< Попер   ЗМІСТ   Наст >

Біодизельне паливо

Загальна характеристика біодизельного палива

В умовах залежності від імпорту нафти та газу Україна зобов'язана шукати шляхи забезпечення країни паливом та енергією, які були б екологічно чистими та не залежали від зовнішніх постачань сировини. Одним із шляхів вирішення цього завдання є розвиток виробництва біопалива [20,27,29]. Такий нафтопродукт як дизельне паливо вже сьогодні можливо замінити на більш дешевший вид пального, при чому на більш екологічно чистий - на метиловий ефір олійних кислот або як його називають "біодизель" [20,21].

Згідно законодавства України щодо сприяння виробництву та використанню біологічних видів палива визначено, що біодизельне паливо (біодизель) - це метилові або етилові ефіри вищих органічних кислот, отриманих з рослинних олій або тваринних жирів, що використовуються як біопаливо або біокомпонент [24,26].

Біодизельне паливо виробляється з будь-якої рослинної олії (рапсової, соняшникової, соєвої, конопляної, пальмової та ін.).

За своїми фізичними та хімічними властивостями біодизель являє собою рідину жовтого кольору (може бути різних відтінків в залежності від сировини та способу виготовлення), яка майже не змішується з водою, має високу температуру кипіння та низьку пружність пари, виготовлений з незабрудненої сировини біодизель є нетоксичним.

Відносно висока температура займання біодизелю робить паливо досить безпечним у питані протипожежної безпеки.

Технологія виробництва біодизельного палива на приклад з ріпаку наведена на Рис. 26.1.

Технологія виробництва біодизельного палива.

Рис. 26.1. Технологія виробництва біодизельного палива.

Згідно технології спочатку вихідна сировина (зерно ріпаку) поставляється до олійного пресу, в якому відбувається відділення олії від ріпакового жмиху, який надалі можна використовувати для виробництва кормів для худоби. Наступним етапом є процес етерифікації, який відбувається в спеціальних реакторах. Для отримання метилового ефіру в реактор до рапсової олії додається метанол та невелика кількість каталізатора. В ролі каталізатора найчастіше використовується гідроксид натрію або калію. Молекули жиру, що входять в склад олії, складаються з тригліцеридів: сполучень трьохвалентного спирту гліцерину з трьома жирними кислотами. В результаті хімічної реакції утворюється метиловий ефір (біодизель), а також побічний продукт - гліцерин.

Час, необхідний для реакції - від 1 до 8 годин. Найшвидше протікає за 70°С - температурі кипіння спирту. Зі зменшенням температури на 10°С швидкість реакції уповільнюється вдвічі. Однак існує думка, що безпечніше реакцію здійснювати при температурі в діапазоні 50-55°С [19,20].

Таблиця 26. 1.

Фізико-хімічні показники біодизельного і дизельного палива підвищеної якості [10,12].

Назва показника

Національний стандарт України на біодизельне паливо ДСТУ 6081:2009

Національний стандарт України на паливо дизельне підвищеної якості ДСТУ 4840:2007

Розмірність

Значення

Розмірність

Значення

Вміст ефірів

% (м/м)

96,5

Густина за температури 15 °С

кг/м3

860-900

кг/м3

820-845

Кінематична в'язкість за температури 40 °С

мьг/с

3,5-5,0

MM7C

2,0-4,5

Температура спалаху у закритому тиглі, не менше ніж

°с

120

°с

55

Масова частка сірки, не більше ніж

мг/кг

10

мг/кг

Вид 1-10; Вид ІІ-50

Коксівність 10% залишку перегонки, не більше ніж

% (м/м)

0,3

% (м/м)

0,3

Цетанове число, не менше ніж

51

51

Зольність, не більше ніж

% (м/м)

0,02

% (м/м)

0,01

Вміст води, не більше ніж

мг/кг

500

мг/кг

немає

(200)

Вміст механічних домішок, не більше ніж

мг/кг

24

мг/кг

немає

(24)

Випробування на мідній пластинці (3 години при 50 °С)

оцінка

клас 1

оцінка

витримує

Окисна стабільність, 110 °С, не менше ніж

годин

6,0

г/м}

26

Кислотне число, не більше ніж

мг КОН/г

0,50

Показники,

розмірність

Йодне число, не більше ніж

гJ2/100

120

Фракційний склад: за температури 260°С

випаровується, % (об), не більше ніж

65

Метилові ефіри ліноленової кислоти, не більше ніж

% (м/м)

12,0

за температури 350°С

випаровується, % (об), не менше ніж

85

Поліненасичені (>4= подвійні зв'язки) метилові ефіри

% (м/м)

1

95% переганяється за температури °С, не вище ніж

360

Зміст метанолу, не більше ніж

% (м/м)

0,20

Цетановий індекс, не менше ніж

46,0

Вміст моногліцеридів, не більше ніж

% (м/м)

0,80

Масова частка полі циклічних ароматичних вуглеводів, %, не більше ніж

11

Зміст дігліцеридів, не більше ніж

% (м/м)

0,20

Змащувальна здатність: діаметр плями зносу за температури 60°С, мкм, не більше ніж

460

Вміст тригліцеридів, не більше ніж

% (м/м)

0,20

Об'ємна частка метилових ефірів жирних кислот, % не більше ніж

5

Вільний гліцерин, не більше ніж

% (м/м)

0,02

Спільний гліцерин, не більше ніж

% (м/м)

0,26

1-а група лужних металів (Na+K), не більше ніж

мг/кг

5,0

2-а група лужних металів (Ca+Mg), не більше ніж

мг/кг

5,0

Вміст фосфору, не більше ніж

мг/кг

10,0

Володіючи майже однаковим з мінеральним дизпаливом енергетичним потенціалом (табл.26.1), біодизельне паливо має ряд істотних переваг:

  • - воно не токсичне, майже не містить сірки та канцерогенного бензолу;
  • - розкладається в природних умовах (приблизно так як і цукор);
  • - забезпечує значне зниження шкідливих викидів в атмосферу при спалюванні;
  • - збільшує цетанове число палива та його змащувальну здатність, що істотно збільшує ресурс двигуна;
  • - має високу температуру займання (більше 100°С), що робить його використання відносне безпечним;
  • - його джерелом є поновлюванні ресурси.

При роботі дизельних двигунів на біодизелі значно зменшуються небезпечні для навколишнього середовища викиди продуктів згоряння: сірки - на 98%, сажі - на 50-61%, вуглекислих продуктів згорання - на 30-40%.

Назва показника

Національний стандарт України на біодизельне паливо ДСТУ 6081:2009

Національний стандарт України на паливо дизельне підвищеної якості ДСТУ 4840:2007

Розмірність

Значення

Розмірність

Значення

Вміст фосфору, не більше ніж

мг/кг

10,0

Володіючи майже однаковим з мінеральним дизпаливом енергетичним потенціалом (табл.26.1), біодизельне паливо має ряд істотних переваг:

  • - воно не токсичне, майже не містить сірки та канцерогенного бензолу;
  • - розкладається в природних умовах (приблизно так як і цукор);
  • - забезпечує значне зниження шкідливих викидів в атмосферу при спалюванні;
  • - збільшує цетанове число палива та його змащувальну здатність, що істотно збільшує ресурс двигуна;
  • - має високу температуру займання (більше 100°С), що робить його використання відносне безпечним;
  • - його джерелом є поновлюванні ресурси.

При роботі дизельних двигунів на біодизелі значно зменшуються небезпечні для навколишнього середовища викиди продуктів згоряння: сірки - на 98%, сажі - на 50-61%, вуглекислих продуктів згорання - на 30-40%.

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >