Биодизель: особенности биотоплива ""

Биодизель: особенности биотоплива

Valerik4x4 › Блог › Эффективность и целесообразность использования биодизельного топлива в Украине

Топливо для автомобильных и тракторных дизельных двигателей можно получать не только из нефти. Альтернативным его источником может быть биологическая масса растительного происхождения, точнее, растительное масло. Получают биодизельное топливо результате химической реакции из растительных жиров. Чаще всего используют рапсовое масло, так как она самая дешевая. Но можно использовать и подсолнечное, кукурузное, соевое и др.
Масло нужно отделить от примесей и в соотношении 9:1 смешать с метиловым спиртом, а для того чтобы отделить глицерин, добавить небольшое количество щелочного катализатора. Полученная таким образом жидкость имеет особые молекулярные свойства, позволяющие использовать ее для сжигания в дизельных двигателях. Как видим, технология довольно проста, хотя с точки зрения экономики процесс получения биотоплива уступает традиционной перегонке сырой нефти.

С каждым годом использовать на автомобилях и тракторах традиционное дизельное топливо становится все дороже. Повышение цен на топливо вызвано главным образом уменьшением нефти в недрах Земли. По прогнозам ученых, при существующих темпах добычи нефти ее запасов достаточно будет всего на 30-40 лет. Этот факт, безусловно, влияет на цену топлива и побуждает к поиску альтернативных его видов.

Другим важным фактором, вызывает повышенный интерес к биодизельного топлива, является его экологичность, т.е. меньше выбросы вредных соединений в окружающую среду. Биодизельное топливо не является абсолютно экологически чистым, но по сравнению с нефтяным, оно все же чище. Об этом свидетельствуют проведенные исследования. Так, в продуктах сгорания биотоплива на 8-10% меньше окиси углерода, почти на 50% меньше сажи и значительно меньше серы (0,005% против 0,2% у обычного дизельного топлива). И только благодаря высокому содержанию кислорода в биотопливе продукты его сгорания содержат приблизительно на 10% больше окиси азота по сравнению с нефтяным дизельным топливом.

Биодизельное топливо отличается высоким цетановым числом, которое составляет 56-58 (у традиционного дизельного топлива этот показатель равен примерно 50), что дает возможность использовать биотопливо на дизельных двигателях без дополнительных веществ, обеспечивающих лучшее зажигания, особенно при запуске двигателя.

Несмотря на малое содержание серы, биотопливо характеризуется высокими смазочными свойствами. Способствует этому особый химический состав и высокое содержание кислорода. Вследствие смазки движущихся деталей двигателя, работающего на биотопливе, межремонтный срок его эксплуатации увеличивается примерно на 50%. При этом нужно только чаще менять топливный фильтр. Но важнейшим является тот факт, что, переходя на биодизельное топливо, не нужно дополнительно переоборудовать ни сам двигатель, ни другие его системы.

Углекислого газа в продуктах сгорания биотоплива ровно столько, сколько потребляют из атмосферы посевы культур, из семян которых изготавливают топливо. Так, один гектар рапсовых поля за вегетацию может поглотить около 20 т углекислого газа, одновременно с этим значительно улучшая структурный и химический состав почвы.

В случае попадания в почву или воду биодизельное топливо в течение 25-30 дней практически полностью распадается и не наносит экологического вреда, тогда как один килограмм минеральных нефтепродуктов может загрязнить почти миллион литров питьевой воды, уничтожая в ней всю флору и фауну. Это свидетельствует о целесообразности перевода на биодизельное топливо двигателей, установленных на речном и морском транспорте.

Но вместе с многочисленными преимуществами есть и недостатки, присущие биодизельном топливу. Биотопливо агрессивно по резиновых и полимерных деталей двигателей, чем обычное нефтяное. В случае попадания на лакокрасочное покрытие кузова биотопливо нужно поскорее вытереть, потому что оно довольно быстро разъедает его верхний слой.

Кроме этого, биотопливо несколько меняет технико-эксплуатационные параметры работы дизельных двигателей. Мощность двигателя при работе в номинальном режиме с использованием биотоплива снижается на 6-8%. Вместе с этим расход топлива повышается примерно на 5-8%. Кроме незначительной потери мощности в холодное время года и при высокой влажности наблюдается неприятный специфический запах отработавших газов.

Биодизельное топливо достаточно широко используют во многих странах Европы и мира. Производство биотоплива для использования в чистом виде требует немалых дополнительных капиталовложений. Поэтому в большинстве стран практикуют смешивание нефтяного дизельного топлива с рапсовым маслом или же используют как добавку (от 5 до 30%) до традиционного дизельного топлива.

Налоговые льготы и дополнительные стимулы имеют сельскохозяйственные предприятия, которые выделяют часть площадей под выращивание рапса. Так, например, в Германии за каждый засеянный гектар рапса фермер получает примерно 300 евро.

В странах Европы биодизель основном является продуктом рапсового масла. Причем как производство, так и использование биодизельного топлива имеет поддержку на государственном уровне. Там уже построено достаточно малых и больших перерабатывающих заводов. В частности, в Германии ежегодно производят около 2 млн т биодизельного топлива, а его доля на рынке дизельного топлива составляет 3,0%. Биодизельное топливо используют и ближайшие соседи Украины: Чехия, Словакия, Польша. В последнее время эти страны существенно увеличили посевные площади под рапс.

С 2009 года все страны Европейского союза обязуются производить и использовать биодизельное топливо. А к 2020 году Европейский союз планирует не менее 20% транспорта заправлять биотопливом.

В Украине доля легковых автомобилей, оборудованных дизельными двигателями, незначительна. Главная причина — низкое качество топлива. В сельскохозяйственном производстве все тракторы и самоходные комбайны работают на дизельном топливе. Относительно грузовых автомобилей, то среди них дизельных — примерно 85% и 95% автобусов и микроавтобусов. И если бы удалось перевести на биодизельное топливо хотя бы общественный пассажирский транспорт, то это значительно улучшило экологическую ситуацию, особенно в крупных городах.

Увеличение объемов мирового потребления рапсового масла в течение 1990-2004 годов обусловлено исключительно ее биологическими особенностями. Благодаря этому рапсовое масло по своей ценности занимает первое место в мире среди растительных масел. Учитывая пользу рапсового масла, особенно ощутимыми темпами растет спрос и объемы производства рапса. Площадь посевов этой культуры в мире занимает около 24 млн га, при средней урожайности 13-15 ц / га. Среди стран мира крупнейшие посевные площади рапса в Индии, Китае, Канаде, США, Австралии. В странах Западной Европы посевные площади рапса достигают около 3500 тысяч га. Больше рапса высевают в Германии, Польше и Чехии. Всего 28 стран мира считают рапс основной масличной культурой.

Мировое лидерство по объемам производства рапса принадлежит странам ЕС, на которые приходится ежегодно около 25% мирового производства. Такая ситуация объясняется действием ряда факторов, а именно: значительным субсидированием производства и поддержкой экспорта продукции, высокой покупательной способностью и развитостью отрасли, а также использованием семян рапса как основного сырья для производства продукции широкого потребления. Именно поэтому основные производственные мощности компаний-гигантов олиехимичнои области содержатся именно в Европе. Кроме того, общественная забота о сохранении окружающей среды вынуждает правительства прибегать к разработке программ использования альтернативных источников энергии, в том числе производства биотоплива, сырьем для которого являются семена рапса.

Читать еще:  Замена грм ларгус 16 клапанов своими руками

В Украине рапс как промышленную культуру начали интенсивно внедрять лишь последние 10-15 лет. Несмотря на длительную агитацию за эту культуру, рапс не приобрел у нас массового распространения. Причина заключается в том, что не решенными остается ряд вопросов. Вот некоторые из них. Рапс является культурой с очень мелким зерном, и поэтому для его посева, уборки и первичной переработки нужна специальная техника или усовершенствованная традиционная. Приобретение такой техники или переоборудования уже существующего требует немалых затрат рабочего времени и средств, которых в хозяйствах, как правило, хватает.

Другая проблема, которая сдерживает развитие рапсоводства, — недостаточная зимостойкость озимого рапса. Производство этой культуры — дело весьма рискованное. Так, в течение зимы 2002-2003 маркетингового года в Украине вследствие неблагоприятных погодных условий погибло около 70% посевов рапса, отчего сельхозпроизводители понесли значительные потери. Выращивать яровой рапс нецелесообразно, так как его урожайность примерно в 1,5 раза ниже озимый.

Среди основных масличных культур Украины в структуре посевных площадей рапс занимает третье место, уступая только подсолнечника и сои. Сейчас подсолнечник, благодаря выгодной реализации семян, — основная масличная культура в Украине. Рост производства этой культуры происходит за счет расширения посевных площадей при снижении урожайности в среднем на 46,3%. Около 30% площадей подсолнечника размещены в зоне Полесья, где уровень обеспеченности почвы питательными веществами низкий. Кроме того, повышенная влагообеспеченность и сравнительно низкий температурный режим негативно влияют на рост и развитие подсолнечника, его производительность. Поэтому именно рапс в этой зоне, где подсолнечник не имеет преимуществ через агроклиматические условия, должен частично, а то и полностью его заменить.

Как свидетельствуют данные Государственного комитета статистики Украины, в структуре пахотных земель озимый рапс занимает около 0,2-0,3%, а средняя урожайность находится на уровне 10,7 ц / га. Следует заметить, что в последние годы выращивали еще и яровой рапс на площади около 15 тыс. га с урожайностью 7,4 ц / га.

Для сравнения: в Германии посевные площади под рапсом достигли 1300 тысяч га (почти 10% пахотной земли), а его средняя урожайность — около 30 ц / га. Товаропроизводитель получает за тонну семян рапса более 230 евро. В Германии на долю рапса как предшественника в денежном выражении приходится 100 евро / га.

Для Украины есть два альтернативных направления использования рапса: наладить собственное производство биодизельного топлива или выращивать рапс и экспортировать его в западные страны, получая за это твердую валюту. Если провести экономические расчеты, то их результаты покажут, что на сегодня хозяйствам выгоднее реализовывать рапсовое семя на внешнем рынке, чем производить из него биодизельное топливо для собственных нужд.

Но, несмотря на все приведенные преимущества и недостатки биотоплива, сейчас переход на экологически чистые виды топлива является потребностью уже не только настоящее, но и завтрашнего дня, и не учитывать этого нельзя. Технические средства, двигатели которых будут работать на биотопливе, не будут загрязнять окружающую среду вредными соединениями так, как техника, использующая традиционный нефтяное топливо.

Сейчас Украина способна производить около 200 тыс. т зерна рапса для промышленных нужд. Вместе есть все основания надеяться, что при внедрении новых прогрессивных технологий и технических средств появится возможность в недалеком будущем довести валовой сбор семян рапса до 1,0-1,5 млн т, перерабатывать его на отечественных заводах, создавая новые рабочие места и повышая конкурентную способность украинского производителя на внутреннем и внешнем рынках.

С агроэкологического взгляда именно украинское Полесье и Лесостепь имеют благоприятные условия для выращивания озимого и ярового рапса. Вместе с традиционным регионом выращивания рапса — Западной Украиной — наиболее перспективными являются Черниговская, Сумская, Черкасская, Полтавская области, где в последние годы наблюдается стремительный рост (в 20-25 раз) валовых сборов озимого рапса.

Определяющей препятствием в увеличении производства и развития рынка рапса является отсталая техническая база сельскохозяйственных предприятий. Вследствие нарушения технологии выращивания, в частности точности высева, недостаточного внесения удобрений, несоблюдение сроков сева и уборки, хозяйства теряют почти 60% потенциального урожая, что обусловливает повышение себестоимости производства одной тонны рапса. Кроме того, в большинстве рипакосийних хозяйств — низкий уровень агротехнических мероприятий, вследствие чего они имеют валовые сборы рапса только за счет естественного плодородия почвы.

Так, первоочередными задачами рапсоводства является разработка и внедрение механизированных технологий производства рапса, разработка новой и модернизация существующей техники для его посева и сбора, а также получение высоких урожаев семян этой культуры. Ценные свойства рапсового масла, повышение рентабельности производства рапса способствовать дальнейшему развитию мирового рынка рапса и продукции его переработки. Снижение экспортной таможенной пошлины способствовало бы бюджетным поступлениям, которые можно было бы направлять на дотации рапсовый отрасли.

Для того чтобы быть конкурентоспособным, биодизельное топливо должно хотя бы на 5-10% стоить дешевле по сравнению с традиционными нефтепродуктами. В условиях Украины рыночная стоимость рапса не дает этого сделать. Поэтому некоторые хозяйства планируют самостоятельно выращивать рапс и делать из него масло. Такой путь достаточно рациональный, так как отходы от переработки сырья можно использовать для кормления животных или как удобрение, а глицерин — в фармакологии.

Биологическое дизельное топливо сейчас сможет заменить только часть используемых минеральных нефтепродуктов. Но следует учитывать, что нефти осталось не так уж много.

Развитие альтернативных видов топлива как в Украине, так и в других государствах возможен только благодаря льготному кредитованию соответствующих программ и проектов, а также гибкие налоговой системе. При условии рационального подхода к развитию отрасли рапсоводства биодизельное топливо станет эффективным инвестированием украинской экономики, а именно: вложение средств в будущее.

В. Марченко, канд. техн. наук, доцент, В. Синько, инженер-механик

Биодизель. Необходимый шаг в будущее

Биодизель прост в использовании, биоразлагаемый, экологически чистый и практически не содержит серы и ароматических соединений.

Фактическим мировым стандартом в отношении рассматриваемого вида топлива считается евростандарт EN 14214. Согласно ему, в состав биодизеля входят:

  1. Растительное (кукурузное, соевое, рапсовое, подсолнечное) или животное масло. Неприемлемо применение пальмового и арахисового масла, поскольку получаемый из них биодизель не годится в качестве зимнего дизельного топлива.
  2. Триглицериды.
  3. Моноалкиловые сложные эфиры или метиловые эфиры жирных кислот.
  4. Спирты (этанол или изопропанол; в ограниченных количествах, вследствие своей токсичности, используют также метанол).
  5. Неизбежные добавки в виде консервантов -третичного бутилгидрохинона, диметилполисилоксана или лимонной кислоты, которые всегда содержатся в жирах животного происхождения. На качество биодизеля они не оказывают влияния.

Технология производства

Биодизельное топливо может быть изготовлено из новых или отработанных растительных масел и животных жиров. Технологии производства биодизеля различны. Масла и жиры фильтруются и предварительно обрабатываются для удаления воды и загрязнений. После обработанные масла и жиры смешивают со спиртом и катализатором. Молекулы масла разрушаются, и превращаются в метиловые эфиры и глицерин, которые затем отделяются друг от друга и очищаются.

Наиболее сложная ступень получения биотоплива — расщепление молекул длинноцепочечных жирных кислот, соединённых молекулой глицерина. В ходе этого процесса используется катализатор (щёлочь), которая разрушает молекулы глицерина и объединяет каждую из жирнокислотных цепей с молекулой спирта. В результате происходит создание моноалкиловых или этиловых сложных эфиров, либо эфиров жирных кислот. В ходе этого процесса – переэтерификации — глицерин опускается на дно и удаляется.

Примерно половина производства биодизельного топлива может использовать любое углеводородное сырьё, содержащее жиры, даже переработанную смазку на растительных или органических компонентах. Другая половина выпускает биодизель исключительно из растительных масел. Соевое масло является в этом ряду преобладающим: в мире существует его перепроизводство, а излишки продукции способствуют снижению цены на это топливо. Цена биодизеля за литр – от 50 до 100 руб.

Как сделать биодизель в домашних условиях?

Самый простой вариант – смешать некоторое количество растительного масла с обычным дизельным топливом, растворителем или бензином. Используют различные смеси, начиная от 10% растительного масла и 90% нефтепродуктов до диаметрально противоположной пропорции. Растительное масло перед смешиванием нужно подогреть, тогда его вязкость снизится, и смешивание произойдёт быстрее.

В прессе и на специализированных сайтах можно прочесть советы «народных умельцев» по добавке таких веществ, как скипидар, нафталин, ксилол или неэтилированный бензин. Практически ничего не известно о влиянии этих добавок на характеристики горения топлива или об их долгосрочном воздействии на двигатель.

Более приемлемым вариантом является производство биодизеля посредством проведения необходимых химических реакций, тем более, что основные компоненты – спирт, щёлочь, глицерин — можно без проблем приобрести в магазинах.

Процедура производства биодизеля в домашних условиях такова:

  1. Приготовить прозрачную ёмкость объёмом 2 л из химически стойкого пластика с плотно закрывающейся крышкой.
  2. Литр свежего растительного масла, нагретого до 55 0 С, влить в ёмкость и смешать с 200 мл спирта с помощью блендера. Смешивание следует выполнять в течение 20 мин.
  3. Осторожно влить катализатор – гидроксид калия (лучше) или натрия, в количестве 5 гр. (для КОН) или 3,5 гр (для NaОН) на 1 л. Добавлять спирт и катализатор нужно, используя разные воронки.
  4. Плотно закрыть ёмкость и прокрутить её в горизонтальной плоскости 5-6 раз, для ускорения процесса реакции. Растворение щёлочи может продолжаться от 15 мин (для КОН) до 8 часов (для NaОН).
  5. После окончания реакции следует выждать ещё 12-20 часов, пока осадок не скопится на дне ёмкости. Его следует осторожно удалить.

Приготовленный на свежем масле биодизель имеет светло-жёлтый цвет. Некоторое количество мути на качество топлива особо не повлияют.

Производство биодизельного топлива, его применение и преимущества

Для того чтобы наладить производство биодизельного топлива необходимо растительное масло и метанол. Вместо последнего в некоторых случаях применяется этанол или изопропиловый спирт. Производство продукта базируется на переэтерификации в пропорции 200 кг метанола на 1 т масла. Также необходимо использовать гидроксид натрия или калия. Температура процесса должна составлять 60 ºС при нормальном давлении.

Требования при производстве биодизеля

Чтобы полученное топливо соответствовало высоким стандартам качества, необходимо выполнять определенные требования:

  • по завершению переэтерификации метиловые эфиры должны находиться в топливе в размере не более 96%;
  • необходима дополнительная очистка метиловых эфиров от метила. Это обусловлено тем, что последний обычно берется в избытке с целью более быстрой и полной переэтерификации;
  • необходима очистка метиловых эфиров от продуктов омыления в случае использования топлива в дизельной технике. Если подобных манипуляций не проводить, то мыло достаточно быстро засорит фильтр. В результате начнут образовываться смолы и нагар. Методы сепарации и центрифугирования не способны дать необходимый результат, поэтому рекомендуется применять воду или сорбенты;
  • метиловые эфиры жирных кислот должны быть высушены. Вода провоцирует развитие микроорганизмов и образование жирных кислот, что существенно снижает качество биодизельного топлива;
  • хранение биодизеля должно длиться не более трех месяцев. Если этот срок был превышен, то возможно разложение топлива.

Применение биодизельного топлива

Биодизельное топливо может применяться как в чистом виде, так и в виде смеси с дизельным топливом. В США маркировка смесевых топлив осуществляется следующим образом: сначала идет буква «В» – это общее обозначение, а дальше указывается процентное соодержание биодизеля. Например, марка топлива В2 означает, что в нем присутствует 98% дизельного топлива и 2% биодизеля. Использование качественных смесевых топлив не требует внесения каких-либо конструктивных изменений в действующие автомобильные двигатели.

Что касается цетанового числа, то для биодизеля оно должно быть не менее 51. Для минерального дизельного топлива этот показатель составляет 42-45.

Из чего производят биодизель?

Базовым сырьем для получения биодизеля являются жирные (эфирные) масла растений или водорослей. На территории Европы больше используют рапс, в США – сою, Канада отдает предпочтение каноле (разновидности рапса), Бразилия – касторовому маслу, а Индонезия и Филиппины – пальмовому маслу. Также возможно применение растительного масла, животного жира, рыбьего жира и т.п.

Производство масла из различного сырья с одного гектара земли в год (по данным The Global Petroleum Club)

Сырьё

кг масла/га

литров масла/га

Мировыми лидерами по объемам производства биодизеля являются США, Германия, Франция, Италия и Испания. Например, в 2008 году на территории США было получено 2611 млн. литров биодизеля. Показатели европейских стран в этом плане скромнее. За тот же период в Германии получено 5302 тыс. тонн данного продукта.

Особенности использования биотоплива

При попадании в воду биодизельное топливо не способно причинить вред животным и растениям. Оно выгодно отличается от других топлив, произведенных на базе нефти, поскольку подвержено полному биологическому распаду. Исследованиями установлено, что биодизель, пребывающий в почве или воде, на 99% перерабатывается микроорганизмами за 28 дней. Таким образом, риск загрязнения рек и озер стремится к минимуму.

Читать еще:  Видеорегистраторы neoline x-cop 9700, 9000 и 9500 с радар-детектором: обзор и инструкция

Кроме того, использование биодизеля позволяет существенно сократить количество выбросов в атмосферу углекислого газа. А высокая температура воспламенения (выше 100 ºС) делает применение данного топлива относительно безопасным.

Оборудование для производства биологического дизельного топлива

Компания GlobeCore разработала и осуществляет поставки технологических линий по производству биодизеля. Биодизельные заводы GlobeCore имеют производительность от 1000 до 16 000 литров в час, при этом получение конечного продукта возможно из любых типов растительных масел и животных жиров. Также реализуется производство топлива из пережаренного масла, водорослей и фуза.

Комплекс по производству биодизеля от компании GlobeCore предназначен для переэтерификации растительного масла или животного жира путем высокодисперсного смешивания с катализатором и дальнейшей сухой очистки. Полученный продукт полностью соответствует европейскому стандарту EN 14214 и американскому стандарту ASTM.

Биодизельный завод, укомплектованный оборудованием производства GlobeCore. Работает на территории Испании

Уникальная технология позволяет производить биодизель без длительной перенастройки с любого вида растительного масла, а также жиров животного происхождения. Все агрегаты комплекса изготовлены с нержавеющей стали и имеют взрывозащищенное исполнение.

Комплекс по производству биодизеля состоит из следующих блоков:

  • поточный подогреватель масла;
  • биодизельный реактор;
  • биодизельный отстойник с блоком выкачки;
  • блок отбора метанола;
  • блок очистки и фильтрации.

Предварительно очищенное сырье поступает на поточный подогреватель масла, где нагревается до необходимой температуры. Подогретое масло подается на биодизельный реактор комплекса по производству биодизеля. Также на реактор поступает раствор щелочи и метанол. На выходе из биодизельного реактора путем смешивания гидродинамическим способом и реакции масла, раствора щелочи и метанола получается сырой биодизель.

Он подается в отстойник комплекса по производству биодизеля, где происходит отделение водно-глицериновой фазы и ее откачка.

Оставшийся биодизель с помощью блока выкачки подается на блок отбора метанола, где происходит его вакуумная сушка.

Окончательная очистка биодизеля осуществляется с помощью блока очистки и фильтрации. Проходя через слой ионообменной смолы, биодизель очищается от остаточного метанола. Механические примеси отбираются с помощью системы фильтров.

Биодизельные комплексы, работающие по технологии GlobeCore, имеют следующие преимущества:

  • низкое потребление энергии;
  • мгновенная реакция переэтерификации;
  • мобильность при транспортировке и монтаже благодаря модульному принципу построения;
  • отсутствие отходов. Фаза глицерина может быть использована для различных целей: генерации энергии, удобрения и т.д.;
  • простота эксплуатации и высокая продуктивность оборудования.

Какие преимущества дает использование биодизеля?

Биодизельное топливо обладает следующими преимуществами:

  • хорошие смазочные характеристики;
  • более высокое цетановое число;
  • продление срока службы двигателя без его модернизации;
  • относительная безопасность применения за счет высокой температуры воспламенения;
  • не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

Особенности производства биодизеля

Биодизель является альтернативным видом топлива для дизельных двигателей.

Биодизель является альтернативным видом топлива для дизельных двигателей.

Биодизель (дизельное биотопливо) представляет собой сложный метиловый эфир с качеством дизельного топлива, производимый из масла растительного или животного происхождения и используемый в качестве биотоплива. Химическая формула – С13Н24.

Технология производства

Механизм получения биодизеля заключается в проведении реакции этерификации – взаимодействия жирных кислот с метиловым спиртом в присутствии катализатора (щелочного или кислотного).

Соотношение растительного масла и метанола составляет приблизительно 9:1.

Рисунок. Технология производства биодизеля

Реакция начинается медленно и в зависимости от перемешивания занимает всего 3–6 минут. Чтобы получить хороший выход биодизеля ее необходимо провести дважды. Затем все это декантируется: глицерин – на дне, и верхняя фракция – эфир – передается на вторую стадию реакции. Снова простое смешивание с метанолом и катализатором в течение нескольких минут завершит процесс этерификации, и второй статический декантер разделит фракции глицерина и эфира.

Реакция идет при любой температуре, т. е. диапазон от 20 oС до 90 oС является приемлемым. Каждые 10 oС удваивают скорость реакции, некоторые источники рекомендуют температуру 55 oС для повышенной безопасности процесса, так как метанол закипает при 65 oС.

Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.

Сырье

Для производства биодизеля подходят любые растительные масла, твердые масла животного происхождения, отходы масложирового производства или скотобоен.

В качестве растительных масел могут использоваться подсолнечное, рапсовое, льняное и др. В зависимости от используемого сырья качественные показатели биотоплива разнятся. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но быстро замерзает при относительно высоких температурах. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод.

Таблица. Объем производства растительного масла с 1 га некоторых сельхозкультур

Оптимальным сырьем для производства биодизеля служит рапс. Процент выхода дизельного топлива из 1 т рапсового масла – 96%.

По удельному весу в мировом производстве масличных культур рапс занимает третье место после сои и хлопка, опередив подсолнечник.

Различают рапс двух сортов – озимый и яровой с несколько различными показателями урожайности и масличности. Урожайность маслосемян сортов озимого рапса может достигать 60 ц с га, а яровых сортов – 45 ц с га. Среднее содержание масла в семенях – 40–50%.

Рапс является отличной культурой для севооборота с пшеницей. Он хорошо структурирует почву, в результате повышение урожайности зерновых, посеянных после рапса, составляет до 10–15 ц с га.

Организация производства

Производство биодизеля отличается более простой в сравнении с биоэтанолом технологической цепочкой. В результате некоторые фермерские хозяйства имеют пару бочек для проведения химических реакций между растительным маслом и метиловым спиртом в качестве эксперимента. В процессе производства биодизеля на каждый его галлон требуется затратить 0.083 кВт/ч электроэнергии и 10 Ккал тепловой энергии, получаемой от сжигания природного газа.

Оценку основных параметров организации производства биодизеля можно провести на примере испанского завода:

Мощность: 21 000 м3 биодизеля в год
Инвестиции: 8.2 млн евро
Персонал: 18 человек
Территория: 6 000 м2 (здания — 2,300 м2)
Число реакторов: 3
Сырье: соевое масло, пальмовое масло
Хранение масла: 300 м3
Емкости для метанола: 60 м3
Емкости для готового биодизеля (B100): 400 м3
Емкости для глицерина: 100 м3

По экспертным оценкам, стоимость строительства заводов по производству биодизеля – от 0.2 до 0.5 доллара на литр мощности.

При организации производства биодизеля — дополнительную прибыль можно получить от реализации получаемого глицерина.

Более подробная информация об особенностях производства биодизеля в условиях российского рынка представлена в отчете «Маркетинговое исследование рынка биотоплива»

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector