTMD6751-02 standard in cold flow properties, the isopropyl ester should be produced as follows. The 1st esterification at 70˚C for 5 hour of PFAD with isopropanol at 1:6 molar ratios and 10wt% of conc. H2SO4, the product with cloud point and pour point of 14.0±0.0 and 6.0±0.0oC, respectively, was obtained. The 2nd esterification at 60˚C for 2 hour of remaining FFA (9.1±0.01 wt%) with methanol at 1:8 molar ratios and 3wt% of conc. H2SO4, the biodiesel with FFA contents, cloud point and pour point of 2.1±0.2 wt%, 18.5±0.7˚C and 0.8±0.4˚C, respectively, was obtained. After purification at 60°C for 40 minutes with 10wt% of NaOH in the amount of 6 ml/100 g biodiesel, the isopropyl ester with FFA contents, cloud point and pour point of 0.1±0.0 wt%, 4.0±0.0˚C and 1.0±0.0oC, respectively, was obtained. For comparison, the esterification at 60˚C for 2 hour of PFAD with methanol at 1:8 molar ratios and 3wt% of conc. H2SO4, the biodiesel with FFA contents, cloud point and pour point of 1.6±0.01 wt%, 24.0±0.0˚C and 12.0±0.0oC, respectively, was obtained. After purification at 60°C for 40 minutes with 10wt% of NaOH in the amount of 4 ml/100 g biodiesel, the methyl ester with FFA contents, cloud point and pour point of 0.2±0.0 wt%, 18.0±0.0˚C and 11.0±0.0˚C, respectively, was obtained.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

งานวิจัยนี้ได้ใช้ดิสทิลเลตกรดไขมันปาล์ม (PFAD) ซึ่งประกอบด้วยกรดไขมันอิสระร้อยละ โดยน้ำหนักเท่ากับ 87.1±1.3 เป็นวัตถุดิบในการผลิตไบโอดีเซลผ่านกระบวนการเอสเทอริฟิเคชัน โดยใช้กรดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาตามด้วยการทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารละลายเบส เพื่อให้สมบัติการไหลที่อุณหภูมิต่ำ ของไบโอดีเซลจาก PFAD ได้ตามเกณฑ์มาตรฐาน ASTMD6751-02 ควรดำเนินกระบวนการเอสเทอริฟิเคชัน ด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอลล์ที่อัตราส่วนโดยโมลเท่ากับ 1:6 โดยใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นในปริมาณร้อยละ 10 โดยน้ำหนักของ PFAD ที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส นาน 5 ชั่วโมง ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีจุดขุ่นและจุดไหลเทเท่ากับ 14.0±0.0 และ 6.0±0.0 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ตามด้วยการเอสเทอริฟิเคชันครั้งที่สองด้วยเมทานอล ที่อัตราส่วนโดยโมลเท่ากับ 1:8 โดยใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นในปริมาณร้อยละ 3 โดยน้ำหนักของกรดไขมันอิสระ ที่เหลือจากครั้งที่หนึ่ง (9.1±0.01 ร้อยละโดยน้ำหนัก) ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 2 ชั่วโมง ทำให้เหลือกรดไขมันอิสระในผลิตภัณฑ์ร้อยละ 2.1±0.2 โดยน้ำหนัก มีจุดขุ่นและจุดไหลเทเท่ากับ 18.5±0.7 และ 0.8±0.4 องศาเซลเซียส ตามลำดับ เมื่อทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นร้อยละ 10 โดย น้ำหนัก ในปริมาณ 6 มล. ต่อไบโอดีเซล 100 กรัม ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 40 นาที จะได้ไอโซโพรพิลเอสเทอร์ที่เหลือกรดไขมันอิสระในผลิตภัณฑ์ร้อยละ 0.1±0.0 โดยน้ำหนัก มีจุดขุ่นและจุดไหลเทเท่ากับ 4.0±0.0 และ 1.0±0.0 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ขณะที่เมทิลเอสเทอร์จากกระบวนการเอสเทอริฟิเคชัน ด้วยเมทานอลที่อัตราส่วน โดยโมลเท่ากับ 1:8 โดยใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้นในปริมาณร้อยละ 3 โดยน้ำหนัก ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 2 ชั่วโมง ทำให้เหลือกรดไขมันอิสระในผลิตภัณฑ์ร้อยละ 1.6±0.01 โดยน้ำหนัก มีจุดขุ่นและจุดไหลเท เท่ากับ 24.0±0.0 และ 12.0±0.0 องศาเซลเซียส ตามลำดับ เมื่อทำให้บริสุทธิ์ด้วยสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์เข้มข้นร้อยละ 10 โดยน้ำหนัก ในปริมาณร้อยละ 4 มล. ต่อไบโอ ดีเซล 100 กรัม ที่อุณหภูมิ 60 องศาเซลเซียส นาน 40 นาที ทำให้เหลือกรดไขมันอิสระในผลิตภัณฑ์ร้อยละ 0.2±0.0 โดยน้ำหนัก มีจุดขุ่นและจุดไหลเทเท่ากับ 18.0±0.0 และ 11.0±0.0 องศาเซลเซียส ตามลำดับ.

Link to Full Text

Share

COinS