Effective Trifluoroacetic Acid as a Catalyst in Esterification Step for Biodiesel Production

Main Article Content

โสภิดา ศิริบาล
วันเพ็ญ บุญเรือง
กนกพร บุญทรง
ปิยนุช นาคพงศ์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาเพื่อหาภาวะที่เหมาะสมในการลดปริมาณกรดไขมันอิสระในน้ำมันมะพร้าวที่มีปริมาณกรดไขมันอิสระสูงให้เหลือต่ำกว่า 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักด้วยปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันกับเมทานอลโดยใช้กรดไทรฟลูออโรแอซิติกเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา รวมทั้งได้ทำการศึกษาผลของตัวแปรที่สำคัญ 4 ชนิดที่มีต่อปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน ซึ่งตัวแปรเหล่านี้ได้แก่ ปริมาณเมทานอล ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยา และเวลาในการเกิดปฏิกิริยา  โดยน้ำมันมะพร้าวที่ใช้เป็นสารตั้งต้นมีปริมาณกรดไขมันอิสระเริ่มต้น 17.98 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่ากรดไขมันอิสระในน้ำมันมะพร้าวลดลงเหลือ 0.92 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักภายใต้ภาวะที่เหมาะสม ซึ่งภาวะที่เหมาะสมคือ ปริมาณเมทานอล 60 เปอร์เซ็นต์โดยปริมาตร ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 0.92 โมลต่อลิตร อุณหภูมิในการเกิดปฏิกิริยา 60 องศาเซลเซียสและเวลาในการเกิดปฏิกิริยา 3 ชั่วโมง โดยตัวแปรชนิดต่างๆ มีผลในเชิงบวกต่อปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชัน ยกเว้นเมื่อใช้ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 1.84 และ 2.76 โมลต่อลิตรและเวลาในการเกิดปฏิกิริยา  4 และ 5 ชั่วโมง

Article Details

บท
Research Article

References

S.V. Ghadge and H. Raheman, “Biodiesel production from mahua (Madhuca indica) oil having high free fatty acids,” Biomass and Bioenergy, vol. 28, no. 6, pp. 601-605, Jun. 2005.

A.K. Tiwari, A. Kumar and H. Raheman, “Biodiesel production from jatropha oil (Jatropha curcas) with high free fatty acids: An optimized process,” Biomass and Bioenergy, vol. 31, no. 8, pp. 569-575, Aug. 2007.

H.J. Berchmans and S. Hirata, “Biodiesel production from crude Jatropha curcas L. seed oil with a high content of free fatty acids,” Bioresource Technology, vol. 99, no. 6, pp. 1716-1721, Apr. 2008.

A.S. Ramadhas, S. Jayaraj and C. Muraleedharan, “Biodiesel production from high FFA rubber seed oil,” Fuel, vol. 84, no. 4, pp. 335-340, Mar. 2005.

V.B. Veljkovic, S.H. Lakicevic, O.S. Stamenkovic, Z.B. Todorovic and M.L. Lazic, “Biodiesel production from tobacco (Nicotiana tabacum L.) seed oil with a high content of free fatty acids,” Fuel, vol. 85, no. 17-18, pp. 2671-2675, Dec. 2006.

L. Lin, D. Ying, S. Chaitep and S, Vittayapadung, “Biodiesel production from crude rice bran oil and properties as fuel,” Applied Energy, vol. 86, no. 5, pp. 681-688, May. 2009.

B.R. Moser and S.F. Vaughn, “Coriander seed oil methyl esters as biodiesel fuel: Unique fatty acid composition and excellent oxidative stability,” Biomass and Bioenergy, vol. 34, no. 4, pp. 550-558, Apr. 2010.

P. Nakpong and S, Wootthikanokkhan, “High free fatty acid coconut oil as a potential feedstock for biodiesel production in Thailand,” Renewable Energy, vol. 35, pp. 1682-1687, 2010.

Y. Wang, S. Ou, P. Liu and Z. Zhang, “Preparation of biodiesel from waste cooking oil via two-step catalyzed process,” Energy Conversion and Management, vol. 48, no. 1, pp. 184-188, Jan. 2007.

S. Gan, H. Kiat Ng, C.W. Ooi, N.O. Motala and M.A.F. Ismail, “Ferric sulphate catalyzed esterification of free fatty acids in waste cooking oil,” Bioresource Technology, vol. 101, no. 19, pp. 7338-7343, Oct. 2010.

M.G. Montes D’Oca, R.M. Soares, R. Rodrigues de Moura and G. Vinícius de Freitas, “Sulfamic acid: An efficient acid catalyst for esterification of FFA,” Fuel, vol. 97, pp. 884-886, Jul. 2012.

P. Martins de Oliveira, L.M. Farias, J.A. Morón- Villarreyes and M.G. Montes D’Oca, “Eco-friendly pretreatment of oil with high free fatty acid content using a sulfamic acid/ethanol system,” American Oil Chemists' Society, vol. 93, pp. 1393-1397, Sep. 2016.

X. Miao, R. Li and H. Yao, “Effective acid-catalyzed transesterification for biodiesel production,” Energy Conversion and Management, vol. 50, pp. 2680-2684, 2009.

V. Mandari and S.K. Devarai, “Biodiesel production using homogeneous, heterogeneous, and enzyme catalysts via transesterification and esterification reactions: A critical review,” BioEnergy Research, vol. 15, pp. 935–961, 2022.

Narin Tunpaiboon. “แนวโน้มธุรกิจ/อุตสาหกรรม ปี 2564-2566: อุตสาหกรรมไบโอดีเซล,” [ออนไลน์]. https://www.krungsri.com/th/research/industry/industry-outlook/energy-utilities/biodiesel/io/io-biodiesel-21. (เข้าถึงเมื่อ: 27 เมษายน 2567).

N. Boz, N. Degirmenbasi and D.M. Kalyon, “Esterification and transesterification of waste cooking oil over Amberlyst 15 and modified Amberlyst 15 catalysts,” Applied Catalysis B: Environmental, 165, pp. 723-730, 2015.