Получение биодизеля

Заключение
Несмотря на высокую перспективность использования биодизельного топлива, можно выделить некоторые недостатки, которыми оно обладает:
• Высокая стоимость – данное топливо будет всегда дороже по сравнению со стоимостью минерального дизельного топлива;
• Процессы получения биодизеля требует существенной доработки и модернизации;
• Некоторые виды топлива могут деструктивно влиять на неметаллические детали двигателей внутреннего сгорания;
• Температура плавления биодизеля слишком высока, чтобы использовать его в регионах с холодным климатом.
В работе были рассмотрены основы производства биодизельного топлива, а также была сформулирована динамика производства биодизеля. Установлены основные достоинства и недостатки биодизеля.
Биодизель – топливо нового поколения, и, несмотря на высо ...

Содержание
Введение 2
1. Общие сведения и биодизельном топливе 3
2. Технологии производства биодизеля 7
2.1 Процесс производства дизельного топлива NExBTL из возобновляемого сырья 8
2.2 Новая технология производства биодизеля на основе декарбоксилирования 9
Заключение 11
Список использованных источников 12

Введение
Глобальное производство первичной энергии в 2002 г. составило 400 ЭДж. Ежегодный прирост производства энергии достигает 10 ЭДж, причем в ближайшее время не ожидается снижения темпов роста или уменьшения прироста энергии. Из этого следует, что в ближайшем будущем ожидается истощение запасов основных источников энергии, основанных на ископаемом топливе (∼80 %). Более того, экологические проблемы, возникшие в последнее время, такие как парниковый эффект, кислотные дожди и смог, связанные с использованием энергии, образующиеся при сжигании ископаемого топлива, показали политикам и ученым всего мира серьезность будущих экологических и энергетических проблем. Вследствие этого, для удовлетворения будущих потребностей в энергии требуется поиск принципиально новых и стабильных источников э нергии. Одним из таких источников энергии является биодизель. Биодизельное топливо основано на использовании возобновляемых источников сырья для его производства и отличается высокой технологичностью по сравнению с другими видами топлива.
Целью данной работы являлось рассмотрение основ производства биодизельного топлива.
Для достижения поставлено цели были сформулированы следующие задачи:
• Сформулировать динамику производства биодизельного топлива.
• Привести основные достоинства и недостатки биодизеля.
• Рассмотреть основы технологии получения биодизельного топлива.

Одна из основных целей процесса – снижение вязкости масла. В качестве первичного сырья используются вторичные масла и жиры. Одной из первых стадий является фильтрование исходного сырья от примесей и воды.Трансэтерификация – процесс каталитический. Существующие методы получения метиловых эфиров растительных масел сводятся к использованию трёх основных способов, различающихся природой катализаторов: алкоголиз триглицеринов растительных масел в присутствии гомогенного катализатора щелочного типа; алкоголиз триглицеринов растительных масел в присутствии гомогенного катализатора кислотного типа; алкоголиз триглицеринов растительных масел в присутствии гетерогенного катализатора.В качестве сырья для биодизеля используют растительные масла, эфирные масса или водоросли. Также могут применяться отработанное растительное масло, животный жир и другие. В зависимости от того, какое исходное сырье используется, будет варьироваться температура застывания топлива и его цетановое число (таблица 2).Таблица 2 – Основные характеристики биодизеля полученного из различных видов сырьяИсходное сырье (масло)Температура застывания, ºСЦетановое числоРапсовое– 1055-58Подсолнечное– 1252Оливковое– 660Хлопковое– 555Кукурузное– 1053Кокосовое– 970Пальмовое– 1465 Число атомов углерода в жирных кислотах находится в пределах 16-24, основную массу составляют кислоты С16-С18, которые могут быть ненасыщенными, мононасыщенными и полиненасыщенными.Постоянное давление общественности на производителей биодизеля, заставляет последних искать непищевое сырье для его производства. К таким продуктам относятся соапсток (отходы нейтрализации масел и жиров), фуз (осадок растительных масел), отработанный фритюрный жир, водоросли и другие. Одной из наиболее перспективных культур, которая способна давать высокие выходы, является – водоросли. Их можно выращивать в любых, в том числе, загрязненных водоемах, в специальных биореакторах [4]. Технологии производства биодизеляНесмотря на то, что растительное масло использовалось сравнительно давно в качестве топлива для дизельных двигателей, его использование скрывает множество недостатков. В частности необходимо использовать его переработку, чтобы получить хороший товарный продукт.Пиролиз – разложение химического вещества при его нагреве без доступа воздуха. Пиролиз натуральных масел и жиров включает крекинг триглициридной структуры до алканов, алкенов и жирных кислот. С использованием реакции Дильса-Альдера можно также получить ароматические углеводороды. Недостатком технологии является снижение атомов углерода в молекуле продукта, что приводит к меньшему энергосодержанию более легких углеводородов. Широко известны работы, посвященные каталитическому пиролизу масел и жиров, которые направлены на получение удовлетворительного конечного продукта и увеличение выхода дизельного топлива [5,6]. Микроэмульгирование – процесс создания эмульсий воды, масла с использованием ПАВ. Диаметр капель в микроэмульсиях составляет 1-150 нм. Такая коллоидная система может хорошо использоваться в качестве биодизельного топлива. В частности, было установлено, что микроэмульсии на основе растительных масел и метанола очень близки к свойствам дизельного топлива. Однако, также имеются результаты, что в ДВС данное топливо приводит к образованию сажи на форсунках и выпускных клапанах.Переэтерификация – наиболее распространенный способ производства биодизеля путем переэтерификации растительных масел и жиров до эфиров жирных кислот (рис. 2). В промышленности, в качестве спирта чаще всего используется метанол, хотя могут применяться этиловый, пропиловый, бутиловый и амиловые спирты. Рис. 2 – Схема реакции переэтерификации триглицеридовНедостатками топлив на основе эфирных жирных кислот являются их химическая нестабильность, пониженные эксплуатационные характеристики при низких температурах, что существенно снижает их привлекательность для холодных регионов. Кроме того, высокая стоимость процессов разделения гомогенного катализатора и продуктов реакции сказывается на стоимости самого топлива. Поэтому, в настоящее время разрабатываются новые гетерогенные катализаторы.Процесс производства дизельного топлива NExBTL из возобновляемого сырьяДизельное топливо NExBTL производится компанией «Несте Ойл» в процессе переработки растительных масел. С химической точки зрения, процесс включает каталитическое гидрирование растительных масел в соответствующие алканы. Глицериновый фрагмент триглицерида гидрируется до соответствующего алкана С3 — пропана — и, таким образом, исключается побочное образование глицерина. Так как в ходе этого процесса из молекул масла удаляется кислород, полученное дизельное топливо не оксигенировано, как в случае биодизеля, полученного методом переэтерификации. В отличие от переэтерифицированного биодизеля, имеющего желтый цвет, конечный продукт представляет собой прозрачный бесцветный парафин с высоким цетановым числом (от 85 до 99) и свойствами даже лучшими, чем у нефтяного дизельного топлива. Поскольку химически продукт идентичен традиционному дизельному топливу, не требуется внесения изменений в конструкцию двигателя или применения специальных мер предосторожности для двигателя. Низкотемпературные свойства (точка помутнения) топлива NExBTL могут регулироваться в пределах от −5 до −30 °C для применения в различных климатических условиях.Первый завод, основанный на данной технологии, был построен летом 2007 г. на НПЗ компании «Несте Ойл» в г.