Quá trình chuyển vị este (Phần 4: Rượu)

Qua cơ chế phản ứng, ta thấy vận tốc phản ứng phụ thuộc vào kích thước của anion RO-. Kích thước càng lớn, anion càng khó tấn công vào liên kết CO, phản ứng xảy ra càng chậm. Do đó, phản ứng với metanol xảy ra dễ dàng hơn với các rượu khác.

Để đạt được hiệu suất tối ưu, etanol và butanol cần nhiệt độ cao hơn so với metanol:

Ngoài khả năng phản ứng, metanol còn nhiều ưu điểm so với những rượu khác:

• Giá thành thấp hơn (tính trên 1 mol : lượng rượu cần dùng được xác định bởi tỉ lệ mol rượu : dầu)
• Khối lượng (và thể tích) metanol cần dùng thấp hơn do khối lượng mol của metanol thấp hơn nhiều (trong khi khối lượng riêng không khác nhau nhiều).
• Để thu được biodiesel với hiệu suất cao (đến 99,7%), người ta phải dùng dư rượu. Lượng rượu dư phải được tách ra và quay trở lại phản ứng nhằm giảm chi phí sản xuất và không gây độc hại môi trường. Metanol có nhiệt độ sôi thấp hơn nên hiển nhiên dễ tách ra khỏi hỗn hợp phản ứng hơn. Thêm vào đó, khi được tách ra, rượu luôn chứa nước. Metanol có thể dễ dàng tách khỏi nước bằng những phương pháp chưng cất thông thường. Những rượu khác như etanol và iso-propanol tạo với nước hỗn hợp đồng sôi (azeotropic mixture) nên gây khó khăn cho việc tách nước.

Do đó, mặc dù metanol rất độc hại nhưng vẫn là rượu phổ biến nhất trong sản xuất biodiesel .

Ở một số nước như Brazil, etanol lại được ưa chuộng hơn vì ở những nước này etanol rẻ hơn so với metanol.

Khi dùng một số rượu khác như isopropanol, isobutanol, biodiesel thu được có nhiệt độ đông đặc thấp hơn so với khi dùng metanol. Nhưng do giá thành cao và sự không phổ biến, những rượu này không được dùng rộng rãi. Hơn nữa, tính đông đặc của biodiesel có thể giải quyết một cách kinh tế hơn khi dùng các chất phụ gia thích hợp.

Nguồn:

1. Евдокимов А.Ю., Фукс И.Г., Багдасаров Л.Н., Геленов А.А. Топлива и смазочные материалы на основе растительных и животных жиров. – М., ЦНИИТЭнефтехим, 1992

2. Knothe G., Gerpen J. V., Krahl J. The Biodiesel Handbook. Champaign, IL: AOCS Press, 2005, trang 51.

3. Biodiesel Production Technology. Jon H. Van Gerpen. University of Idaho, Moscow, ID, USA.

4. Biodiesel Production Technology. NREL, 2004.