ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Разработка высокоэффективной энергоресурсосберегающей инновационной технологии получения биодизельного топлива
Биодизельное топливо (БТ) – это сложный метиловый эфир, получаемый из масел растительного или животного происхождения и используемый в основном в качестве добавки в традиционное дизельное топливо. Данный энергоноситель может производиться из более чем 50 видов масличных культур (подсолнечника, рапса, сои, хлопка, льна, пальмы, арахиса и т.д.). Имеются также сведения о получении его из горчицы, фундука, оливы и бука. Технологический процесс производства БТ достаточно простой: масло семян очищается от механических примесей, затем в него добавляется метиловый спирт и щелочь, которая служит катализатором реакции переэтерификации, и затем смесь нагревается до 50 °С. После охлаждения жидкость расслаивается на две фракции – легкую (метиловый эфир – биодизель) и тяжелую (глицерин). Основными сельскохозяйственными культурами для производства БТ являются рапс, подсолнечник, соя и пальма. Животные жиры и отходы пищевых жиров пока не получили широкого распространения.
Кроме того, что выбросы фосфора из биодизеля (в котором он содержится в жидкой форме в виде различных фосфолипидов) регулируется стандартами ЕРА, фосфор может иметь негативный эффект на физические характеристики и сырья, и произведенного из него биодизеля.
Фосфолипиды (в повышенных количествах) могут выделяться из масла и жира при хранении и транспортировке, что приводит к образованию желеобразного слоя, который трудно поддается удалению, у дна емкостей. Если в процессе производства биодизеля присутствуют большие количества фосфолипидов (или других подобных эмульгаторов), они могут негативно влиять на производство, если технология не приспособлена к таким условиям.
Фосфолипиды (и подобные нефорсфатные соединения) имеют высокую вязкость и способствуют образованию эмульсии. Высокое содержание эмульгаторов в процессе перэтерификации может затруднить разделение метилового эфира и слоев, насыщенных глицерином.
Если разделение фаз происходит успешно, большая часть фосфорсодержащих соединений удаляются с глицериновой фазой. Во многих случаях формируется эмульсионный «средний слой», содержащий значительное количество биодизеля, глицерина, мыла и смол. Если не производится предварительная гидратация масла, производители биодизеля используют многоступенчатую перэтерификацию для минимизации потери продукта из-за образования эмульсии.
Влияние на стоимость сырья.
Масло с очень высоким содержанием фосфатов чаще всего не продается коммерчески, поскольку почти все крупные производители пищевого масла проводят гидратацию продукции. Во многих случаях, те же компании продают менее рафинированные версии масел/жиров по более низкой стоимости. При покупке таких материалов следует проявлять осторожность, если вам не известно, как на них отреагирует технологический процесс.
Влияние на производство биодизеля.
Присутствие фосфолипидов в готовом биодизеле может привести к невозможности пройти тест на холодную фильтрацию. Многие технологии (холодная фильтрация, разделение на фракции и дистилляция, среди прочих) могут быть использованы для удаления этих примесей и улучшения времени холодной фильтрации топлива.
«Использованные» масла могут содержать повышенные количества вредных эмульгаторов. Не фосфорсодержащие эмульгаторы могут содержать железо или другие металлы, которые будут иметь равно негативный эффект на производителя биодизеля.
При использовании гетерогенной этерификации, гидратация масла – критически важный этап для сохранения активности катализатора и общей экономичности процесса.
Научные статьи и патенты.
- Моделирование процесса метанолиза растительных масел в аппарате вихревого слоя ферромагнитных частиц.
- Моделирование гидродинамики в реакторе с вихревым слоем ферромагнитных частиц при синтезе биотоплива.
- Аппарат вихревого слоя для производства биодизельного топлива.
Производство биодизеля из микроводоросли хлорелла.
Научные статьи и патенты.
- Использование аппарата вихревого слоя в технологической линии производства биодизеля из микроводоросли хлорелла.
- Технология получения липидов из микроводорослей.