Xử lý hydro hóa dầu thực vật không ăn được

Xử lý hydro hóa dầu thực vật không ăn được

Một trong những tiềm năng nhiên liệu chính của quốc gia quần đảo, nhiều rừng này là dầu thực vật từ cây có quả không ăn được. Loại dầu này, khi được thêm hydro, có thể trở thành nhiên liệu cao cấp gọi là Este và Axit béo được xử lý hydro hóa (HEFA). Đây thực sự là một cơ hội để chúng ta đóng vai trò quan trọng trên thị trường toàn cầu vì hai lý do. Thứ nhất, nhiên liệu hóa thạch đã được chứng minh là dễ bị gián đoạn nguồn cung do chiến tranh. Thứ hai, nhu cầu toàn cầu về nhiên liệu xanh sẽ tiếp tục tăng ít nhất cho đến năm 2050, thời hạn mục tiêu phát thải ròng bằng không.

Các loại dầu thực vật không ăn được—như dầu tamanu (Calophyllum inophyllum), xoài biển (Cerbera manghas) và pongamia (Pongamia pinnata)—rất thích hợp để chế biến thành nhiên liệu HEFA chất lượng cao. Thứ nhất, vì chúng không ăn được nên không cạnh tranh với nguồn thực phẩm. Thứ hai, tất cả các loại cây này đều dễ dàng phát triển trong nước mặn, vì vậy chúng không ảnh hưởng đến đất nông nghiệp.

Quá trình chuyển đổi thường diễn ra trong hai giai đoạn chính: Đầu tiên là xử lý bằng hydro (hydro hóa & khử oxy), hydro hóa sử dụng hydro để bão hòa các liên kết đôi trong chuỗi axit béo. Khử oxy, oxy được loại bỏ khỏi triglyceride thông qua ba quá trình phụ, khử oxy bằng hydro (HDO) để tạo ra nước (H2O) và ankan mạch thẳng. Khử cacbonyl (DCO2) để loại bỏ oxy dưới dạng CO2, tạo ra ankan có ít hơn một nguyên tử cacbon. Khử cacbonyl (DCO) để loại bỏ oxy dưới dạng cacbon monoxit (CO).

Bước thứ hai là quá trình thủy phân và đồng phân hóa, các parafin mạch dài thu được sẽ được “phân tách” thành các phân tử nhỏ hơn và “đồng phân hóa” (sắp xếp lại) để cải thiện tính chất chảy ở nhiệt độ thấp. Giai đoạn này rất quan trọng để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt đối với nhiên liệu hàng không và nhiên liệu xăng.

Bằng cách điều chỉnh các điều kiện của lò phản ứng (nhiệt độ, áp suất và loại chất xúc tác), quy trình có thể được điều chỉnh để tối đa hóa các phân đoạn nhiên liệu cụ thể: Dầu diesel tái tạo (HVO), sản phẩm chính, bao gồm các ankan mạch thẳng C15–C18. Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF), được sản xuất thông qua quá trình phân tách mạnh hơn các hydrocacbon mạch dài thành các phân đoạn C8–C16. Các hãng hàng không lớn hiện đang thử nghiệm SAF dựa trên cây pongamia và tamanu. Xăng sinh học, một sản phẩm phụ nhẹ hơn của quá trình phân tách C5–C10, có thể được sử dụng làm nguyên liệu pha trộn xăng tái tạo.

Khí tự nhiên tổng hợp (SNG) và LPG, các “khí thải” từ lò phản ứng (metan, etan, propan và butan), có thể được thu hồi. SNG, khí metan được tạo ra trong quá trình thủy phân, có thể được tinh chế để sử dụng làm khí tái tạo. Khí hóa lỏng sinh học (Bio-LPG), propan và butan là những sản phẩm phụ nhỏ thường gặp trong quy trình HEFA.

Do tiềm năng sản xuất rộng rãi của dầu tamanu, xoài biển và pongamia, việc chế biến hiệu quả phù hợp hơn với các lò phản ứng nhỏ được phân bố rải rác tại nhiều trung tâm sản xuất dầu, được gọi là nguồn năng lượng phân tán (DER), đồng thời cũng đóng vai trò phân phối năng lượng đến các khu vực người dùng. Các nguồn năng lượng phân tán dựa trên dầu không ăn được này sẽ cải thiện an ninh năng lượng và là một bước tiến hướng tới năng lượng sạch và giá cả phải chăng cho tất cả mọi người!