การประเมินวัฏจักรชีวิตของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำมันปาล์มในเมทานอล/เอทานอลภาวะเหนือวิกฤต

Life cycle assessment of biofuel production from palm oil in supercritical methanol/ethanol

Name: ศันสนีย์ ธีรวิทัต

ThaSH: พลังงานชีวมวล

ThaSH: น้ำมันปาล์ม

ThaSH: เชื้อเพลิงไบโอดีเซล -- การผลิต

ThaSH: ทรานเอสเทอริฟิเคชัน

Abstract: ศึกษาการประเมินวัฏจักรชีวิตของกระบวนการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ จากน้ำมันปาล์มในเมทานอล/เอทานอลภาวะเหนือวิกฤต โดยเริ่มจากการศึกษาปฏิกิริยาของน้ำมันปาล์มในแอลกอฮอล์ภาวะเหนือวิกฤต ที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส ความดัน 10-15 เมกะพาสคัล อัตราส่วนโดยโมลแอลกอฮอล์ต่อน้ำมันปาล์ม 3:1-24:1 และเวลาในการเกิดปฏิกิริยา 10 นาที ในเครื่องปฏิกรณ์แบบแบตช์ พบว่าที่ภาวะดังกล่าวเกิดปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน เอสเทอริฟิเคชัน และการแตกตัวทางความร้อนของไตรกลีเซอไรด์ขึ้นพร้อมกัน และปฏิกิริยาทั้งหมดเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ การวิเคราะห์หาองค์ประกอบและหาช่วงจุดเดือดของเชื้อเพลิงชีวภาพ สามารถสรุปอัตราส่วนโดยโมลที่เหมาะสมในการทำปฏิกิริยากับน้ำมันปาล์มเป็น 12:1 และ 18:1 สำหรับการผลิตในเมทานอลและเอทานอลภาวะเหนือวิกฤต ตามลำดับ โดยมีค่าร้อยละการเปลี่ยนของไตรกลีเซอไรด์มากกว่า 98 และมีผลได้ทางเชื้อเพลิงเพิ่มมากขึ้น เชื้อเพลิงชีวภาพที่ผลิตได้จากเครื่องปฏิกรณ์ขนาด 1.2 ลิตร มีสมบัติทางเชื้อเพลิงอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน ยกเว้นค่าความเป็นกรด ปริมาณเอสเทอร์และกลีเซอรีน จากนั้นจึงใช้การประเมินวัฏจักรชีวิตเป็นเครื่องมือสำหรับการศึกษาผลกระทบทางสิ่งแวดล้อม ระหว่างการผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มในแอลกอฮอล์ภาวะเหนือวิกฤตแบบดั้งเดิม ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ความดัน 20 เมกะพาสคัล และอัตราส่วนโดยโมลแอลกอฮอล์ต่อน้ำมันปาล์ม 42:1 และการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากน้ำมันปาล์มในแอลกอฮอล์ภาวะเหนือวิกฤต ในภาวะที่เหมาะสมจากการทดลองนี้ ผลการศึกษาพบว่าการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพแบบใหม่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส สามารถลดภาระทางสิ่งแวดล้อมลงได้ถึง 2 เท่า เนื่องจากพลังงานสำหรับการนำแอลกอฮอล์กลับมาใช้ใหม่มีค่าลดลง และพบว่าการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจากเอทานอล ส่งผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมมากกว่าการใช้เมทานอลเป็นสารตั้งต้น

Abstract: This research focused on life cycle assessment (LCA) of biofuel production from palm oil in supercritical methanol (SCM)/supercritical ethanol (SCE). The experiments were performed at 400°C, 10-15 MPa, 3:1-24:1 alcohol to oil molar ratio and 10 minutes of the reaction times in batch reactor. Under selected conditions, near complete oil conversion was achieved with the transesterification of trigleceride, esterification of free fatty acid and thermal decomposition of unsaturated methyl esters and glycerol. The optimal alcohol to oil molar ratio of 12:1 and 18:1 for the SCM and SCE process, respectively. The triglycerides conversion was over 98% and fuel yield was enhanced. Furthermore, the biofuel samples obtained from the optimal alcohol to oil molar ratio in 1.2 L batch reactor were largely accord with the biodiesel standard specifications, except for the higher acid value, ester and free glycerol contents. Then, This process is simulated using the process simulator Hysys 3.2 and the potential environmental impacts (PEI’s) are evaluated using the LCA methodology by Simapro. Compared with the conventional supercritical alcohol process at 300°C 20 MPa and 42:1 alcohol to oil molar ratio, the low excess of alcohol process at 400°C gave a 2-fold lower environmental load in alcohol recovery unit and improved environmental performance of biofuel production. However, SCE process had higher environmental load than SCM process.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: สมเกียรติ งามประเสริฐสิทธิ์

Role: ที่ปรึกษา

Name: พรพจน์ เปี่ยมสมบูรณ์

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2554

Modified: 2559-04-10

Issued: 2559-04-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/37224

tha

DegreeName: วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: เคมีเทคนิค

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	sunsanee_te.pdf	4.77 MB	47	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.041286 วินาที