Біодизель є альтернативним видом палива для дизельних двигунів.
Біодизель є альтернативним видом палива для дизельних двигунів.
Біодизель (дизельне біопаливо) являє собою складний метиловий ефір з якістю дизельного палива, вироблений з масла рослинного або тваринного походження і використовуваний в якості біопалива. Хімічна формула - С13Н24.
Механізм отримання біодизелю полягає в проведенні реакції етерифікації - взаємодії жирних кислот з метиловим спиртом в присутності каталізатора (лужного або кислотного).
Співвідношення рослинного масла і метанолу складає приблизно 9: 1.
Малюнок. Технологія виробництва біодизеля
Реакція починається повільно і в залежності від перемішування займає всього 3-6 хвилин. Щоб отримати хороший вихід біодизеля її необхідно провести двічі. Потім все це декантирують: гліцерин - на дні, і верхня фракція - ефір - передається на другу стадію реакції. Знову просте змішування з метанолом і каталізатором протягом декількох хвилин завершить процес етерифікації, і другий статичний декантер розділить фракції гліцерину і ефіру.
Реакція йде при будь-якій температурі, т. Е. Діапазон від 20 оС до 90 оС є прийнятним. Кожні 10 оС подвоюють швидкість реакції, деякі джерела рекомендують температуру 55 оС для підвищеної безпеки процесу, так як метанол закипає при 65 оС.
З однієї тонни рослинного масла і 111 кг спирту (в присутності 12 кг каталізатора) виходить приблизно 970 кг (1100 л) біодизеля і 153 кг первинного гліцерину.
Для виробництва біодизеля підходять будь-які рослинні масла. тверді масла тваринного походження, відходи олійно-жирового виробництва або боєнь.
Як рослинних масел можуть використовуватися соняшникова, ріпакова, лляна та ін. Залежно від використовуваної сировини якісні показники біопалива різняться. Так, наприклад пальмовий біодизель має найбільшу калорійність, але швидко замерзає при відносно високих температурах. Ріпаковий біодизель дещо поступається пальмової по калорійності, але краще переносить холод.
Таблиця. Обсяг виробництва рослинної олії з 1 га деяких сільгоспкультур
Оптимальним сировиною для виробництва біодизеля служить рапс. Відсоток виходу дизельного палива з 1 т рапсового масла - 96%.
За питомою вагою у світовому виробництві олійних культур ріпак посідає третє місце після сої і бавовни, випередивши соняшник.
Ріпак є відмінною культурою для сівозміни з пшеницею. Він добре структурує грунт, в результаті підвищення врожайності зернових, посіяних після ріпаку, становить до 10-15 ц з га.
Виробництво біодизеля відрізняється більш простий в порівнянні з біоетанолом технологічним ланцюжком. В результаті деякі фермерські господарства мають пару бочок для проведення хімічних реакцій між рослинним маслом і метиловим спиртом в якості експерименту. В процесі виробництва біодизеля на кожен його галон потрібно затратити 0.083 кВт / год електроенергії і 10 Ккал теплової енергії. одержуваної від спалювання природного газу.
Оцінку основних параметрів організації виробництва біодизеля можна провести на прикладі іспанського заводу:
Потужність: 21 000 м3 біодизеля в рік
Інвестиції: 8.2 млн євро
Персонал: 18 людей
Територія: 6 000 м2 (будівлі - 2,300 м2)
Число реакторів: 3
Сировина: соєве масло, пальмове масло
Зберігання масла: 300 м3
Ємності для метанолу: 60 м3
Ємності для готового біодизеля (B100): 400 м3
Ємності для гліцерину: 100 м3
За експертними оцінками, вартість будівництва заводів з виробництва біодизелю - від 0.2 до 0.5 долара на літр потужності.
При організації виробництва біодизеля - додатковий прибуток можна отримати від реалізації одержуваного гліцерину.
Більш детальна інформація про особливості виробництва біодизеля в умовах українського ринку представлена в звіті «Маркетингове дослідження ринку біопалива»