การผลิตเมทธิลเอสเทอร์จากน้ำมันพืชและไขสัตว์

Abstract

เมื่อนำน้ำมันเนื้อในเมล็ดปาล์ม และน้ำมันมะพร้าวมาทำปฏิกิริยากับเมทานอลในเครื่องปฏิกรณ์แบบไม่ต่อเนื่อง (batch reactor) ใช้โซเดียมเมทอกไซด์ (sodium methoxide) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา อุหภูมิ 40-60 องศาเซลเซียส ภายใต้ความดันบรรยากาศ อัตราส่วนน้ำมันพืชต่อเมทานอลเท่ากับ 1:6 โมล ปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาเท่ากับ 1 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก พบว่าปริมาณเมทธิลเอสเทอร์ที่เกิดขึ้นคือ methyl laurate (47%), methyl myristate (15-17%) และ methyl palmitate (8-9%) และจากการศึกษาทางจลนศาสตร์ (kinetics) พบว่า ปฏิกิริยานี้ ขึ้นอยู่กับกำลังสองของปริมาณกรดไขมันชนิดต่างๆ ในน้ำมันพืช โดยมีค่าคงที่อัตราเร็วปฏิกิริยา (rate constant) สำหรับกรดไขมันแต่ละชนิดในน้ำมันพืชทั้งสองเท่ากัน ซึ่งสามารถแทนได้ด้วยสมการของ Arrhenius โดยมีค่า K₀ (กิโลกรัม/(โมล)²(นาที)) สำหรับ methyl laurate เท่ากับ 6.5x10¹⁰ methyl myristate เท่ากับ 2.1x10¹⁰ และ methyl palmitate เท่ากับ 1.1x10⁸ activation energy มีค่าระหว่าง 13-18 กิโลแคลอรี่/โมล โดยค่าคงที่ K₀ จะขึ้นอยู่กับกำลังสามของความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยา เมื่อเปรียบเทียบกับการผลิตจากไขสัตว์ พบว่า ค่าคงที่อัตราเร็วจะมีค่าแตกต่างกัน อันเนื่องมาจากองค์ประกอบของกรดไขมันที่แตกต่างกันมาก สรุปสมการการผลิตเมทธิลเอสเทอร์ชนิดต่างๆ จากน้ำมันเชื้อในเมล็ดปาล์มและน้ำมันมะพร้าว อันได้แก่ methyl laurate, methyl myristate และ methyl palmitate ตามลำดับ เป็นดังนี้ r[subscript Ml] = 1.7x10¹³ C³[subscript c] EXP (-8.9x10³/T) C[subscript Meo] C²[subscript l], r[subscript Mm] = 1.0x10¹³ C³[subscript c] EXP (-8.3x10³/T) C[subscript Meo] C²[subscript m], r[subscript Mp] = 1.0x10¹¹ C³[subscript c] EXP (-6.9x10³/T) C[subscript Meo] C²[subscript p]