Что такое биодизельное топливо, его преимущества и недостатки

Для работы дизельных двигателей топливо из растительного сырья не является стопроцентной альтернативой основному дизельному произведённому из нефтепродуктов. Биодизель больше может выполнять роль дополнительного горючего, позволяющего повысить уровень экологичности выхлопа отработанных газов, без содержания серы. А также, биодизель имея полностью органическое происхождение быстро разлагается в окружающей среде, не оказывая экологического загрязнения. Сточки зрения экономики, в при наличии избыточного растительного сырья, являющегося основой растительного горючего, использование биодизеля даёт возможность оптимизировать производственные затраты отдельного сельскохозяйственного предприятия.

Дизельное топливо из растительного сырья

Технология производства биодизеля

Опираясь на научную терминологию биодизельное топливо производится из растительных масел или жиров путем переэтерификации, где в результате реакции жиров и масел при взаимодействии сложных эфиров жирных кислот с жирными кислотами образуются новые сложные эфиры.

Простым языком – в результате действия внедрённого катализатора, осуществляется некое химическое преобразование, при котором происходит замещение одних элементов другими в структуре вещества. Конкретно, реакция происходит с одноатомными спиртами, образуя моноалкильные эфиры жирных кислот и глицерин. Основное отличие от дизеля, произведённого из нефти является наличие в биотопливе метиловых эфирных жирных кислот (МЭЖК).

Технология производства биодизеля

Процесс переэтерификации достигается смешиванием масла со спиртом — метанолом, этанолом или изопропиловым спиртом, в пропорции на 1 тонну масла 0.2 тонны спирта, в температурном режиме 60°С. В качестве катализатора применяют гидроксид калия или натрия (сода).

Для получения качественного биотоплива, при производстве, необходимо выдержать ряд условий:

  1. После преобразующей реакции содержание этиловых эфиров в составе биодизеля должно превышать 96%.
  2. Избыточный этанол после завершения переэтерификации нужно удалить из полученного этилового эфира.
  3. Для предотвращения забития фильтров топливной двигателя и образования нагара в камерах сгорания, так же полученное топливо подвергают очищению от глицериновых продуктов омыления.
  4. В заключении производят удаление воды из топлива сушкой, так как влага провоцирует коррозийные процессы и создаёт условия развития микроорганизмов биотопливе.

В технологии производства биогорючего для сепарирования (отделения) из преэтерифицированной массы сырья фракций глицеринов, осаженных солей и свободных жирных кислот могут использоваться оборудование центробежного типа и специальные сорбенты.

При всём этом срок использования произведённого биодизеля не должен превышать 3-х месяцев из за риска его органического разложения.

Классификация топлива по сырью

В зависимости от вида ресурсного сырья в производстве биотопливо подразделяется на три поколения:

  • Первое поколение топлива изготавливается из масел сельскохозяйственных культур
  • Второе поколение биодизеля производится из жиросодержащих отходов
  • Третье поколение биотоплива предполагает использование в качестве производственного сырья липиды микроводорослей.

Наиболее перспективным является производство биогорючего на основе липидов водорослей, где себестоимость выращивания сырья может быть значительно снижена за счёт использования побочного тепла выделяемого технологическими процессами тепловых и атомных электростанций.

В производстве биотоплива первого поколения используют ряд масличных сельскохозяйственных культур: подсолнечник, рапс, кунжут, арахис, клещевина, жожоба, макадамия, масличная пальма, кокосовая пальма, олива, какао, авакадо, горчица.

Продуктивность масляных сельскохозяйственных культур
Маслянистость культур

Преимущества

Биодизель не уступает цетановым числом традиционному минеральному дизельному топливу, где его значение составляет 51 единица.
Хорошие смазывающие свойства топлива позволяют увеличить ресурс двигателя и узлов топливной системы до 60%. Вместе с этим использование данного горючего не требует дополнительного переоборудования и дооснащения двигателя и топливной системы.

Растительное дизельное топливо
Топливо имеет достаточно высокую температуру вспышки, более 150°С, что относительно повышает его пожаробезопасные свойства.
Топливо, без экологического ущерба окружающей среде, под действием микроорганизмов, полностью разлагается в течении 28 суток.
Также нужно отметить, что при производстве горючего побочно получают глицерин, продажная стоимость которого позволяет несколько повысить рентабельность производства биодизеля.

Недостатки

При использовании в зимний период топливо необходимо подогревать, либо использовать его в смеси с минеральным дизельным топливом в пропорциях 20% биозизеля к 80% ДТ.
Расход биодизеля на 5-7% выше традиционного, минерального дизельного горючего.
В виду сохранения своей биологической активности существенным недостатком биодизеля является его непродолжительный срок хранения — до трёх месяцев.
Производство топлива требует выделения дополнительных посевных площадей.

Применение топлива

Биодизель используют в качестве топлива как в чистом виде, так и в смеси с минеральным дизельным топливом. Заправка возможна любой дизельной техники без исключения: легковые автомобили, любая тракторная и специальная техника, тепловозы, стационарные силовые установки.

Ориентируясь на развитие использования биотоплива в США и Европе марки дизельного топлива, с наличием в составе биогорючего помечают буквой «В». Идущая за буквой «В» цифра означает процентное содержание биотоплива в общем объёме используемой марки дизельного топлива. Например, в марку 100%-го биодизеля помечают знаком «В100», в смеси минерального дизельного топлива 98% с добавлением 2% биодизеля помечают — «В2».

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector