Сущность технологии производства биодизеля. основные характеристики
Технология производства биодизеля сводится к следующему. Растительное масло (рапсовое, подсолнечное, соевое и др.) переэтерифицируется метанолом, реже – или этанолом, или изопропиловым спиртом при температуре 60 °с и нормальном давлении. На 1 т масла требуется 100 кг метанола с добавлением гидоксида калия или натрия. Реакция выглядит так:
Типовая схема производства биодизеля представлена на рисунке 1.
Здесь главные блоки: приготовление масла, очистка масла, приготовление катализатора, переэте-рификация, очистка и стабилизация, отгонка метанола, складирование готового продукта.
Следует отметить, что биодизель как продукт не рекомендуется хранить более 3 месяцев – он разлагается.
Обладая примерно одинаковым с минеральным дизельным топливом энергетическим потенциалом, биодизель имеет ряд существенных преимуществ:
- он нетоксичен, практически не содержит серы и канцерогенного бензола;
- разлагается в естественных условиях и при этом биологически безвреден;
- обеспечивает значительное снижение вредных выбросов в атмосферу при сжигании, как в двигателях внутреннего сгорания, так и в технологических агрегатах;
- увеличивает цетановое число топлива и его смазывающую способность, что существенно увеличивает ресурс двигателя;
- имеет высокую температуру воспламенения (более 100 °с), что делает его использование относительно безопасным;
- для его производства используется возобновляемое сырье;
- производство биодизеля легко организовать, в том числе в условиях небольшого фермерского хозяйства, при этом используется недорогое оборудование;
- специалисты по моторной технике считают биодизель лучшим топливом для моторов с самовоспламенением.
Показатели эмиссии отработавших газов биодизеля:
- сокращение выброса CO2 почти на 100%;
- сокращение выброса CO на 10–50%;
- сокращение выброса SO2 почти на 100%;
- сокращение выброса оксидов азота на 5–10% (в зависимости от возраста транспортного средства и настройки мотора);
- сокращение выброса сажи на 40–60%;
- сокращение выброса несгоревших углеводородов на 10–50%;
- сокращение выброса всех полициклических ароматических углеводородов;
- замена запаха выхлопного газа, типичного для нефтяного дизельного топлива, на приятный вкусовой запах.
Стоимость биодизеля в настоящее время не превышает стоимости «нефтяного» дизельного топлива и имеет тенденцию к снижению по отношению к последнему.
Качество биодизеля регламентируется нормативными документами. В Европе это EN14214 (разработан для биодизеля на основе рапсового масла), в США – ASTM D-6751 (разработан длябиодизеля на основе соевого масла).
В Российской Федерации собственные стандарты для биодизеля отсутствуют. Утвержден ГосТ на использование 5% биодобавки в моторное топливо.