การสังเคราะห ์นํ้ามนหลั่อลื่นจากนํ้ามนไบโอดั ีเซลที่ผลิต ... › wp-content

การประชมวชาการเครอขายพลงงานแหงประเทศไทย ครง 7 3-5 พฤษภาคม 2554, โรงแรม Phuket Orchid Resort and Spa หาดกะรน จงหวดภเกต

คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

การสงเคราะหนามนหลอลนจากนามนไบโอดเซลทผลตจากไขมนวว ดวยกระบวนการทรานเอสเทอรรฟเคชน

Synthesis of lubricating oil from cattle fat using transesterification process

วราภรณ ผวสอาด1 วรวฒ สาตะสาร1 สรยา ศรระอดม1 สมหมาย ผวสอาด1 และ สงหโต สกลเขมฤทย2 1ภาควชาวศวกรรมเคมและวสด คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ถนนรงสต-นครนายก ตาบลคลองหก อาเภอธญบร

จงหวดปทมธาน 12110 โทร 0-2549-4607 โทรสาร 0-2549-4600 E-mail: [email protected] 2ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ถนนรงสต-นครนายก ตาบลคลองหก

อาเภอธญบร จงหวดปทมธาน 12110 โทร 0-2549-3497 โทรสาร 0-2549-3432 E-mail: [email protected]

บทคดยอ ปจจบนไดมการศกษาวจ ยพลงงานทางเลอกใหมทไดจาก

ผลตภณฑทางการเกษตรเพอลดการพงพาผลตภณฑปโตรเลยมเพม

มากขน นามนหลอลนจดเปนพลงงานทางเลอกทมการศกษาความ

เปนไปไดในหลายประเทศรวมทงในประเทศไทย ในงานวจยนไดทาการสงเคราะหนามนหลอลนคณภาพสง โดยกระบวนการทรานเอสเทอรรฟเคชนของนามนไบโอดเซลจากไขมนวว (FCME) กบสารโมโนเพนตะอรไทรทอล (MPE) โดยศกษาผลของอณหภม ความดนสญญากาศ และอตราสวนเชงโมลของสารตงตน (FCME:MPE) และสมบตทางกายภาพของผลตภณฑ ตอปรมาณผลตภณฑทสงเคราะหได จากผลการทดลอง พบวาอณหภมและความดนสญญากาศมผลตอการเกดปฏกรยา

อยางมนยสาคญ ในขณะทอตราสวนเชงโมลของสารตงตนมผลตอ

คณสมบตทางกายภาพของผลตภณฑ ซงใชสภาวะในการสงเคราะห

แสดงดงตอไปน: เวลา 4 ชวโมง อณหภม 100-130 องศาเซลเซยส ความดนสญญากาศ 30 in.Hg อตราสวนเชงโมลของสารตงตน (FCME:MPE) 1:1- 4:1 และปรมาณตวเรงปฏกรยาโซเดยมเมทอกไซด 0.9% โดยนาหนก จากนนทาการทดสอบสมบตความหนดและจดวาบไฟจะพบวาอตราสวนท 3:1 มความหนดและจดวาบไฟมากทสด เทากบ 13.70 cts และ 205 องศาเซลเซยส ตามลาดบ สวนจดไหลเททมคาตาทสดคออตราสวน 4:1 ซงมจดไหลเท 7.9 องศาเซลเซยส เมอนาสมบตทางกายภาพไปเปรยบเทยบกบนามนยหอคาสตรอลจะพบวา

มความเปนไปไดทจะสามารถนาไปประยกตใชกบนามนไฮดรอลกได

คาสาคญ: นามนหลอลนสงเคราะห กระบวนการทรานเอสเทอรฟเคชน, โมโนเพน ตะอรไทรทอล, เมทลเอสเทอรจากนามน

ไขมนวว Abstract

A number of current studies on alternative energies has been focus on the utilization of the agricultural products to reduce the reliance on petroleum products. Environmentally friendly products such as fuels and lubricants are among the candidates which has been studied in several countries including Thailand. In

this research, the synthesis of a high-grade lubricant was carried out using a transesterification reaction of methyl ester from cow fat (FCME) and monopentaerythritol (MPE). The effects of temperatures, vacuum pressures and molar ratio of reactants (FCME:MPE) and physical properties of the products were studied. From the results, it was found that the temperature and vacuum pressure made a significant impact on the reaction, while the molar ratio of POME:TMP had a little influence on the conversion of starting materials. The optimum synthesis conditions were achieved with temperature of 100-130°C, vacuum pressure of 30 mmHg, for 4 h, molar ratio of FCME:MPE of 1:1-4:1 with 0.9% w/w of sodium methoxide catalyst. The viscosity and flash point of sample FCME:MPE of 3:1 were 13.70 cts and 205 oC. The pour point of sample FCME:MPE of 4:1 is 7.9 oC. The physical properties of synthesized oil were comparable to the commercial Castrol brand which confirmed the possibility to apply as hydraulic oil. Keywords: Synthetic lubricant, transesterification,

monopentaerythritol, cow fat oil, methyl ester 1. คานา นามนหลอลนนบวาเปนตวแปรทสาคญในกระบวนการเผาไหม

ภายในเครองยนตโดยนามนหลอลนทาหนาทหลอลนบรเวณผวของ

ชนสวนภายในเครองยนต เพอลดการสกกรอนทเกดจากแรงเสยดทาน โดยทวไปนามนหลอลนในทางอตสาหกรรมเปนนามนหลอลนทผลต

จากปโตรเลยมซงมกระบวนการผลต การใชงานและกระบวนการกาจดทสงผลกระทบตอสงแวดลอมทงสน ดงนนทางเลอกหนงทสามารถชวยลดการเกดผลกระทบตอสงแวดลอมคอการนาวตถดบทไดจาก

ธรรมชาต เชน น ามนจากพช และ นามนจากสตวนามาใชในกระบวนการผลตนามนหลอลนแทนนามนจากปโตรเลยม ในปจจบนพบวาหลายๆประเทศตางตระหนกและเลงเหน

ความสาคญของผลกระทบตอสงแวดลอมจากการใชนามนหลอลนท

-1083-



ผลตจากปโตรเลยม อกทงความตองการใชนามนหลอลนกมปรมาณเพมขนเรอยๆ ดวยเหตนนามนหลอลนทผลตจากวตถดบจากธรรมชาตจงไดรบความนยมเพมมากขนเนองจากมขอดหลายประการ คอไม

สงผลกระทบตอสงแวดลอม วตถดบทใชมราคาถกและสามารถยอยสลายไดงาย โดยนามนทนามาใชเปนวตถดบในการผลตนามนหลอลน ไดแก นามนปาลม (Palm oil) นามนเรพซด (Resive oil) นามนดอกทานตะวน (Sunflower oil) นามนถวเหลอง (Soybean oil) นามนมะกอก (Olive oil) นามนมะพราว (Coconut oil) นามนสบดา (Jatropha oil) นามนจากไขมนวว (Fat cow oil) เปนตน ซงจะเหนไดวานามนเหลานหาไดงายและมคณสมบตทเหมาะสาหรบนามาใชเปน

วตถดบในการผลตนามนหลอลน [1-5] ประเทศไทยเปนประเทศทมการเจรญเตบโตทางดานอตสาหกรรม

เพมมากขน ซงในกระบวนการอตสาหกรรมนน มการใชเครองจกรและเครองยนตแทบทกกระบวนการดงนนปรมาณความตองการในการ

ใชนามนหลอลนกมปรมาณเพมขนอยางตอเน อง โดยปกตแลวนามนหลอลนตองนาเขาจากตางประเทศทมราคาสงแนวทางหนงใน

การลดการนาเขา และลดตนทนของนามนหลอลนทาไดโดยนาวตถดบทมอยในประเทศมาใชสาหรบการผลตนามนหลอลนและมความเปน

มตรตอสงแวดลอม เชน นามนปาลม นามนเรพซด นามนดอกทานตะวน นามน ถวเหลอง นามนมะกอก นามนมะพราว นามนสบดา นามนจากไขมนวว เปนตน โดยนามนปาลมและนามนจากไขมนววมปรมาณการผลตสง และราคาถก ดงนนในงานวจยนจงเลอกใชนามนจากไขมนววเปนวตถดบใน

การสงเคราะหนามนหลอลน โดยการสงเคราะหผานกระบวนการทรานเอสเทอรรฟเคชน (Transesterification) ของนามนไบโอดเซลทผลตจากไขมนวว (Methyester Fat Cow Oil) กบโมโนเพนตะอรไทรทอล (Monopentaerythritol) ซงเปนแอลกอฮอลมาทาการสงเคราะหเปนนามนหลอลน 2. วธการทดลอง 2.1 วสดและอปกรณ 2.2.1 สารเคม 1) นามนไบโอดเซลทผลตจากไขมนวว จากบรษทไบโอปโตรเลยม จากด 2) สารโมโนเพนตะอรไทรทอล เกรดวเคราะห จากบรษท Acros Oganics 3) โซเดยมเมทอกไซด (Sodium Methoxide) เกรดวเคราะห จากบรษท Fluka 2.2.2 อปกรณทใชในการทดลอง 1) ฮอตเพลท & สเตอรเรอร (Hot plate & Stirrer) 2) เครองควบแนน (Condenser) 3) ป มสญญากาศ (Vacuum pump) 4) ขวดรปชมพ (Round bottom Flask) 5) เทอรโมมเตอร (Thermometer) 6) บกเกอร (Beaker) 7) อปกรณดกความชน (Moisture trap device) 8) ขวดสามคอ (Three-neck bottle) 9) อางนามนควบคมอณหภม (Oil bath) 10) ขวดเกบตวอยาง (Vials)

2.2.3 เครองมอทใชในการทดสอบ 1) เครองทดสอบความหนด (PM Tamsom Instrumetts) 2) เครองทดสอบจดวาบไฟ (Walter Herzog GmbH รน HFP 380) 3) เครองทดสอบจดไหลเท 2.2 วธการทดลอง 2.2.1 การสงเคราะห

1) นานามนไบโอดเซลทผลตจากไขมนวว ปรมาณ 100 กรม ใสลงในขวดสามคอทมปรมาตร 500 มลลลตรซงตอกบชดรฟลกซคอนเดนเซอร เทอรโมมเตอรและจกแกวโดย รฟลกคอนเดนเซอรจะถกตอเขากบเกจวดความดนสญญากาศ ชดอปกรณดกความชน และป มสญญากาศ จากนนใหความรอนแกนามนไบโอดเซลทผลตจากไขมนวว ดวยเตาใหความรอนแบบแมเหลก จนถงอณหภมทใชทา

ปฏกรยา หลงจากนนทาการเตมโมโนเพนตะอรไทรทอล ตามสดสวนทกาหนด เมออณหภมของสารผสมเพมขนถงอณหภมทกาหนด ทาการเตมโซเดยมเมทอกไซดซงเปนตวเรงปฏกรยาในปรมาณ 0.9% โดย

นาหนก ลงในสารผสมดงกลาวทาการลดความดนของระบบจนถง 30 mbar และทาปฏกรยาจนถง 4 ชวโมง ตามระยะเวลาทกาหนด หยดปฏกรยาและทาการกรองสารผสมทสงเคราะหไดภายใตสภาวะ

สญญากาศเพอแยกตวเรงปฏกรยาออก เพอปองกนการเกดปฏกรยายอนกลบ อปกรณทใชในกระบวนการการสงเคราะหนามนหลอลน

แสดงในรปท 1

รปท 1 อปกรณทใชสาหรบการสงเคราะหนามนหลอลน

2.2.2 การทดสอบสมบตทางกายภาพ 1) จดวาบไฟ (Flash point) ใชมาตรฐาน ASTM D 93 2) จดไหลเท (Pour point) ใชมาตรฐาน ASTM D 97 3) ความหนด (Viscosity) ใชมาตรฐาน ASTM D 445 3. ผลการทดลอง การสงเคราะหนามนหลอลนจากนามนไบโอดเซลทผลตจากไขมน

วว กบสารโมโนเพนตะอรไทรทอลโดยผานกระบวนการทรานเอสเทอรรฟเคชนจะพบวามปจจยทสาคญ คอ เวลาในการทาปฏกรยา อณหภม

ในการทาปฏกรยา ความดนสญญากาศ ปรมาณของตวเรงปฏกรยา และอตราสวนเชงโมลของสารประกอบเมทลเอสเทอรกบสารโมโนเพน

ตะอรไทรทอลแลวทาการทดสอบสมบตทางกายภาย ไดแก ความหนด จดวาบไฟ และจดไหลเท โดยทดสอบตามมาตรฐาน ASTM

-1084-



3.1 เวลาทเหมาะสมในการทาปฏกรยา ในกระบวนการสงเคราะหนามนหลอลนโดยใชนามนไบโอดเซลท

ผลตจากไขมนวว เปนสารตงตนในการทาปฏกรยากบสารโมโนเพนตะอรไทรทอล เปนปจจยทสาคญในการในการพจารณามาเปนอนดบแรก

เนองจากถาเวลาในการทาปฏกรยานอยจนเกนไปปฏกรยาจะเกดขนไม

สมบรณ ทาใหไมเกดผลตภณฑทตองการและจะเหลอสารตงตนทไม

เกดปฏกรยามปรมาณมาก หรออกนยหนงถาเวลาในการใชทาปฏกรยามากจนเกนไป จะทาใหสนเปลองเวลาทใชในการทาปฏกรยาและอาจจะทาใหเกดปฏกรยายอนกลบซงจะสงผลกระทบใหผลตภณฑ

ทตองการมปรมาณลดลงดวยเชนกน Yunus และคณะ [6] ไดศกษาอณหภมและความดนสญญากาศทม

ผลตอปรมาณของการสงเคราะหนามนหลอลนทผลตไดโดยอณหภมท

สงเกน 140 องศาเซลเซยส จะสงผลใหเกดปฏกรยายอนกลบทาใหมปรมาณการเกดไตรเอสเทอรลดลง ดงนนทความดนสญญากาศท

ระดบสงๆ (20 mbar) จะสงผลใหเกดไตรเอสเทอรปรมาณมาก ปรมาณตวเรงปฏกรยาทใช (0.9 %โดยนาหนก) ในกระบวนการ

สงเคราะหจะมผลตอการสงเคราะหนอยมาก สาหรบอตราสวน เชงโมลของสารตงตน (POME:TMP) สาหรบกระบวนการสงเคราะหมคาอยางนอยเทากบ 3.8:1.0 ซงพบวาเปนอตราสวนทปรมาณสารตงตน

มปรมาณมากเกนพอทจะใชในการเกดปฏกรยาและไดเปนสารประกอบ

ไตรเอสเทอรมปรมาณมาก จตโศภน [7] ไดศกษาตอจาก Yunus และคณะ ซงไดทาการศกษาเกยวกบการหาเวลาทเหมาะสมในการทาปฏกรยาโดยใช

สภาวะดงตารางท 4.1 จากนนนาผลตภณฑทไดไปทาการวเคราะห

โครงสรางโดยใชเครอง NMR ซงจากผลการทดลองเวลาทเหมาะสมในการทาปฏกรยาคอ 4 ชวโมง พบวาผลตภณฑทไดมหมเอสเทอร 3 หมซงแสดงใหเหนวาปฏกรยาเกดขนสมบรณและเกดเปนสารประกอบไตร

เอสเทอรไดมปรมาณคอนขางมากซงเปนสารประกอบของผลตภณฑท

ตองการ ตารางท 4.1 สภาวะทใชในการศกษาหาเวลาทเหมาะสมในการทา

ปฏกรยา

สภาวะการทดลอง อณหภม 130°C ความดนสญญากาศ 30 in.Hg อตราสวนเชงโมลของสารตงตน (POME:TMP)

3.9:1.0

ปรมาณของตวเรงปฏกรยา 0.9 %โดยนาหนก เวลาในการทาปฏกรยา 4 ชวโมง

3.2 ผลการทดสอบสมบตทางกายภาพ 3.2.1 ผลการทดสอบความหนด ความหนดเปนสมบตทสาคญทสดของนามนหลอลนแทบทกชนด โดยความหนดเปนสมบตทใชในการแสดงลกษณะของการไหลของ

ของเหลวหรออาจหมายถงการตานทานการไหลของของเหลวโดย

ของเหลวทมคาความหนดตาจะไหลไดงายกวาของเหลวทมคาความ

หนดสง โดยสมบตของความหนดจะแปรผกผนกบอณหภมของสาร

หลอลนประเภทของเหลว หากสารหลอลนมความหนดสงมาก

จนเกนไปจะสงผลใหแรงเสยดทานภายในสารหลอลนนนเกดความรอน

ทาใหเปลองพลงงานในการทางานมากอกทงยงทาใหอายการใชงาน

ของสารหลอลนนนลดตาลง แตถาสารหลอลนนมความหนดนอยจนเกนไปกอาจจะทาใหไมมประสทธภาพในการเคลอบผวและแยก

ผวสมผสไดสงผลใหเกดแรงเสยดทานภายในผวสมผสทาใหเกดการ

เสยหายได สาหรบผลการทดลองนไดทาการทดลองหาคาความหนดท 40 องศาเซลเซยส ตามมาตรฐาน ASTM D445 จากรปท 2 พบวานามนไบโอดเซลทผลตจากไขมนวว ทาปฏกรยากบโมโนเพนตะอรไทรทอลโดยกรดไขมนของสารประกอบ

เมทลเอสเทอรจากไขมนววจะเขาไปแทนทหมไฮดรอกไซดของโม

โนเพนตะอรไทรทอลกลายเปนสารประกอบโมโนเอสเทอร และ

สารประกอบโมโนเอสเทอรจะเขาไปแทนทหมไฮดรอกไซดของโม

โนเพนตะอรไทรทอลกลายเปนสารประกอบไดเอสเทอรจากน น สารประกอบไดเอสเทอรจะเขาไปแทนทหมไฮดรอกไซดของโมโนเพน

ตะอรไทรทอลเปนสารประกอบไตรเอสเทอร ซงมผลทาใหมนามนหลอลนมความหนดเพมขน และเมอทาการเพมอณหภมในการ สงเคราะหนามนหลอลนเพมขน พบวาสารประกอบเมทลเอสเทอรจากไขมนววจะสามารถเปลยนเปนสารประกอบไตรเอสเทอรไดมากยงขน ยงทาในสภาวะสญญากาศตา ๆ ทาใหโมเลกลของสารประกอบเมทลเอสเทอรจากไขมนววสลายตวไดงายยงขน จงทาใหนามนหลอลนทส งเคราะหในอณหภมสง ๆ มความหนดเพมมากขน สาหรบทอตราสวน 4:1 ทอณหภม 130 องศาเซลเซยส มคาความหนดลดลงซงเปนผลจากการทใชความดนสญญากาศตา

รปท 2 ผลของอตราสวนเชงโมลของ FCME:MPE ตอความหนดของ

นามนหลอลนทไดจากการสงเคราะห และใช อณหภมสงขณะทาการสง เคราะหทาใหผลตภณฑทได

เกดปฏกรยายอนกลบจงทาใหสารประกอบไตรเอสเทอรเปลยนเปน

สารประกอบไดเอสเทอร และสารประกอบไดเอสเทอรเปลยนเปนสารประกอบโมโนเอสเทอร สารประกอบโมโนเอสเทอรเปลยนเปนนามนเมทลเอสเทอรทาใหผลตภณฑทไดมความหนดลดลง [8-12] เมอทาการเปรยบเทยบผลตภณฑทสงเคราะหไดกบนามนหลอลน

ยหอคาสตรอล ซงมความหนดท 10 cts พบวาอตราสวนทมความหนดทผานตามคณสมบตมาตรฐานของนามนหลอลนยหอคาสตรอล คอทอตราสวน 3:1 ทอณหภม 130oC และทอตราสวน 4:1 ทอณหภม

-1085-



120, 130oC ซงมความหนด 13.90 10.32 และ 12.08 cts ตามลาดบ ซงแสดงวานามนหลอลนทสงเคราะห ผานมาตรฐานทเปรยบเทยบได 3.2.2 ผลการทดสอบจดวาบไฟ จดวาบไฟเปนสมบตทางกายภาพทสาคญอกประการหนงของ

นามนหลอลนทใชบงชถงองคประกอบตางๆ ทระเหยไดภายในนามน ในการนาไปใชงานผลตภณฑนามนหลอลน จดวาบไฟถกนามาใชเปนเกณฑนามนหลอลนนามนหลอลนถกนามาใชเปนเกณฑตดสนความ

เหมาะสมในการนาไปใชงานตามสภาวะตางๆ การทนามนหลอลนมจดวาบไฟสงมขอดคอมความปลอดภยในการใชงานทมอณหภมสง เนองจากมอตราการระเหยทตา อกทงยงชวยลดปรมาณการใชงาน

นามนหลอลนไดอกดวย จดวาบไฟไมมผลตอคณภาพการใชงาน

โดยตรง แตเปนขอกาหนดทางกฎหมายเพอความปลอดภยจากการเกดอคคภย การเกบรกษา และการขนถาย จากผลการทดสอบจดวาบไฟตามมาตรฐาน ASTM D93 จากรปท 3 พบวาเมออณหภมในการสงเคราะหเพมขนจาก 100, 110, 120 และ 130 องศาเซลเซยส สงผลใหจดวาบไฟจะคอยๆเพมสงขนอยางตอเนอง ซงเปนผลมาจากการทสารประกอบเมทลเอสเทอรถกเปลยนไปเปนสารประกอบไตรเอสเทอรไดมากทาใหโมเลกลจบกน

ไดแนนซงจะทาใหเมอสารประกอบไตรเอสเทอรไดรบความรอนแลว

สามารถระเหยกลายเปนไอไดยากจงทาใหนามนหลอลนทสงเคราะหได

มจดวาบไฟทสง และทอตราสวนท 3:1 ถง 4:1

รปท 3 ผลของอตราสวนเชงโมลของ FCME:MPE ตอจดวาบไฟของ

นามนหลอลนทไดจากการสงเคราะห

พบวาคาของจดวาบไฟจะมคาลดลงซงเปนผลมาจากการเกดปฏกรยา

ยอนกลบทาใหนามนทสงเคราะหไดมจดวาบไฟลดลงซงเปนผลมาจาก สารประกอบไดเอสเทอรถกเปลยนไปเปนสารประกอบโมโนเอสเทอร แลวสารประกอบโมโนเอสเทอรกจะถกเปลยนจะอย ในรปของ

สารประกอบเมทลเอสเทอรเปนเหมอนดงเดม ซงเมอผลตภณฑทไดม

ปรมาณสารตงตนเหลอมากเกนไปกจะทาใหคาของจดวาบไฟมคาลดลง

ดวย [13-16] จากนนเมอนาผลตภณฑทสงเคราะหไดมาเปรยบเทยบกบ

นามนยหอคาสตรอลพบวาในทกๆอตราสวนมจดวาบไฟสงกวา

นามนหลอลนยหอคาสตรอล ซงแสดงใหเหนวานามนทสงเคราะหไดนนมคณสมบตทางดานจดวาบไฟทดกวาซงหมายถงวานามนทสงเคราะห

ไดนมความปลอดภยทอณหภมสงๆ

3.2.3 ผลการทดสอบจดไหลเท จดไหลเทเปนจดทอณหภมตาสดทนามนสามารถไหลไดภายใต

สภาวะการทดสอบเฉพาะโดยปรมาณแลวจะเปนจดทนามนมแนวโนมท

จะหยดไหลจากระบบ หรอภาชนะบรรจภายใตแรงโนมถวง นามนสวนใหญจะมแวกซละลายปนอยเมอนามนไดรบความเยน แวกซจะเรมแยกตวออกเปนผลกทเชอมตอกนเปนโครงสรางแขงโดยทนามนจะถก

เกบกกไวภายในโครงสรางเหลาน เมอโครงสรางของผลกสมบรณเพยงพอนามนจะไมสามารถไหลไดอกตอไปภายใตสภาวะการทดสอบ สาหรบผลการทดลองนไดทาการทดลองหาคาจดไหลเทตามมาตรฐาน ASTM D97

จากรปท 4 พบวาจดไหลเทจะลดลงตามชวงอณหภมและ

อตราสวนเชงโมลทเพมสงขน ซงอาจเปนผลมาจากเมอเพมอณหภม

สงขนโมเลกลของสารประกอบเมทลเอสเทอร จะสามารถสลายตวไดงายขนและทาปฏกรยากบสารโมโนเพนตะอรไทรทอลเกดการรวมตว

เปนสารประกอบไตรเอสเทอร ไดปรมาณมากทาใหกรดไขมนทไม

อมตวทเหลอจากการไมเกดปฏกรยาเพยงเลกนอย เปนผลทาใหจดไหลเทลดลง แตถาทาการเพมอณหภมสงมากจนเกนไปอาจทาให

สารประกอบโมโนเอสเทอร ไดเอสเทอร และไตรเอสเทอร เกดปฏกรยายอนกลบทาใหปรมาณกรดไขมนสารตงตนเหลอมาก ซงจะมผลทาใหนามนทสงเคราะหไดนนมจดไหลเทเพมขน ดงอตราสวนท 4:1 ท

อณหภม 130 องศาเซลเซยส [7]

รปท 4 ผลของอตราสวนเชงโมลของ FCME:MPE ตอจดไหลเทของ

นามนหลอลนทไดจากการสงเคราะห เมอเปรยบเทยบนามนหลอลนทสงเคราะหไดกบนามนหลอลนท

ขายตามทองตลาดยหอคาสตรอล ซงมจดไหลเท -39oC พบวา

นามนหลอลนทสงเคราะหไดนนมจดไหลเททสงกวา อาจเปนเพราะนามนหลอลนทสงเคราะหไดนนมสารประกอบเมทลเอสเทอรทใชในการ

สงเคราะหมปรมาณไขทละลายอยมาก จงทาใหผลตภณฑทสงเคราะห

ไดมไขหลงเหลออยมากอกทงนามนทไดเปนกลมเอสเทอรทไดจากกรด

ไขมนทมสายโซโมเลกลยาวทมพนธะเดยวเปนสวนใหญ ซงการมพนธะเดยวปรมาณมากในโมเลกลนน แสดงใหเหนวาโมเลกลมความอมตวสง และมลกษณะโครงสรางทเกดการซอนทบกนของโมเลกลได

งายสงผลใหเมออณหภมลดลงจะทาใหโมเลกลสวนทเปนสายยาวจะ

เกดการเรยงตวซอนทบกนทาใหนามนแขงตวไดงาย

-1086-



4. สรป การสงเคราะหนามนหลอลนจากนามนเมทลเอสเทอรจากไขมนวว

กบโมโนเพนตะอรไทรทอล โดยผานกระบวนการทรานเอสเทอรรฟเคชน เพอทาการศกษาถงปจจยทมผลกระทบตอผลตภณฑทสงเคราะห

ได อนไดแก อณหภมและอตราสวนเชงโมลของสารตงตน แลวนาผลตภณฑทสงเคราะหไดไปทาการทดสอบคณสมบตทางกายภาพ เพอนาไปเปรยบเทยบกบนามนหลอลนตามทองตลาด เพอดแนวโนมวานามนเมทลเอสเทอรจากไขมนววทาปฏกรยากบโมโนเพนตะอรไททอล

แลวมคณสมบตเหมาะสมทจะสามารถนามาใชเปนนามนหลอลนไดมาก

นอยเพยงใด 4.1 ผลจากการทดสอบสมบตความหนด พบวาอตราสวนทมความหนดมากทสดคอ อตราสวน 3:1 ทอณหภม 130oC และเมอนาผลการทดสอบทไดไปเปรยบเทยบกบนามนหลอลนยหอคาสตรอล พบวามอตราสวนทผานเกณฑมาตรฐานของนามนหลอลนยหอคาสตรอล มอย 3 อตราสวน คอทอตราสวน 3:1 ทอณหภม 130oC และทอตราสวน 4:1 ทอณหภม 130oC กบ 140oC ซงมความหนดดงน 13.90, 10.32 และ 12.08 cts ตามลาดบ 4.2 ผลจากการทดสอบสมบตจดวาบไฟ พบวาทกๆ อตราสวนมจดวาบไฟคอนขางสง แสดงวานามนทสงเคราะหมความปลอดภยสงในการใชงานทมอณหภมสง สวนอตราสวนทมจดวาบไฟสงมากทสดคอ 205oC ทอตราสวน 3:1 ทอณหภม 130oCและเมอเปรยบเทยบจดวาบไฟของนามนหลอลนทสงเคราะหไดกบนามนหลอลนยหอคาสตรอล พบวาในทกอตราสวนมจดวาบไฟสงกวาจดวาบไฟของนามน

นามนหลอลนยหอคาสตรอล 4.3 ผลการทดสอบจดไหลเท พบวาเมอเพมอตราสวนเชงโมลของ FCME:MPE คาจดไหลเทมแนวโนมลดลง แตทอณหภมสงขนเรอยๆ มผลทาใหจดไหลเทเพมขนไดเชนกน สาหรบการทดลองนอตราสวนทมจดไหลเทดทสด คอ ทอตราสวน 4:1 อณหภม 120 องศาเซลเซยส ซงมจดไหลเท 7.9oC และเมอเปรยบเทยบกบนามนหลอลนยหอคาสตรอล พบวานามนหลอลนทสงเคราะหไดมจดไหลเทสงกวานามนหลอลนยหอ

คาสตรอลในทกอตราสวน 4.4 จากการสงเคราะหนามนหลอลนจากนามนเมทลเอสเทอรจากไขมนววทาปฏกรยากบโมโนเพนตะอรไทรทอลสามารถบอกไดวาม

ความเปนไปไดทสารตงตนทง 2 ชนดนนามาสงเคราะหนามนหลอลนได ซงพบวาคณสมบตทางดานความหนด และจดวาบไฟผานมาตรฐานทใชในการเปรยบเทยบ สวนจดไหลเททมคาสงสามารถทจะใชสารเตมแตงลดจดไหลเทใหตาลงได ดงนนผลตภณฑทสงเคราะหไดน

สามารถนาไปใชเปนนามนพนฐานระบบไฮดรอลกได 4.5 ความหนดของนามนหลอลนสามารถแบงเกณฑตาม

มาตรฐานความเขมขนใสของนามนหลอลนอตสาหกรรมตามระบบ ISO-VG บอกไดวาอยใน ISO-VG 10

5. กตตกรรมประกาศ

ขอขอบคณภาควชาวศวกรรมเคมและวสด ภาควชาวศวกรรมวสด

และโลหการ คณะวศวกรรมศาสตร� และคณะวทยาศาสตรและ

เทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร

6. เอกสารอางอง [1] จราวรรณ เดยขนทด. 2552. พลงงานทดแทนจากนามนปาลมและ

นามนพช. [ออนไลน] เขาถงได จาก : http://www.biodiesel.eng.psu.ac.th (23 พฤษภาคม 2550)

[2] คณะเกษตรกรตวจรง. 2550. สถาบนวจยและพฒนาพลงงานทดแทนจากนามนปาลมและนามน-พช. [ออนไลน] เขาถงไดจาก : http://www.biodiesel.eng.psu.ac.th/webboard/view.php?No=221 (23 พฤษภาคม 2550)

[3] มหาวทยาลยชยงใหม. 2552. ชวเคมของผลตภณฑผลเกษตร

หลงการเกบเกยว. [ออนไลน]เขาถงไดจาก:http://coursewares.mju.ac.th/section2/pt331/05.htm(13 พฤษภาคม 2552)

[4] คณะโครงการคลงปญญาไทย. 2550. ไบโอดเซล. [ออนไลน] เขาถงไดจาก : http://www.panyathai.or.th (23 มกราคม 2553)

[5] S. Kumar, A.K. Gupta and S. Naik S. (2003). Conversion of non-edible oil into biodiesel”, Jurnal Science and Industrial Research, Vol. 62, pp. 124-132.

[6] Yunus. R. et al. (2007) “Batch production of Trimethylolpropane Ester from Palm oil as Lubricant Base Stock” Journal of Oil Palm Research. Vol. 7 Issue 15, pp. 1812-5654.

[7] จตโศภน นยมสกล (2550) “การสงเคราะหนามนหลอลนคณภาพสงจากกระบวนการ ทรานเอสเทอรฟ เคชนของส า รปร ะกอบ เมทล เ อส เทอ ร จ าก น ามนปาลม โ ดย ใ ช ไตร เมทลออล โพร เพน ”.ภาค วชา วศ วกรรม เ คม คณะ

วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอนเกลาพระนครเหนอ. หนา 10 – 48.

[8] G. Hillion. and D. Proriol. (2004) “Synthesis of a High-grade Lubricant from Sunflower Oil Methyl Esters.” Comptes Rendus Chimie. Vol. 7 Article in Press.

[9] Uosukainen. E. et al. (1998) “Transesterification of Trimethylolpropane and rapeseed Oil Methyl Ester to Enviromentally Acceptable Esters.” Journal of the American Oil Chemists’ Society. Vol. 75, pp. 1557-1563.

[10] Yunus. R. et al. (2003) “Development of Optimum Synthesis Method for Transesterification of Pilm Oil Methyl Esters and Trimethylolproane to Enviromentally Acceptable Palm Oil-based Lubricant.” Journal of Oil Palm Research, Vol. 15 Issue 2, pp. 35-41.

[11] Yunus. R. et al. (2003) “Preparration and Characterization of Trimethylolpropane Ester from Palm Kernel Oil Methyl Esters.” Journal of Oil Palm Research, Vol 15 Issue 2, pp. 42-49.

[12] Yunus. R. et al. (2005) “Systhesis of Palm Based Trimethylolpropane Esters with Improved Pour Point.” American Chemical Society, Vol. 44, pp. 8178-8183.

-1087-



[13] ประเสรฐ เทยนนมต และปานเพชร ชนนทร (2548) “เชอเพลงและสารหลอลน”. ภาควชาวศวกรรมเครองกล คณะ

วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคล. หนา 228 – 330.

[14] อาพล ซอตรง และสารวย เพงอน “เชอเพลงและวสดหลอลน”. พมพครงท 2. กรงเทพฯ. หนา 93-157.

[15] วทยา ดวน (2546) “เชอเพลงและวสดหลอลน”. พมพครงท 2. กรงเทพฯ.หนา 148-213.

[16] ธารง โชตะมงสะ และสจตต (2546) สนองคณ“เชอเพลงและวสดหลอลน”. พมพครงท 2. กรงเทพฯ. หนา 220-416.

ประวตผเขยนบทความ 1. ชอ นางวราภรณ ผวสอาด ตาแหนง อาจารย (พนกงานมหาวทยาลย)

หนวยงาน ภาควชาวศวกรรมเคมและวสด คณะวศวกรรมศาสตร

มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร ต. คลอง 6 อ.ธญบร จ. ปทมธาน 12110 โทรศพท 0-2549-4605 โทรสาร 0-2549-4600 อเมล [email protected]

ความชานาญ/ความสนใจพเศษ พลาสตกยอยสลายไดทางชวภาพ และการไพโรไลซส

2. ชอ ผศ.ดร. สมหมาย ผวสอาด ตาแหนง ผชวยศาสตราจารย

หนวยงาน ภาควชาวศวกรรมเคมและวสด คณะวศวกรรมศาสตร


ความชานาญ/ความสนใจพเศษ กา รสง เ ค ร า ะหพลาสตกย อ ย สลาย ไดท า งชวภาพ กระบวนการขนรปพลาสตก กระบวนการไพโรไลซสขยะพลาสตก

3. ชอ ดร. สงหโต สกลเขมฤทย ตาแหนง อาจารย

หนวยงาน ภาควชาเคม คณะวทยาศาสตรและเทคโนโลย


ความชานาญ/ความสนใจพเศษ การเตรยมวสดนาโน (Nanomaterials) การสงเคราะหและ

การวเคราะหสารอนทรย และวทยาศาสตรสงแวดลอม

-1088-

Documents

การสังเคราะห ์นํ้ามนหลั่อลื่นจากนํ้ามนไบโอดั ีเซลที่ผลิต ... › wp-content