Производство дизельного топлива из подсолнечного масла. Бензин из подсолнечного масла


Производство дизельного топлива из подсолнечного масла

Мировой опыт

 

Как известно, европейцы очень расчетливы в своих расходах. Именно они и дали пример в этом направлении еще в 2001 году. Они разработали технологию, при использовании которой дизельное топливо можно получать из подсолнечного масла. Тогда этому еще не придавали особого значения. Но некоторые примеры использования на промышленном уровне такого топлива в Европе все-таки уже есть.

 

Полученный опыт показал, что такой вид топлива гораздо дешевле, чем его собрат из нефтепродуктов. Кроме того, выяснилось, что у него отличные смазочные свойства. А это делает жизнь двигателя гораздо дольше. Мало этого, топливо из подсолнечника не причиняет вреда окружающей среде и полностью разлагается на природные компоненты в воде или в грунте в течение одного месяца.

 

Еще ученые подсчитали, что в этом топливе нет серы и с 11 процентами кислорода оно сгорает гораздо чище обычного аналога. А цетановое число такого продукта (от 56 до 58%) делает его слабо возгораемым в сравнении с нефтепродуктами.

 

Недаром германские АЗС (около 900 штук) продают такое топливо без соответствующего налогообложения за вред экологии. Кстати, там уже разработали три вида такого топлива (для зимы, лета и на переходные периоды - весну и осень).

 

Технология изготовления

 

Рассмотрим изготовление экологически чистого и недорогого топлива для дизелей по этапам.

 

  • 1 этап. Сначала необходимо масло подсолнечника отфильтровать. Можно применить масляный фильтр, а можно и просто удалить оставшийся пищевой мусор.

 

  • 2 этап. Далее идет очищение сырья с помощью его разогревания до температуры около 450 градусов. Когда на поверхности появится вода, то ее сразу удаляют.

 

  • 3 этап. Он называется тетрирование. Здесь надо определить, сколько надо щелочи, чтобы получилось полноценное топливо. Так, смешиваются 1л воды дистиллированной и 1гр щелочи. После полного растворения в другой емкости смешивают 1 мл масла, 10 мл крепкого алкоголя и полученный щелочной раствор. Результатом этой процедуры должно быть достижение уровня РН либо 8 либо 9. Выяснить это можно применив лакмусовую бумагу. Когда ее цвет поменяется на розовый, значит, баланс достигнут.

 

  • 4 этап. Далее надо просчитать, сколько надо щелочи. Опыт показывает, что 6-7гр щелочи достаточно на 1л масла.

 

  • 5 этап. Здесь в блендере надо смешать метанол с щелочью. Из-за токсичности реакции проделывать это надо в очках и защитной спецовке.

 

  • 6 этап. Исходя из полученных ранее расчетов, добавляется литр подогретого до 150 градусов масла подсолнечного. Мешать около 30 минут. После этого, полученная смесь отстаивается не менее 8 часов.

 

  • 7 этап. Избавление от мыльного осадка. Для этого топливная поверхность омывается простой водой. Так глицерин разжижается. Затем, снова дать смеси отстояться (примерно 12 часов) для полного испарения воды. Проверка ухода воды производится подогревом субстанции на протяжении 20 минут.

 

Топливо готово к заправке в транспортное средство. Можно ехать!

kart-online.ru

Вместо дизельного топлива – растительное масло — Kurier.lt

Наверное, многие слышали, что в бак автомобиля с дизельным двигателем можно «плюхнуть» профильтрованное растительное масло из чебуречной и кататься на нем, как на обычной солярке. Попробуем? Страшно!

Верно – никто экспериментировать не станет. Машина не 20 литов стоит. А вот почитать об опыте других людей – всегда интересно. Предлагаем статью, найденную в закромах Интернета, где-то на Украине. Подобных материалов и дискусий в форумах становится все больше и больше.

Цитируем

Сейчас уже мало кто знает, что модель двигателя Рудольфа Дизеля, представленная в 1900 году на Всемирной выставке в Париже, работала на арахисовом масле и получила главный приз этой выставки.

Правда, развитию перспективного направления помешало то, что бум автомобилестроения совпал с эпохой дешевой нефти. Об автомобильном топливе, изготавливаемом из растительного сырья, вспомнили только в военные годы.

Использование растительного масла в качестве топлива для тракторов и автомобилей оставалось экзотическим экспериментом энтузиастов-фермеров и экологов. В наше время при резком подорожании нефтепродуктов все повторяется с точностью до наоборот. Крупнейшие страны мира уже используют альтернативное топливо, в том числе и растительное масло. Есть новаторы и в Кривом Роге.

На первый взгляд, машина криворожанина Владлена Кириченко ничем не отличается от множества автомобилей, движущихся по городским дорогам, вот только из ее выхлопной трубы пахнет то ли пирожками, то ли жареной картошкой. Секрет в том, что вот уже почти два года Владлен заправляет свою Тойоту растительным маслом.

Владлен говорит, что много читал об альтернативных видах топлива, узнал о рапсе и решил попробовать, под рукой оказалось растительное масло.

Так называемое альтернативное топливо хорошо знакомо водителям в разных частях мира. Например, на Кубе и в Бразилии 95% автомобилей ездят на спирте, в Европе, во время топливного кризиса водители заливали в баки обычное рафинированное масло. Владлен решил залить уже использованное масло. Покупает он его в чебуречных, по цене 1 гривна за литр. Экономический эффект очевиден: 1 литр дизельного топлива сейчас стоит 5 гривен.

Два года, по словам Владлена, машина работает исправно, водитель-новатор утверждает, что за это время двигатель ни разу не барахлил. В ходе такого длительного эксперимента Владлен сделал несколько выводов: масло намного мягче солярки и в процессе езды еще и смазывает топливный насос, но есть и минусы, например, зимой на масле ездить сложно, оно вязкое и требует дополнительного подогрева, поэтому в морозную погоду Владлен разбавляет масло дизельным топливом в пропорции 1:1.

Это привлекает многих водителей, но пока попробовать накормить свою машину пережаренным маслом отважился только друг Владлена. Теперь его BMW X5 тоже пахнет пирожками.

Для того чтобы услышать профессиональную точку зрения, вместе с Владленом мы обратились на кафедру общетехнических дисциплин Криворожского государственного педагогического университета. Доцент этой кафедры Владимир Мосалов сначала ознакомился с общими характеристиками автомобиля, он даже попробовал прокатиться на этом чудо-автомобиле. В конце концов доцент констатировал, что никаких отклонений в динамике работы автомобиля не обнаружено. После более тщательного исследования он сообщил, что в работе масло очень хорошо себя показало. А при том, что на этом масле жарили изделия из картофеля и муки, в нем присутствует крахмал, который делает топливо гуще и обеспечивает дополнительный экономический эффект.

Владимир Мосалов согласился с тем, что такой эксперимент довольно интересен и вполне заслуживает детального изучения. По его мнению, это может быть настоящим прорывом в развитии машиностроения. Так что не исключено, что этот вид топлива заинтересует многих водителей.

Интересно? Вы можете увидеть видеорепортаж по данной теме. Ссылка: http://www.kurier.lt/?p=24957

Павел КОЛЕНВАЛОВ

www.kurier.lt

Дизтопливо из растительного масла

diesel-fuelРоссия занимает лидирующие п озиции на мировом нефтяном рынке, и, казалось, априори у наших фермеров не должно быть проблем с топливом для посевной или страды. Определенные усилия прилагает для этого и правительство, обязывающее нефтяные компании продавать топливо крестьянам во время посевной с 10%-дисконтом. И всё же многие земледельцы топливный вопрос называют самой главной головной болью. «В действительности всё не так, как пишут в газетах, - рассказывает Макар Гаврилов из донской глубинки, - не до конца погашенные прошлогодние кредиты, как застарелые болячки, не дают встать в полный рост. Очень трудно рассчитывать на новые ссуды. То, что банкиры дают, иначе, как кабалой не назовёшь. Можно взять солярку в долг у коммерсантов под будущий урожай, но с дисконтом процентов тридцать, а то и пятьдесят. Вот и разоряются мужики. Было бы дешёвое дизтопливо, многие бы выжили». Такое положение дел толкает некоторых умельцев искать выход в биотопливе, хотя бы для того, чтобы не зависеть от превратностей национальной экономики. В принципе – правильное решение, считает Гаврилов: «сам вырастил биомассу, сам переработал её в топливо, и гуд бай, банкиры и нефтяники».Калейдоскоп фактовМало кто знает, что еще в 1900 году сам Рудольф Дизель озвучил идею синтезировать дизельное топливо из арахисового масла, и даже реализовал эту идею на опытном образце. Во время второй мировой войны немцы из древесных опилок получили «синтегаз» для дизельных моторов. А в Бразилии этой проблемой озаботились на самом высоком уровне и даже приняли специальную программу. В 2005 году из 36,3 миллиардов литров мирового производства биоэтанола (заменителя бензина) на её долю пришлось чуть меньше половины.Но это только – цветочки. Настоящий бум ожидается в секторе производства биологического дизельного топлива. По прогнозу Организации экономического сотрудничества и развития и Организации ООН по продовольствию и сельскому хозяйству, его объем в ближайшие пять лет удвоится и достигнет 24 миллиардов литров.В России ситуация несколько иная. Национальная культура пития – точнее, её отсутствие – заставляет власти скептически смотреть на производство биоэтанола. К примеру, акциз на спирт в 25 рублей сводит на «нет» всё потуги самогонщиков биоэтанола. Остаётся только одно – производство дизельного биотоплива.Brassica napus, по-русски рапсВ последние годы всё чаще говорят о рапсе – о растении, несправедливо позабытом. Крестьяне предпочитают выращивать пшеницу, подсолнух, гречку, реже – горох, свеклу, картофель, а рапс – нет. Впрочем, агротехнические пристрастия и экономическая целесообразность – вопрос почти интимный, и каждый выращивает то, что считает нужным. Но с точки зрения производства биодизеля, рапс в России является почти идеальным растением, хотя бы потому, что в его семенах содержится до 50% жира, так необходимого для синтеза топлива.Его можно выращивать на землях, отданных под зеленый пар, поскольку рапс способствует увеличению урожайности культур, которые следуют за ним в севообороте. С гектара можно собрать до трех тонн рапсовых семян, из которых можно получить тонну солярки, и до 30 тонн зеленной массы – для нужд животноводства.«Нельзя сказать, что рапс – неприхотливая культура, - говорит Макар Гаврилов, - убирать его хлопотно, но он неплохой медонос. Скажу так, что рапс становиться очень интересен тем, кто хочет сделать из него солярку. И коровки накормлены, и земля вроде бы под паром, и пчелы рядышком, и топливо дармовое».Вначале надо попробоватьСчитает земледелец Иван Подопригора из воронежской области. Его племянник Андрей, студент-химик из Новочеркасского технического университета, посоветовал дяде получить солярку из рапсового масла. «Дело – не хитрое, - рассказывает о своем первом опыте Подопригора, - хотя и требует сноровки».Далее фермер рассказал о первом опыте. Андрей привез немного каустической соды, попросил двести грамм чистого спирта, который в дальнейшем посоветовал заменить дешевым метанолом, и литр рапсового масла. Андрей быстро отмерил 5 грамм соды, чтобы та не набрала воды из атмосферы. Затем в стеклянную двухлитровую бутыль, с завинчивающейся крышкой, налил спирт и высыпал в неё соду. Тщательно перемещал, и полученную жидкость, так называемый метоксид, влил в масло, нагретое до 55 градусов. Для этого студент использовал трехлитровый стеклянный баллон, плотно закрытый крышкой, с отверстием для блендера. Смешивал при низких оборотах в течение 20 минут, затем час выдерживал при 55 градусов, и сутки отстаивал при обычной температуре. Внизу банки собрался глицерин, а желтоватая жидкость над ней, оказывается, и есть дизтопливо, которое необходимо отфильтровывать. Качество такого топлива зависит, прежде всего, от чистоты каустической соды, которая очень быстро поглощает воду и качества фильтрации. Зимой полученную жидкость можно вынести на улицу. Чем ниже температура, тем гуще становится глицерин, и тем чище дизельное топливо.«Честно говоря, я сомневался, - вспоминает Иван Подопригора, - отвез знакомым экспертам, проверяющим на качество бензин и дизельное топливо и попросил оценить новинку. Парни сказали: «гуд».Оборудование для биотоплива и затраты на производствоОборудования для производства биотоплива можно сделать самому из нержавеющей стали, можно и купить. Собственно говоря, нужно изготовить два сообщающихся смесителя: первый – для получения метоксида; второй, с подогревом, – для производства биодизеля. Также потребуются простенький дозатор для соды, мерная емкость для метанола и фильтры. Второй смеситель желательно сделать съемным, или на тележке, чтобы после отстаивания вынести или выкатить на улицу, на мороз. Технология и схемы производства, также как и расчет оборудования, можно найти в интернете или в специальной литературе. Вообще же специалисты приводят разные пропорции, но сходятся в том, что для получения одной тысячи литров дизтоплива потребуется тонна рапсового масла, сто десять литров метанола марки «А» (ГОСТ 2222-95) и десять килограмм каустической соды (ГОСТ 24363-80). При этом метанол на рынке продается от 7 рублей за литр, а каустическая сода – порядка 80 рублей за килограмм. Итого получаем, что сырье для получения тонны солярки таким методом обходится в 1600 рублей при наличии своего рапсового масла. Для сравнения, тонна дизтоплива на АЗС обойдется не менее чем в 23 тысяч рублей. Кстати, вместо метанола можно использовать спирт, также собственного производства.«В любом случае – выгодно, - считает Иван Подопригора, - и если у вас получится, вы можете смело сказать: «я сам себе нефтяник».

95live.ru

Дизтопливо из растительного масла

diesel-fuelРоссия занимает лидирующие п озиции на мировом нефтяном рынке, и, казалось, априори у наших фермеров не должно быть проблем с топливом для посевной или страды. Определенные усилия прилагает для этого и правительство, обязывающее нефтяные компании продавать топливо крестьянам во время посевной с 10%-дисконтом. И всё же многие земледельцы топливный вопрос называют самой главной головной болью. «В действительности всё не так, как пишут в газетах, - рассказывает Макар Гаврилов из донской глубинки, - не до конца погашенные прошлогодние кредиты, как застарелые болячки, не дают встать в полный рост. Очень трудно рассчитывать на новые ссуды. То, что банкиры дают, иначе, как кабалой не назовёшь. Можно взять солярку в долг у коммерсантов под будущий урожай, но с дисконтом процентов тридцать, а то и пятьдесят. Вот и разоряются мужики. Было бы дешёвое дизтопливо, многие бы выжили». Такое положение дел толкает некоторых умельцев искать выход в биотопливе, хотя бы для того, чтобы не зависеть от превратностей национальной экономики. В принципе – правильное решение, считает Гаврилов: «сам вырастил биомассу, сам переработал её в топливо, и гуд бай, банкиры и нефтяники».Калейдоскоп фактовМало кто знает, что еще в 1900 году сам Рудольф Дизель озвучил идею синтезировать дизельное топливо из арахисового масла, и даже реализовал эту идею на опытном образце. Во время второй мировой войны немцы из древесных опилок получили «синтегаз» для дизельных моторов. А в Бразилии этой проблемой озаботились на самом высоком уровне и даже приняли специальную программу. В 2005 году из 36,3 миллиардов литров мирового производства биоэтанола (заменителя бензина) на её долю пришлось чуть меньше половины.Но это только – цветочки. Настоящий бум ожидается в секторе производства биологического дизельного топлива. По прогнозу Организации экономического сотрудничества и развития и Организации ООН по продовольствию и сельскому хозяйству, его объем в ближайшие пять лет удвоится и достигнет 24 миллиардов литров.В России ситуация несколько иная. Национальная культура пития – точнее, её отсутствие – заставляет власти скептически смотреть на производство биоэтанола. К примеру, акциз на спирт в 25 рублей сводит на «нет» всё потуги самогонщиков биоэтанола. Остаётся только одно – производство дизельного биотоплива.Brassica napus, по-русски рапсВ последние годы всё чаще говорят о рапсе – о растении, несправедливо позабытом. Крестьяне предпочитают выращивать пшеницу, подсолнух, гречку, реже – горох, свеклу, картофель, а рапс – нет. Впрочем, агротехнические пристрастия и экономическая целесообразность – вопрос почти интимный, и каждый выращивает то, что считает нужным. Но с точки зрения производства биодизеля, рапс в России является почти идеальным растением, хотя бы потому, что в его семенах содержится до 50% жира, так необходимого для синтеза топлива.Его можно выращивать на землях, отданных под зеленый пар, поскольку рапс способствует увеличению урожайности культур, которые следуют за ним в севообороте. С гектара можно собрать до трех тонн рапсовых семян, из которых можно получить тонну солярки, и до 30 тонн зеленной массы – для нужд животноводства.«Нельзя сказать, что рапс – неприхотливая культура, - говорит Макар Гаврилов, - убирать его хлопотно, но он неплохой медонос. Скажу так, что рапс становиться очень интересен тем, кто хочет сделать из него солярку. И коровки накормлены, и земля вроде бы под паром, и пчелы рядышком, и топливо дармовое».Вначале надо попробоватьСчитает земледелец Иван Подопригора из воронежской области. Его племянник Андрей, студент-химик из Новочеркасского технического университета, посоветовал дяде получить солярку из рапсового масла. «Дело – не хитрое, - рассказывает о своем первом опыте Подопригора, - хотя и требует сноровки».Далее фермер рассказал о первом опыте. Андрей привез немного каустической соды, попросил двести грамм чистого спирта, который в дальнейшем посоветовал заменить дешевым метанолом, и литр рапсового масла. Андрей быстро отмерил 5 грамм соды, чтобы та не набрала воды из атмосферы. Затем в стеклянную двухлитровую бутыль, с завинчивающейся крышкой, налил спирт и высыпал в неё соду. Тщательно перемещал, и полученную жидкость, так называемый метоксид, влил в масло, нагретое до 55 градусов. Для этого студент использовал трехлитровый стеклянный баллон, плотно закрытый крышкой, с отверстием для блендера. Смешивал при низких оборотах в течение 20 минут, затем час выдерживал при 55 градусов, и сутки отстаивал при обычной температуре. Внизу банки собрался глицерин, а желтоватая жидкость над ней, оказывается, и есть дизтопливо, которое необходимо отфильтровывать. Качество такого топлива зависит, прежде всего, от чистоты каустической соды, которая очень быстро поглощает воду и качества фильтрации. Зимой полученную жидкость можно вынести на улицу. Чем ниже температура, тем гуще становится глицерин, и тем чище дизельное топливо.«Честно говоря, я сомневался, - вспоминает Иван Подопригора, - отвез знакомым экспертам, проверяющим на качество бензин и дизельное топливо и попросил оценить новинку. Парни сказали: «гуд».Оборудование для биотоплива и затраты на производствоОборудования для производства биотоплива можно сделать самому из нержавеющей стали, можно и купить. Собственно говоря, нужно изготовить два сообщающихся смесителя: первый – для получения метоксида; второй, с подогревом, – для производства биодизеля. Также потребуются простенький дозатор для соды, мерная емкость для метанола и фильтры. Второй смеситель желательно сделать съемным, или на тележке, чтобы после отстаивания вынести или выкатить на улицу, на мороз. Технология и схемы производства, также как и расчет оборудования, можно найти в интернете или в специальной литературе. Вообще же специалисты приводят разные пропорции, но сходятся в том, что для получения одной тысячи литров дизтоплива потребуется тонна рапсового масла, сто десять литров метанола марки «А» (ГОСТ 2222-95) и десять килограмм каустической соды (ГОСТ 24363-80). При этом метанол на рынке продается от 7 рублей за литр, а каустическая сода – порядка 80 рублей за килограмм. Итого получаем, что сырье для получения тонны солярки таким методом обходится в 1600 рублей при наличии своего рапсового масла. Для сравнения, тонна дизтоплива на АЗС обойдется не менее чем в 23 тысяч рублей. Кстати, вместо метанола можно использовать спирт, также собственного производства.«В любом случае – выгодно, - считает Иван Подопригора, - и если у вас получится, вы можете смело сказать: «я сам себе нефтяник».

www.95live.ru

Возможности рапса как альтернативы дизельному топливу

Для замены дизельного топлива могут быть использованы растительные масла. В Германии большие надежды в этом отношении возлагаются на рапс. Для использования топлива, получаемого из растительного сырья, рассматривают два пути. Один из них предполагает этерификацию растительных масел до кондиций дизельного топлива, а второй- модифицирование дизельного двигателя таким образом, чтобы при сгорании сырого масла в нем не образовывался вредный для работы нагар.

На автомобильном транспорте первый путь уже реализуется. Топливо Biodiesel, представляющее собой рапсовый метиловый эфир (RME), уже отпускается более чем на 800 заправочных колонках Германии. Поскольку RME является чрезвычайно агрессивной жидкостью, топливные баки, топливопроводы и другие элементы, соприкасающиеся с ним, должны иметь специальное исполнение, стойкое к RME.

Поставки растительного сырья ограничены посевными площадями, спецификой сельского хозяйства, а также возможностями переработки. Ожидается, что в 2005 г. потребление в качестве топлива рапсового масла и RME вместе составит 2,2 % общего потребления дизельного топлива автотранспортом. До 2020 г. эта доля может вырасти лишь до 4 %.

Разработка специальных двигателей маловыгодна. Низкий потенциал растительного сырья по сравнению с абсолютным потреблением дизельного топлива является причиной того, что на автомобильном транспорте целесообразнее использовать RME в обычных дизелях, а не сырое масло в специальных двигателях.

На железнодорожном транспорте это граничное условие неприемлемо. Абсолютное потребление дизельного топлива здесь значительно меньше, чем на автомобильном транспорте. Так, в 1995 г. оно составило 3,3 % потребления на автотранспорте, включая расход в устройствах обогрева. Ответ на вопрос о предпочтительности RME или сырого рапсового масла на железнодорожном транспорте также будет иным, чем на автомобильном.

Поиски новых источников энергии имеют целый ряд причин, а именно:

  • ограниченность запасов обычных источников;
  • зависимость от стран - экспортеров нефти;
  • парниковый эффект, который обусловлен поступлением в атмосферу двуокиси углерода;
  • загрязнение атмосферы выхлопными газами.

Наряду с этим рост потребности в растительном сырье для изготовления топлива может повысить доходность сельского хозяйства.

Процесс изготовления рапсового масла делится на два этапа - первичный отжим из семян и вторичный из жмыха. С помощью последующей экстракции остаточное содержание масла в жмыхе может быть дополнительно понижено. После отжима масло фильтруют и обезвоживают, очищают от кислотных компонентов и осадка, а затем осветляют.

Для производства RME требуются дополнительные затраты на этерификацию. Диапазон температур этерификации в зависимости от способа составляет 20 - 100  °C.

Рапсовое масло изготавливают на децентрализованных маслозаводах (без экстракции) и на централизованных. В Германии сейчас работают в общей сложности 80 децентрализованных и 12 централизованных заводов. Дальнейшая переработка масла в RME возможна лишь в специальных этерификационных установках. В настоящее время топливо Biodiesel выпускают восемь немецких фирм, две из которых работают за границей.

Сравнение дизельного топлива, рапсового масла и RME

Дизельное топливо может сгорать в двигателях с непосредственным впрыском или же в предкамерных и вихрекамерных. Непосредственный впрыск применяется в двигателях высокой мощности. Удельный расход топлива при этом способе впрыска ниже, чем при двух других. В то же время сгорание топлива в двух последних случаях лучше, т. е. в выхлопе содержится меньше вредных веществ.

Рапсовое масло и RME отличаются от дизельного топлива температурой кипения. У дизельного топлива она равна приблизительно 100 °C, у RME около 320 °C. У рапсового масла температура кипения тоже выше, чем у дизельного топлива. При низкой нагрузке дизеля (в том числе на холостом ходу) температура поршня снижается. Рапсовое топливо, имеющее повышенную температуру кипения и осевшее на охладившемся поршне, уже не испаряется и не воспламеняется при смешивании с воздухом. Несгоревшее топливо поршневыми кольцами перемещается вниз, попадает в картер, где смешивается со смазочным маслом. В результате этого масло разжижается попадающим в него RME, что в дальнейшем может привести к выходу дизеля из строя. При использования в качестве топлива рапсового масла его попадание в смазочное масло приводит к образованию в картере резинообразной субстанции. В связи с этим заменять масло в двигателях, работающих на рапсовом топливе, приходится чаще.

По своим свойствам рапсовое масло имеет большие отличия от дизельного топлива. Это прежде всего относится к вязкости, которая является важнейшим параметром, определяющим качество распыления и сгорания топлива. Вязкость масла может быть понижена нагреванием или разжижением путем добавления дизельного топлива. Рапсовое масло, будучи более вязкотекучим, чем дизельное топливо, при использовании в качестве топлива должно быть достаточно теплым. При слишком низких температурах оно требует подогрева.

Рапсовое масло не может длительно использоваться в обычных дизелях с непосредственным впрыском, так как оно полностью не сгорает. Результатом этого, кроме смешивания со смазочным маслом, являются продукты коксования, откладывающиеся на форсунках, поршнях и поршневых кольцах. В предкамерном и вихрекамерном двигателях длительное использование рапсового масла возможно, так как в этом случае оно дополнительно подогревается перед воспламенением, что способствует лучшему смешиванию с воздухом и более полному сгоранию.

Существуют возможности в дизеле с непосредственным впрыском таким образом изменить конструкцию поршней, головки цилиндров и форсунок, чтобы стало возможным длительное использование в качестве топлива растительных масел. Помимо этого могут быть разработаны специальные двигатели с непосредственным впрыском, предназначенные для работы на рапсовом масле. В таких двигателях должно быть предусмотрено следующее:

  • температура поршня значительно выше, чем в обычных дизелях;
  • ограничена возможность проникновения несгоревшего топлива в смазочное масло;
  • обеспечен более высокий КПД по сравнению с обычным дизелем.

 

 

Благодаря процессу этерификации RME по характеристикам оказывается значительно ближе к дизельному топливу. Это топливо может применяться на любых типах дизелей. Поскольку все дизели, как правило, оптимизированы по использованию дизельного топлива, то переходу на RME должна предшествовать дополнительная калибровка системы впрыска, улучшающая сгорание топлива.

Энергетические показатели

При рассмотрении вопроса об энергобалансе топлива следует учитывать не только энергию, выделяющуюся при сгорании, но и затраченную на его производство и подготовку.

В затраты энергии на получение рапсовых семян следует включать доли, приходящиеся на уборку урожая, обработку полей и внесение удобрений.

Для получения RME требуется еще больше энергии, так как она дополнительно расходуется на этерификацию. Кроме того, в связи с ограниченным числом перерабатывающих предприятий имеют место повышенные транспортные расходы.

Оценки энергетического баланса при производстве рапсового масла и RME в разных источниках различны. Прежде всего это связано с разной оценкой эффекта утилизации отходов. Так, например, рапсовая солома может рассматриваться как дополнительный источник энергии. Жмых и экстракционный остаток могут быть использованы в качестве компонентов белкового корма для животных. При производстве RME в качестве побочного продукта образуется глицерин. Здесь энергобаланс значительно улучшается, если для глицерина находится оптимальное применение.

При оценке энергобаланса для дизельного топлива также учитывают затраты на изготовление, доставку и подготовку. И в этом случае результаты оценки различаются.

RME по сравнению с дизельным топливом имеет более низкую теплоту сгорания. Это значит, что при сжигании равных количеств RME и дизельного топлива мощность, реализованная при использовании рапсового топлива, будет меньше. При одной и той же мощности расход RME будет на 10 % выше (по объему), чем дизельного топлива.

У рапсового масла также теплота сгорания ниже, чем у дизельного топлива. Расход его в большой степени зависит от характеристик двигателя. В современных предкамерных двигателях он особенно велик. В специально доработанных двигателях потребление масла такое же, как и дизельного топлива. Если рассматривать двигатели, специально сконструированные для работы на растительных маслах, то у них расход значительно ниже, чем дизельного топлива у современных двигателей сравнимой мощности.

Вредные выбросы

Использование растительных видов топлива необходимо для того, чтобы уменьшить выброс в атмосферу двуокиси углерода. При сгорании рапсового топлива выделяется такое количество СО2, которое было потреблено из атмосферы растением за весь период его жизни. В то же время не следует упускать из виду дополнительные выбросы углекислого газа, связанные с использованием транспортных средств, а также сельскохозяйственной техники, работающей в основном на дизельном топливе. При изготовлении RME особенно велики дополнительные выбросы СО2, так как этот процесс связан с использованием метанола и расходом энергии.

Рапсовое топливо снижает выбросы углекислого газа в атмосферу, однако считать его экологически чистым было бы неправильно. В отношении выбросов СО2 рапсовое масло более экологично, чем RME.

При исследовании других компонентов вредных выбросов рассматривались различные виды подвижного состава (легковые и грузовые автомобили, тягачи, тепловозы и др.). При этом использовались различные методы исследования, которые зависят от характера эксплуатации подвижного состава и выбираемой в связи с этим точки на характеристике зависимости частоты вращения от крутящего момента. Для автомобильного транспорта используют, как правило, исследование по 13 пунктам.

Для железнодорожного подвижного состава применяют метод ISO-F, предусматривающий проверку по трем пунктам, так как здесь для рассмотрения берут только три режима - полной нагрузки, неполной и холостого хода. Для всех видов подвижного состава устанавливают единые условия эксплуатации, при которых время работы распределяется следующим образом: в режиме холостого хода 60 %, при полной нагрузке 25 % и при частичной 15 %. Результаты исследований нередко нельзя сравнивать из-за различия применяемых методик.

Для автотранспорта лимитируются следующие компоненты выбросов: окись углерода СО, углеводороды СН, окислы азота NOX и сажа. Если здесь оценивать результаты частичного перехода на рапсовое масло или RME, то существенный выигрыш будет только по выбросам сажи. По окислам азота наблюдается увеличение выброса. Применение окисляющего катализатора при использовании RME значительно снижает выбросы СО, СН и сажи.

Для железнодорожного подвижного состава в настоящее время еще нет предельных норм выбросов, установленных государственным законодательством. Существует лишь закон железных дорог Германии (DBAG), согласно которому выбросы следует исключать или снижать до минимального уровня. Разработаны также рекомендации МСЖД, которые и послужили основой для создания методики проверки ISO-F. Согласно им предусмотрены следующие предельные нормы в граммах на киловатт-час: для СО - 3, СН - 0,8, NOX - 12. Для оценки содержания в выхлопе сажи используется число Боша. Нормами для сажи предусмотрена выраженная в этих единицах величина 1,6 - 2,5.

В области железнодорожного подвижного состава существует тенденция к использованию двигателей с более низким выхлопом, имеющих пониженную частоту вращения и увеличенный срок службы. Однако здесь важен также расход топлива. Оптимизация дизелей по величине расхода ведет к увеличению в выхлопе окислов азота. В этом отношении рапсовое топливо наименее пригодно для решения проблемы. Из недостатков следует назвать также повышенный уровень шума от двигателей, работающих на рапсовом масле или RME.

Одним из преимуществ топлива на базе рапса является пониженное содержание в выхлопе окислов серы.

Финансовый аспект и перспективы

Рассмотренные соображения говорят не в пользу внедрения растительных масел вместо дизельного топлива.

Цена RME близка к цене дизельного топлива. На заправочных станциях Германии 1 л RME обычно на 3 пфеннига дешевле дизельного топлива. Эта разница в ценах в настоящее время уже компенсируется увеличением объема продажи.

Рапсовое масло должно быть дешевле RME из-за более простой технологии изготовления. Однако практика показывает, что в чистом виде рапсовое масло в виде топлива используется в небольшом объеме. Рост его потребления возможен лишь с появлением большого числа специально разработанных двигателей. Пока изготовителей таких двигателей очень мало, поэтому они чрезвычайно дороги.

Топливо из растительного сырья освобождено от налога на минеральные масла, если оно не используется в смеси с дизельным. За счет этого налога дизельное топливо стало дороже на 6 пфеннигов за 1 л. Перспективы широкого распространения рапсового топлива зависят в значительной степени от того, будет ли освобожден от налога железнодорожный транспорт, как это имеет место с воздушным и водным. Кроме того, важен обсуждаемый Комиссией ЕС вопрос о перспективах налогообложения топлива из растительного сырья.

Большое значение для внедрения нового топлива имеют также принимаемые предельные нормы выхлопа. Если будет введен налог на выбросы СО2 и принято решение о нормировании окислов серы, шансы рапсового топлива значительно вырастут. Широкому распространению его в сельском хозяйстве препятствует существующая скидка на дизельное топливо, газ и бензин для сельскохозяйственных машин.

Важным фактором, ограничивающим расширение площадей под рапс, является закон о премиях землевладельцам, выводящим часть посевных площадей под пар, чтобы избежать опасности перепроизводства сельскохозяйственной продукции. Пустующие площади могли бы использоваться для выращивания непищевого рапса.

Из двух рассмотренных видов рапсового топлива лучше перспективы использования на железнодорожном транспорте у рапсового масла, хотя реализация этого связана с большими затратами. Специальные двигатели для работы на рапсовом масле уже разработаны для автотранспорта. На железных дорогах таких двигателей еще нет, но возможна установка, например, на мотовозах автомобильных двигателей, специально созданных для работы на рапсовом топливе.

C. Eickmann. Eisenbahningenieur, 1999, N 6, S. 42 - 45.

Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку - ТОП об экологически безопасных технологиях, новой науке и научных открытиях вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке Если у вас неправильно отображается страница, не воспроизводится видео или нашли ошибку в тексте, пожалуйста, нажмите сюда.

ecology.md

auto-dreams: ПОДСОЛНЕЧНОЕ МАСЛО ВМЕСТО БЕНЗИНА

А как у нас обстоят дела на топливном фронте? Говорят скоро любой водила сможет отлить из бензобака немножко подсолнечного масла, для того чтобы поджарить себе картошки :). Как бы там ни было, но использование вместо органического топлива на основе нефти обыкновенного растительного масла сегодня уже реальность. Читаем дайджест:

Подсолнечное масло вместо нефти: производство бензина из растительных масел

Ученые Венского технического университета намерены наладить производство бензина из растительных масел. Они разработали процесс очистки, который может применяться и в обычных установках по очистке нефти. Особенность этого процесса заключается в том, что к нефти примешивается сначала 10 процентов биомасла, затем этот процент доволится до 40, а увеличение содержания растительных масел до 100 процентов и есть конечная цель ученых. Ученые также считают, что из растительного сырья можно получать не только бензин, но и сырье для производства пластмассы.

http://www.spomir.ru/rass/spo_out&action=view_archive&id=21060

Британские ученые заправят машины подсолнечным маслом

Британские ученые открыли новый способ производства водорода из растительного масла, сообщает BBC News. По словам исследователей, благодаря новому изобретению в скором времени могут стать реальностью автомобили, работающие на водородном топливе, сообщает BBC News. Группа ученых университета Лидса (University of Leeds) представила результаты исследования на годовом собрании американского Химического общества. "Наше изобретение позволить производить водород из материалов, полученных из растительных масел, путем установки специального топливного процессора в двигателе автомобиля", - сообщили разработчики. Вместо бензина в бак автомобиля будущего можно будет заливать подсолнечное масло или подобный ему продукт, которое будет специальным устройством преобразовываться в водород. Процесс использует катализатор никеля для освобождения газа из молекул углеводорода, составляющего масло. "Вместо того, чтобы возить с собой большой газовый бак, можно будет использовать обычное жидкое биотопливо," - сказал Эндрю Мосс (Andrew Moss), руководитель группы исследователей. Поскольку нефтяные месторождения постепенно истощаются, аргументы в пользу перехода на экологически чистое водородное топливо становятся все более убедительными. Но до массового производства автомобилей на подсолнечном масле еще довольно далеко, и в ближайшей перспективе бензин пока останется основным видом топлива.

http://www.lenta.ru/science/2004/08/27/sunflower/

Подсолнечное масло заменит бензин?

На днях на озере Комо в северной Италии прошло испытание катера с двигателем на… подсолнечном масле. Показательный заплыв близ местечка Черноббио был приурочен к проходившему там Международному форуму по сельскому хозяйству и продуктам питания.Мотор, заправленный вместо бензина растительным маслом, был изготовлен по заказу итальянской компании “Колдиретти”, и в первый рейс на катере отправился ее глава Паоло Бедони. По его словам, масло из семян подсолнечника, выращенного на Паданской равнине, является итальянским ответом дороговизне нефти.“Постный” мотор сконструирован так, что может заправляться как маслом, так и бензином. Он сделан на базе обычного двигателя, а процедура переделки обошлась в тысячу евро. Преимущество подсолнечного масла состоит в том, что такое топливо не загрязняет окружающую среду и практически не дымит. Правда, отдача мощности его гораздо ниже, чем у бензина. Да и чтобы получить масло в достаточном количестве, необходимо засеять значительную часть Земли подсолнечником.

http://www.businesspress.ru/newspaper/article_mId_37_aId_358113.html

auto-dreams.blogspot.com

способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления - патент РФ 2346027

Изобретение относится к производству автомобильных топлив из возобновляемого сырья и направлено на получение качественного биодизельного топлива, не уступающего по техническим показателям нефтяному дизельному топливу. Способ получения биодизельного топлива из растительных масел включает смешение растительного масла с водородсодержащим газом, нагрев полученной смеси в трубчатой печи до 250-350°С, подачу нагретой смеси в реактор гидрокрекинга, в котором поддерживается давление 2-5 МПа, а в нижний слой катализатора подается холодный водород, отделение в сепараторе высокого давления водородсодержащего газа, часть которого отводится из установки, а остальной циркуляционным компрессором подается на смешение с растительным маслом, жидкость из сепаратора дросселируется в трехфазный разделитель, откуда отводится углеводородный газ, а жидкость разделяется на воду и жидкую углеводородную фракцию, из которой в ректификационной колонне выделяется дизельная и бензиновая фракции, а также тяжелый остаток. Техническим результатом является получение биодизельного топлива, которое является малосернистым и его биоразлагаемость значительно выше нефтяного дизельного топлива, а в процессе его использования содержание NO x в выбросах в атмосферу значительно ниже. 1 ил. способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления, патент № 2346027

Рисунки к патенту РФ 2346027

способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления, патент № 2346027

Изобретение относится к производству (получению) автомобильных топлив из возобновляемого сырья.

Запасы ископаемых топлив ограничены, а использование их оказывает сильное воздействие на окружающую среду. Поэтому сейчас большое внимание уделяется возобновляемым источникам для получения моторных топлив и химических продуктов из растительных масел и жиров, которые приводят к экономии нефти и нефтепродуктов, не уступая по техническим и экологическим показателям лучшим сортам нефтяного дизельного топлива. В коммерческих объемах используется биодизельное топливо, и мировое производство его превышает 2 млн тонн. В Канаде, Европе (в том числе в Украине) и многих других регионах используется в основном масло, получаемое из семян рапса. Рапсовое масло используется как самостоятельное топливо для дизельных двигателей, но чаще - в смеси с нефтяным дизельным топливом с содержанием его в смеси от 5 до 40% [1-3].

Более широко растительные масла используются для производства более качественного топлива путем каталитической трансэтерификации их с этиловыми и метиловыми спиртами. Но и это топливо, состоящее в основном из эфиров, по ряду показателей уступает нефтяному дизельному топливу [3-6].

Ближайшим аналогом (прототипом) является способ получения жидкого биотоплива [7] путем смешения и гидродинамической обработки смеси углеводородного дизельного топлива и рапсового масла. Однако полученное по этому способу топливо несколько уступает по качеству чисто нефтяному дизельному топливу.

Целью настоящего изобретения является получение (производство) биодизельного топлива, обеспечивающего технические показатели, соответствующие лучшим сортам нефтяного дизельного топлива. Указанная цель достигается путем гидрокрекинга растительных масел. Гидрируются все соединения, содержащие кислород, азот и серу, а образовавшиеся углеводороды крекируются с получением более низкомолекулярных соединений. Глицериды, содержащиеся в растительных маслах практически полностью гидрируются:

способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления, патент № 2346027

с образованием предельных углеводородов и воды. Гидрируются также кислоты, жиры и протеины, крекируются и гидрируются образовавшиеся углеводороды:

способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления, патент № 2346027

способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления, патент № 2346027

способ получения дизельного топлива из растительных масел и установка для его осуществления, патент № 2346027

Процесс гидрокрекинга растительных масел следует проводить на бифункциональных катализаторах, обеспечивающих гидрирование и крекинг компонентов сырья. Для обеспечения высокой гидрирующей активности и умеренной крекирующей активности можно применять алюмоникелевые и алюмомолибденовые катализаторы, в которых оксиды Мо и Ni нанесены на алюмосиликаты или оксид алюминия, обладающие умеренной крекирующей активностью.

По предлагаемому способу процесс гидрокрекинга осуществляют при температуре 250-350°С и давлении 2-5 МПа.

При гидрокрекинге масел крекируются в основном глицериды с образованием большого количества воды. Например, при полном гидрокрекинге 1000 кг рапсового масла образуется 170 кг воды. Поэтому отличительной особенностью технологии является введение в схему трехфазного разделителя.

Схема установки для осуществления процесса получения дизельного топлива из растительных масел приведена на чертеже. Установка содержит трубчатую печь 1, реактор гидрокрекинга 2, сепаратор высокого давления 3, трехфазный разделитель 4, циркуляционный компрессор 5, ректификационную колонну 6.

Растительные масла (сырье) смешиваются с циркулирующим водородсодержащим газом (ВСГ) и смесь после нагрева в трубчатой печи 1 до 250-350°С подается в реактор гидрокрекинга 2. Процесс ведется под давлением 2-5 МПа. Для регулирования температуры в нижний слой катализатора подается холодный водород. В сепараторе высокого давления 3 отделяется ВСГ, часть его отводится из установки, а остальной - циркуляционным компрессором 5 подается на смешение с сырьем. Степень циркуляции - 500-800 м3 /м3 сырья. В установках небольшой мощности можно использовать ротационные или поршневые компрессоры.

Из сепаратора 3 жидкость дросселируется в трехфазный разделитель 4, из которого отводится углеводородный газ, а жидкость разделяется на углеводородную фракцию и воду. В ректификационной колонне 6 из углеводородной фракции выделяется дизельная и бензиновая фракции, а также тяжелый остаток.

При использовании алюмоникелевого катализатора получается следующий выход продуктов, мас.%:

углеводородный газ2,5-3,5
бензиновая фракция 6,5-10
дизельное топливо 63-67
тяжелый остаток 3,5-6
вода16-18

В связи с тем, что растительные масла содержат очень малое количество серы и азота, в установке отсутствует секция очистки углеводородного газа (ВСГ), а сдувку ВСГ можно использовать как топливо, что существенно упрощает технологическую схему.

Гидрокрекинг, предназначенный для превращения растительных масел в высокоцетановое малосернистое дизельное топливо, способен перерабатывать широкий ассортимент сырья, включая сырье с высоким содержанием жирных кислот. Ожидаемый выход биодизельного топлива - 62-70% при цетановом числе (90-100), содержание серы - меньше 10 млн-1. Биоразлагаемость в почве биодизельного топлива высокая и равна 95% после 28 суток, тогда как у нефтяного топлива - 40% за тот же период времени. Одно из преимуществ биодизельного топлива, полученного по этой технологии, - снижение выбросов NOx при его использовании.

Однако гидрокрекинг требует большого количества водорода. Поэтому процесс в значительных объемах может быть организован на НПЗ или химических предприятиях, где имеется процесс производства водорода.

Положительным эффектом изобретения является использование высококачественного биодизельного топлива, которое продлевает ресурс работы двигателя и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу, а также экономит невозобновляемые топливные ресурсы.

СПИСОК ССЫЛОК

1. Митусова Т.Н., Калинина М.В., Данилов A.M. Биодизельные топлива // Нефтепереработка и нефтехимия. 2004. №2. С.16-20.

2. Ковтун Г.А. Бiодизельное паливо // Вiсник НАН Украïни. 2005. №11. - с.51-56.

3. Железна Т. Бiодизельне паливо // Зелена енергетика. - 2003. - №3. с.9-11.

4. Пат. Украïни №14022, МПК (2006) C10L 1/00, Бюл. №4, 2006.

5. Патент Украины №74986, МПК (2006) C10L 1/02, Бюл. №2, 2006.

6. Каминский Е.Ф., Хавкин В.А. Глубокая переработка нефти: технологический и экологический аспекты. - М.: Техника, 2001. - 384 с.

7. Патент Украины №74986, МПК (2006.01) C10L 1/02, 2006, Бюл. №2, 2006 г.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения биодизельного топлива из растительных масел, включающий смешение растительного масла с водородсодержащим газом, нагрев полученной смеси в трубчатой печи до 250-350°С, подачу нагретой смеси в реактор гидрокрекинга, в котором поддерживается давление 2-5 МПа, а в нижний слой катализатора подается холодный водород, отделение в сепараторе высокого давления водородсодержащего газа, часть которого отводится из установки, а остальной циркуляционным компрессором подается на смешение с растительным маслом, жидкость из сепаратора дросселируется в трехфазный разделитель, откуда отводится углеводородный газ, а жидкость разделяется на воду и жидкую углеводородную фракцию, из которой в ректификационной колонне выделяется дизельная и бензиновая фракции, а также тяжелый остаток.

2. Установка для получения биодизельного топлива из растительных масел по п.1, состоящая из трубчатой печи, реактора гидрокрекинга, сепаратора высокого давления, циркуляционного компрессора, ректификационной колонны, при этом реактор гидрокрекинга снабжен двумя слоями катализатора, а для разделения жидкости на углеводородный газ жидкую углеводородную фракцию и воду использован трехфазный разделитель.

www.freepatent.ru


Смотрите также