คลังข้อมูลการวิจัยการเกษตรไทย

ผู้แต่ง รองศาสตราจารย์ชินธันย์ อารีประเสริฐ

เผยแพร่โดย

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

เผยแพร่เมื่อ 30 มีนาคม 2560

หน่วยงาน มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

คัดลอก URL

ชื่อเรื่อง:	การผลิตน้ำมันชีวภาพจากของเหลือทิ้งปาล์มน้ำมันโดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น
ชื่อเรื่อง (EN):	Production of Bio-Oil from Oil Palm Waste using Hydrothermal Liquefaction
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ:	รองศาสตราจารย์ชินธันย์ อารีประเสริฐ
บทคัดย่อ:	สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร (องค์การมหาชน) หรือ สวก. ได้สนับสนุนทุนวิจัยโครงการ “การผลิตนํ้ามันชีวภาพจากของเหลือทิ้งปาล์มนํ้ามันโดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น” แก่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดย ดร. ชินธันย์ อารีประเสริฐ เป็นหัวหน้าโครงการ มีวัตถุประสงค์ดังนี้ 1) เพื่อศึกษากระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น และนำมาประยุกต์ใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงเหลวจากเศษวัสดุเหลือใช้จำพวกปาล์ม เพื่อนำมาใช้ในอุตสาหกรรมพลังงานทางเลือก 2) เพื่อหาสภาวะที่เหมาะสมในการผลิตน้ำมันชีวภาพ (Bio-Oil) จากวัตถุดิบต่างๆ อาทิเช่น ลำต้นปาล์ม ทางใบปาล์ม และทะลายปาล์มเปล่า เป็นต้น โดยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น 3) เพื่อวิเคราะห์คุณภาพน้ำมันชีวภาพที่ผลิตได้ที่สภาวะที่เหมาะสมจากวัตถุดิบต่างๆที่ใช้ในการศึกษา และ 4) เพื่อศึกษาต้นทุนและความคุ้มค่าเชิงเศรษฐกิจของการผลิตน้ำมันชีวภาพจากเศษวัสดุเหลือใช้จากอุตสาหกรรมปาล์มน้ำมันด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น จากการศึกษาวิจัย พบว่างานวิจัยนี้มุ่งศึกษาการนำของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มที่มีความชื้นสูงและนำไปใช้ประโยชน์ได้ยาก คือ ทะลายปาล์มเปล่า (oil palm Empty Fruit Bunch, EFB) ลำต้นปาล์ม (Oil Palm Trunk, OPT) และทางใบปาล์ม (Oil Palm Frond, OPF) ไปแปรรูปเพื่อให้ได้น้ำมันชีวภาพ โดยใช้กระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น (Hydrothermal Liquefaction, HTL) ซึ่งงานวิจัยนี้ต้องการหากระบวนการที่เหมาะสมในระดับห้องปฏิบัติการโดยมีตัวแปรที่ศึกษาคือ อุณหภูมิในการทำปฏิกิริยา (250-300 องศาเซลเซียส) ระยะเวลาในการทำปฏิกิริยา (10-60 นาที) อัตราส่วนชีวมวลต่อน้ำที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา และการใส่ตัวเร่งปฏิกิริยา (KOH) จากผลการทดสอบกระบวนการ HTL แบบไม่ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพบว่า การแปรรูป EFB ได้ผลผลิตน้ำมันชีวภาพสูงสุดคือ ร้อยละ 23 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ระยะเวลาการทำปฏิกิริยาที่ 10 นาที การแปรรูป OPF ให้ผลผลิตน้ำมันชีวภาพสูงสุดที่ประมาณร้อยละ 11 ที่อุณหภูมิ 300 องศาเซลเซียส ระยะเวลาการทำปฏิกิริยาที่ 30 นาที และการแปรรูป OPT ให้ผลผลิตน้ำมันชีวภาพสูงสุดที่ประมาณร้อยละ 16 ที่อุณหภูมิ 275 องศาเซลเซียส ระยะเวลาการทำปฏิกิริยาที่ 60 นาที โดยทั่วไปพบว่าเมื่อเพิ่มอุณหภูมิจะทำให้ผลิตภัณฑ์น้ำมันชีวภาพที่ได้เพิ่มขึ้น สัดส่วนถ่านที่ได้จากกระบวนการแปรผกผันกับสัดส่วนน้ำมันที่ได้ โดยถ่านที่ได้มีค่าความร้อนอยู่ที่ 22-29 เมกะจูลต่อกิโลกรัม และสัดส่วนของสารละลายเกิดขึ้นสูงเนื่องจากการใช้น้ำเป็นตัวทำปฏิกิริยา ผลกระทบจากการเปลี่ยนอัตราส่วนชีวมวลต่อน้ำพบว่าหากเพิ่มปริมาณน้ำที่เข้าทำปฏิกิริยาจะสามารถทำให้ผลิตภัณฑ์น้ำมันชีวภาพจากการแปรรูป EFB เพิ่มขึ้นได้ ผลกระทบจากการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา KOH พบว่าทำให้สัดส่วนถ่านลดลงในทุกวัสดุที่ทดสอบแต่ไม่ทำให้สัดส่วนน้ำมันชีวภาพที่ได้เพิ่มมากขึ้น จากผลการวิเคราะห์คุณสมบัติของน้ำมันชีวภาพด้วย GC-MS พบว่าองค์ประกอบหลักของน้ำมันชีวภาพจากกระบวนการ HTL แบบไม่ใช่ตัวเร่งปฏิกิริยาคือสารกลุ่มฟีนอล ซึ่งอยู่ที่ร้อยละ 44-54 จากทะลายปาล์มเปล่า ร้อยละ 30-43 จากลำต้นปาล์ม และร้อยละ 41-51 จากทางใบปาล์ม องค์ประกอบรองลงมาคือ คีโตน และหากใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา KOH จะทำให้ได้องค์ประกอบหลักส่วนใหญ่เป็นคีโตน (ร้อยละ 15-40) จากผลการศึกษาความเป็นไปได้ในเชิงการผลิตพบว่า กระบวนการผลิตน้ำมันชีวภาพที่เหมาะสมประกอบด้วย 1) กระบวนการเตรียมวัตถุดิบ 2) กระบวนการ HTL 3) กระบวนการแยกผลิตภัณฑ์ของแข็งและของเหลวออกจากกัน 4) ผลิตภัณฑ์ของเหลวที่ได้นำไปเข้ากระบวนการสกัดน้ำมันชีวภาพ ได้น้ำมันชีวภาพตั้งต้น และ 5) กระบวนการปรับปรุงคุณภาพน้ำมัน โดยขึ้นอยู่กับลักษณะของผลิตภัณฑ์น้ำมันขั้นสุดท้ายที่ต้องการ จากการประเมินต้นทุนการแปรรูปและราคาผลิตภัณฑ์ที่ขายได้จากกระบวนการ HTL พบว่าในปัจจุบันไม่มีความคุ้มค่าในการผลิต ทั้งนี้ เนื่องจากการขายผลิตภัณฑ์ที่ได้ในรูปเชื้อเพลิงแข็ง (ถ่าน) และเชื้อเพลิงเหลว (น้ำมันชีวภาพ) โดยทั่วไปมีมูลค่าและราคาต่ำ และต้นทุนทางพลังงานและต้นทุนการสกัดมีค่าสูงมาก กระบวนการที่มีความคุ้มค่ามากที่สุดในโครงการนี้ คือการผลิตน้ำมันชีวภาพจากทะลายปาล์มเปล่าด้วยกระบวนการ HTL ที่ 300 องศาเซลเซียส ใช้ระยะเวลาการทำปฏิกิริยา 10 นาที ซึ่งมีต้นทุนการผลิตอยู่ที่ประมาณ 200 บาทต่อลิตร ดังนั้นการผลิตน้ำมันชีวภาพด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่นควรมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง เช่น การสกัดสารเคมีจากน้ำมันชีวภาพ การลดต้นทุน และการเพิ่มผลผลิตต่อหน่วย ประโยชน์ที่จะได้รับจากผลงานวิจัยนี้คือ ได้องค์ความรู้ในด้านการแปรรูปของเหลือทิ้งจากอุตสาหกรรมน้ำมันปาล์มเป็นน้ำมันชีวภาพ ด้วยกระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น
บทคัดย่อ:	ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN):	th
เผยแพร่โดย:	มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
คำสำคัญ:	กระบวนการไฮโดรเทอร์มอลลิควิแฟคชั่น; น้ำมันดิบชีวภาพ; เศษปาล์ม; ต้นปาล์ม; ทะลายปาล์ม
คำสำคัญ (EN):	Hydrothermal Liquefaction; Bio-oil; Palm waste; Palm trunk; Empty fruit bunch; EFB
เจ้าของลิขสิทธิ์:	สำนักงานพัฒนาการวิจัยการเกษตร
ข้อมูลทรัพยสินทางปัญญา
ประเภทIP	อนุสิทธิบัตร
รายชื่อสิ่งประดิษฐ์	กระบวนการสกัดสารประกอบฟีนอลจากวัสดุเหลือทิ้งในอุตสาหกรรมปาล์มน้ำมัน
เลขที่คำขอ	1803001125
วันที่ยื่นคำขอ	2018-05-15 12:00:00
เลขที่ประกาศ	17188
วันที่จดทะเบียน	2021-01-15 12:00:00
เลขที่จดทะเบียน	17188
วันที่ประกาศ	2021-01-15 12:00:00
สถานะปัจจุบัน	เชิงนโยบาย