گروه: 
گروه صنايع شيميايي آلي و دارويي
مجری(های) طرح (داخل پژوهشکده): 
تاریخ شروع: 
1395
تاریخ خاتمه: 
1399
وضعیت: 
خاتمه یافته
محل تامین اعتبار: 
سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
بیودیزل یا آلکیل استر، حاصل انجام واکنش ترانس­استریفیکاسیون بر روی تری­گلیسیرید است. بیودیزل دارای خواص فیزیکی و سوختی مشابه پترودیزل است و براحتی می­توان آن را در موتورهای احتراقی به عنوان سوخت جایگزین پترودیزل استفاده کرد. بیودیزل به لحاظ آلاینده­های حاصل از احتراق، سوختی پاک، تجدید­پذیر و در دسترس محسوب می­شود. روغن دانه گیاه جاتروفا از روغن­های غیر­خوراکی است و گزینه بسیار مناسبی برای تهیه بیودیزل بشمار می­رود. هدف طرح حاضر سنتز بیودیزل از روغن جاتروفا و بررسی اثر استفاده از کمک حلال در سنتز بیودیزل با کمک امواج فراصوت در حضور کلسیم اکساید به عنوان کاتالیزور هتروژن بود. ابتدا خصوصیات فیزیکی و شیمیایی رو­غن شامل دانسیته در دمای 25 درجه­سانتی­گراد(899/0 گرم بر سانتی­متر مکعب)، ویسکوزیته در دمای 40 درجه سانتی­گراد(6/38 میلی­متر مربع بر ثانیه)، ضریب شکست در دمای 27 درجه سانتی­گراد(466/1)، درصد آب(2)، درصد اسید چرب آزاد (34 درصد)، عدد صابونی(02/197 میلی­گرم پتاس بر گرم نمونه) و عدد یدی(­گرم ید بر 100 گرم نمونه) اندازه­گیری شد. با توجه به بالا بودن درصد اسید چرب رو­غن، ابتدا واکنش استریفیکاسیون برای تبدیل اسیدهای چرب آزاد موجود در روغن به متیل استر در شرایط بهینه مطابق با مقالات شامل یک درصد وزنی اسید سولفوریک نسبت به روغن، نسبت متانول به روغن 9:1، دمای 65 درجه سانتی­گراد و مدت زمان دو ساعت انجام شد و درصد اسید چرب آزاد در روغن از 34 درصد به 5/0 درصد رسید. در سنتز بیودیزل با کمک امواج فراصوت از یک دستگاه UP 200H در توان 200 وات، فرکانس 20 کیلو­هرتز، سیکل 7/0 و آمپلیتیود 70 درصد استفاده شد. در این روش اثر دو کمک حلال شامل هگزان و  استون بررسی شد و نتایج نشان داد استفاده از استون و یا هگزان به عنوان کمک حلال می­تواند در پیشبرد واکنش ترانس استریفیکاسیون روغن جاتروفا موثر باشد. استون بیشتر از هگزان در افزایش راندمان واکنش موثر بود زیرا به دلیل قطبیت متوسط می­تواند تا حدی سبب امتزاج پذیری متانول و روغن شود. در مورد هگزان اگرچه حلالی کاملا غیر­قطبی است ولی اثر آن به عنوان کمک حلال در افزایش میزان بازدهی سنتز بیودیزل، از طریق کاهش ویسکوزیته روغن و در نتیجه  افزایش ضریب نفوذ متانول در آن اتفاق می­افتد.  در شرایط بهینه بدست آمده شامل 25 درصد حجمی استون به متانول، 12:1 نسبت مولی متانول به روغن، چهار درصد وزنی کاتالیزور کلسیم اکساید نسبت به روغن، دمای 55 درجه سانتی­گراد و مدت زمان یک ساعت، بیودیزل با درصد تبدیل 33/90 حاصل شد. همچنین در این طرح یک لیتر بیودیزل از روغن جاتروفا به روش متداول تحت رفلاکس در شرایط بهینه با توجه به مقالات، شامل نسبت مولی متانول به روغن 7:1، 4/1 درصد وزنی کاتالیزور سدیم هیدروکسید نسبت به روغن، دمای 65 درجه سانتی­گراد و مدت زمان یک ساعت با درصد تبدیل 31/92 سنتز شد. در این طرح برای آنالیز بیودیزل سنتز شده از روش­های تجزیه­ای رزونانس مافریقاطیسی هسته پروتون و دانسیته­متری استفاده شد. همچنین برخی از خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بیودیزل مانند دانسیته، ویسکوزیته، درصد آب، درصد اسید چرب آزاد، عدد یدی و ضریب شکست اندازه­گیری شد که مطابق با مقالات بود. همچنین بررسی صرفه اقتصادی تولید تجاری بیودیزل از روغن جاتروفا در ایران و جهان نشان داد که می­تواند طرح سودآوری باشد.
 
نوع کارفرما: 
سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران
درصد مشارکت کارفرما: 
100%
 

©  تمامی حقوق متعلق به سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی ایران می باشد.