Технология получения дизельного топлива из рапсового масла

Реферат

Биотопливо – это топливо из биологического сырья получаемое в результате переработки стеблей сахарного тростника или семян рапса, кукурузы, сои.

Рапс (лат. Brassica napus) — вид травянистых растений из семейства Капустные (Крестоцветные).

Важное масличное растение; экономическое значение рапса к концу XX века существенно выросло в связи с тем, что он начал использоваться для получения биодизеля.

Рис.1 Соцветие рапса

Относительно места происхождения рапса до сих пор нет единого мнения, но во многих странах Европы, Азии, Америки и Северной Африки рапс встречается в одичалом состоянии как сорняк. В России как масличную культуру его начали возделывать с начала XIX в.

Рапс — однолетнее растение длинного дня, холодостойкое, требовательное к влаге и плодородию почвы, хорошо произрастает в умеренной зоне. Размножается рапс семенами.

В настоящее время насчитывают 12 разновидностей рапса.

  • При создании сортов пищевого направления к основным задачам следует отнести увеличение содержания масла в семенах и повышение его качества. Важное значение в селекции рапса этого направления имеет окраска семян . Предпочтительны желтосемянные сорта, поскольку они отличаются повышенным содержанием масла и белка и низким — клетчатки (используется в производстве маргарина, жидких жиров олеиновой кислоты ).
  • При создании сортов технического направления необходимы сорта, содержащие в своём составе те или иные жирные кислоты. Например, технические масла (гидравлическое и смазочное) и биотопливо должны обладать высоким содержанием эруковой кислоты, а предназначенные для производства синтетических моющих средств и парфюмерной продукции — лауреновой.
  • При создании сортов кормового направления необходимы сорта с высоким качеством как семян, так и зелёной массы, повышенным содержанием белка, сбалансированного по аминокислотному составу, и низким уровнем глюкозинолатов1 .

Что представляет собой биотопливо?, Первое что приходит в голову обыкновенные дрова. Твердое биотопливо.

Дрова — древнейшее топливо, используемое человечеством. В настоящее время для производства дров или биомассы выращивают энергетические леса, состоящие из быстрооборачиваемых растений.

13 стр., 6384 слов

Биодизель биотопливо на основе растительных или животных жиров ...

... этом примерно треть урожая рапса в 2004 года было использовано именно для производства биотоплива. В странах Евросоюза биодизель ... означает процентное содержание биодизеля. В2 — 2 % биодизеля, 98 % дизельного топлива. В100 — 100 % биодизеля. Применение смесей не требует ... Применяется на автотранспорте в чистом виде и в виде различных смесей с дизельным топливом. В США смесь дизельного топлива ...

Виды биотоплива

Биоэтанол

  • Мировое производство биоэтанола в 2005 составило 36,3 млрд литров, из которых 45 % пришлось на Бразилию и 44,7 % — на США. Этанол в Бразилии производится преимущественно из сахарного тростника, а в США — из кукурузы.

Производство этанола из тростника на сегодняшний день экономически более выгодно, чем из кукурузы. Федеральное правительство США предоставляет производителям этанола налоговый кредит (но не субсидии) до $0,51 за галлон этанола. Бразильский этанол дёшев из-за низких заработных плат у сборщиков сахарного тростника.

Биометанол

В числе относительно новых способов использования метанола, а соответственно и биометанола, выделяют:

  • применение в качестве добавки к автомобильным бензинам;
  • применение в топливных элементах;
  • для метилирования растительных масел в процессе производства биодизеля.

Основными достоинствами биометанола являются:

  • низкий объем выбросов углекислого газа;

— возможность организовать переработку (рециклинг) отходов животноводства и сельского хозяйства.

Главные недостатки биометанола:

  • низкий энергетический КПД — максимум 68%;
  • бесцветное пламя, что может привести к аварийным ситуациям;
  • срок окупаемости проекта — до 20 лет.

Всего в мире насчитывается примерно 90 заводов по производству метанола. Темпы роста объемов их выпуска довольно низкие и составляют всего 4% в год.

В мире насчитывается всего 5 перспективных проектов,касающихся биометанола, среди них: BioMCN (Нидерланды, Европа), Smithfield Foods (Юта, США), North Shore Energy Technologies (в перспективе, США), Norin Green (в перспективе, Япония), Atlantic Biomass (в перспективе, США).

к 2020 году

Бутиловый спирт

Россия — крупнейший производитель и экспортер бутанола.

В США ежегодно производится 1,39 млрд литров бутанола приблизительно на $1,4 млрд. Энергия бутанола близка к энергии бензина.

В 2007 году в Великобритании начались продажи биобутанола в качестве добавки к бензину.

Диметиловый эфир( C2H6O)

Применение диметилового эфира не требует специальных фильтров, но необходима переделка систем питания (установка газобалонного оборудования, корректировка смесеобразования) и зажигания двигателя. Без переделки возможно применение на автомобилях с LPG-двигателями при 30 % содержании в топливе.

Национальная Комиссия Развития и Реформ (NDRC) (Китай), Департамент транспорта и связи Москвы

Биодизель

  • С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.
  • Микроскопические водоросли являются источником биотоплива, которое можно использовать вместо привычной солярки (дизеля минерального).

    Водоросли — это источник энергии и метод борьбы с глобальным потеплением. Водоросли относятся к числу наиболее во всем мире, и на 50% состоят из масел, которые используются для производства биодизельного топлива. В настоящее время насчитывается около 65000 известных видов водорослей, а сотни тысяч еще предстоит определить. Как известно, одни из видов могут быть идеальны для работы реактивного двигателя, в то время как другие — для дизельного.

  • Урожайность биодизеля из масличных культур, таких как сафлор, может быть увеличена до 24 процентов с использованием нового процесса, разработанного химиками из Калифорнийского Университета в Дэвисе. Метод основан на преобразовании растительных масел и углеводов в биодизельное топливо в одном процессе, а также, используя этот метод, улучшаються эксплуатационные характеристики биодизеля, особенно в холодную погоду. Затраты при использовании такого нового процесса могут быть несколько выше, чем при обычном производстве биодизеля, но они должны быть компенсированы за счет увеличения объемов производимого биотоплива (до 24%) и улучшения его производительности.

Как говорилось раннее, сырьём для производства биотоплива могут быть различные растительные масла, в том числе и РАПСОВОЕ (основной вид сырья в Европейском Союзе).

Поговорим поподробнее о рапсе, его выращивании, применении., Технология получения дизельного биотоплива из рапсового масла

Область применения:

Транспорт, сельское хозяйство, энергетика.

Характеристики биотоплива:

представляет собой смесь метиловых эфиров высших жирных кислот (более 90% составляют эфиры олеиновой, линолевой и пальмитиновой кислот)

  1. вязкая жидкость светло-желтого цвета
  2. легко растворимо в неполярных и хлорированных органических растворителях
  3. мало растворимо в воде

Физико-химические показатели биотоплива:

Цетановое число Не менее 47
Кинематическая вязкость при 20 °С, мм2/с 7,1
Температура застывания, °С Не выше -38
Температура помутнения, °С не выше − 5
Температура вспышки в закрытом тигле, °С не ниже 138
Теплотворная способность, кДж/кг − 39670
Концентрация смол, мг на 100 см3 топлива не более 39,5
Кислотность, мг КОН на 100 см3 топлива не более 5
Зольность, % не более 0,04
Коэффициент фильтруемости не более 3
Плотность при 20 °С, кг/м3 не более 880
Содержание механических примесей отсутствует
Содержание воды, % отсутствует
Массовая доля серы, % отсутствует