Биодизель производство – Биодизель. Технология производства и цена

Содержание

Биодизель и производство биодизеля с помощью реакторов

Рассмотрим немного теоретических сведений, которые позволяют понять, как производится биодизель. Способ получения метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК) заключается во взаимодействии метанола с триглицеридом при температурах незначительно отличающихся от комнатной (20-40 оС), при этом катализатором служит КОН, растворенный в спирте. Спирта берется избыток. Заменить метанол его гомологами не удалось. Замена КОН на NaOH намного ухудшает протекание процесса. По окончанию метанолиза вводится вода. В водную фракцию уходит глицерин, мыло и не прореагировавший метанол (частично). Разделение успешно проходит в делительной воронке, выход реакции на уровне 95,0 — 97,5%.

Как получают биодизель с помощью технологий GlobeCore

Для получения метиловых эфиров используются в основном любые типы растительных масел и животные жиры.

Наибольшим нашим достижением является то, что мы можем производить МЭЖК — метиловые эфиры жирных кислот (FAME), в народе биодизель (biodisel), из кислого куриного жира с кислотностью до 23 единиц.

У нас не используется нагрев, реакция бурно протекает в потоке и уже через 15 минут происходит разделение метиловых эфиров и глицериновой фазы

GlobeCore — занимает лидирующие позиции на рынке энергосберегающего оборудования и энергосберегающих технологий а также внедрению новых технологий и оборудования.

Наше оборудование поставляется в десятки стран по всему миру, реализовано ряд проектов по строительству и модернизации заводов огромной мощности 160000  до 250000 тысяч тонн в год по получению конечного продукта МЭЖК.

Мы производим оборудование для получения МЭЖК абсолютно из любых типов кислых масел и животных жиров:

Установки биодизельные малой и средней производительности — от 1000 до 2000 л/час УБД-2.

Биодизельная установка такой производительности это отличное решение для среднего бизнеса, для аграрных предприятий, фермерских объединений, автотранспортных предприятий, да и в прочем для любого желающего делать бизнес на биотехнологиях и в частности на получении биодизельного топлива. Которое соответствует всем международным стандартам.

Установки биодизельные средней и большой производительности — от 4000 до 6000 л/час УБД-4.

Биодизельный завод данной производительности это уже больше можно сказать, заводы регионального масштаба, нацеленные на обеспечение Биодизельный топливом районов, областей и городов миллионников!!! На сегодняшний день в преддверии «ЕВРО 2012» это очень перспективное направление. По Европейским стандартам дизельное топливо должно быть с как минимум 5% биодизеля в смеси.

Установки биодизельные средней и большой производительности — до 8000 л/час УБД-8

Биодизельный комплекс такой мощности это уже крупные регионального плана предприятия. Данные заводы производства биодизельного топлива, это оснащенные по последнему слову техники предприятия, на которых смогут работать порядка 50-70 человек персонала, собственная биодизельная лаборатория, хранилище биодизеля и узлы компаундирования дизеля с биодизелем. Данные заводы смогут обеспечивать не одну область экологически чистым биодизельным топливом, при этом есть запас мощности для экспорта топлива в Европу и другие страны.

Установки биодизельные средней и большой производительности — до 12000 л/час УБД-12.

Биодизельный комплекс такой мощности это уже крупные регионального плана предприятия. Данные заводы производства биодизельного топлива, это оснащенные по последнему слову техники предприятия, на которых смогут работать порядка 50-70 человек персонала, собственная биодизельная лаборатория, хранилище биодизеля и узлы компаундирования дизеля с биодизелем. Данные заводы смогут обеспечивать не одну область экологически чистым биодизельным топливом, при этом есть запас мощности для экспорта топлива в Европу и другие страны.

Установки биодизельные средней и большой производительности — до 16000 л/час УБД-16.

Нам бы хотелось не вывозить полуфабрикат за границу, а поставлять уже конечный продукт «биодизель» при этом прибыль предприятий будет просто огромной, так как будет организовано не только производство самого биодизеля а так же переработка глицерина и шрота.

Биодизель: технология производства

Производство биодизеля в потоке, это не «бочковое» производство, это не двойная концентрация метанола, это не мойка биодизеля водой, это не системы рекуперации избыточного метанола! Это полностью новая технология разработанная непосредственно конструкторами GlobeCore и выведенная в свет уже в образе готовых биодизельных комплексов производительность установок от 1000 литров в час до 16000 литров в час биодизеля и более (по согласованию с заказчиком) .

Биодизельные реакторы GlobeCore в Малайзии

Наша компания в производстве биодизеля использует принцип

струйной гидродинамической ультразвуковой высокочастотной управляемой кавитации, в свое время данные технологии были на секретном вооружении только у военных.

Данная гидродинамическая кавитационная технология позволила добиваться значительных преимуществ перед конкурентами как в качестве получаемого продукта так и по скорости протекания реакции переэтерификации:

Таким образом, при использовании биодизельных реакторов GlobeCore отсутствуют высокие требования к качеству исходного сырья для получения биодизеля.

Гидродинамические кавитационные реакторы успешно и стабильно работают, как на сыром, так и на рафинированном масле. Биодизель стандарта EN14214 и ASTM получаем так же со всех видов животных жиров, а также в ход идут отходы пережаренного масла из ресторанов и пекарен, говяжий, свиной и куриный жиры — отходы животноводческих и птицеводческих перерабатывающих фабрик.

Реакция переэтерификации протекает мгновенно — «за десятую долю секунды»!

В струйной гидродинамический кавитационной технологии не требуется проводить повторную реакцию переэтерификации, как «бочковых» технологиях. Время получения готового биодизеля сокращается в десятки раз. В потоке в смесителе происходит стехиометрическое дозирование раствора метоксида на поток проходящего через реактор масла. Как результат отсутствие излишнего метанола в готовом биодизеле.

Использование технологий GlobeCore не требует мойки и сушки биодизеля.

В традиционных технологиях из за того что дают излишнюю долю раствора метоксида, невозможно сразу попасть в стандарты. Поэтому его вынуждены мыть или применять сорбенты, что бы удалить. Для этого требуется дополнительное оборудование для мойки первичного

биодизеля (для этого обычно используют смесь воды и спирта) и дополнительную установку, так называемой вакуумной сушки. Но при гидродинамическом кавитационном методе получения биодизеля не требуются ни мойка, ни сушка биодизеля, соответственно нет необходимости утилизировать использованную воду или сорбент.

Биодизельные реакторы GlobeCore — это стехиометрия спирта и катализатора. Отсутствие рекуперации спирта.

Наибольшей проблемой «бочкового» метода является необходимость добавления лишнего метанола в реактор и соответственно его последующая отгонка (рекуперация). Это требует установки дополнительного оборудования и затрат электроэнергии.

В гидродинамических кавитационных технологиях количество используемого в реакции спирта точно соответствует стехиометрическому составу, т.е. минимальному объему (есть таблица расчетов на каждый вид масла в зависимости от его характеристик). Нету необходимости в дорогостоящее и опасное оборудование отгонки метанола.

Биодизельный завод GlobeCore в Испании

Преимущества биодизельных реакторов компании GlobeCore

Все преимущества нашей технологии обусловлены наличием струйного гидродинамического смесителя.

Минимальное энергопотребление

Традиционные методы получения биодизеля основываются на нагреве масла до 65-70° С. Это требует значительных энергозатрат, кроме того рекуперация излишнего метанола (необходимое условие прохождения реакции в традиционных технологиях), дополнительная переэтерификация, а так же вакуумная сушка приводит к значительному энергопотреблению. При гидродинамической кавитационной обработке всего этого не требуется, и как результат — экономия электроэнергии в десятки раз. Нету надобности устанавливать дорогостоящие дозирующие насосы — поскольку эжектор сам подтягивает себе в поток необходимое количество компонентов по отношению к основному.

Низкотемпературная реакция

Гидродинамическая ультразвуковая кавитационная обработка в реакторе происходит на очень высоких скоростях на молекулярном уровне. Все компоненты подвергаются воздействию перепадов давления и импульсов ультразвуковой кавитации. Происходит разрыв молекул жирных кислот посредством микровзрывов; это приводит к снижению вязкости, увеличению цетанового числа, улучшению энергетических характеристик будущего топлива, а также значительно увеличивает скорость и качество протекания реакции.

Минимальные габаритные размеры установки и гибкость при проектировании объектов

Биодизельные полуавтоматические и автоматические модули занимают в десятки раз меньше чем традиционные комплексы аналогичной производительности. Кроме этого система наращивания производства весьма гибкая, возможно модульное увеличение, при этом не нужно покупать полностью новую систему, достаточно увеличить лишь производительность гидродинамического биодизельного реактора.

Немного справочной информации

Биодизель обладает следующими преимуществами:

  • увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%;
  • меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни;
  • биодизель почти не содержит серы (< 0,001%).

globecore.ru

Биотопливо своими руками — оцениваем возможности производства!

Интересуетесь информацией, как сделать биотопливо своими руками и на сколько это возможно? Тогда читайте ниже о том, что такое биотопливо, из какого сырья его можно получить, и какие для этого используются технологии.

Вопросы обеспечения своего личного домашнего хозяйства необходимыми для его функционирования энергетическими ресурсами – это проблема, которая в той или иной степени остроты встаёт перед любым собственником. Нередко сложности заключаются даже в невозможности подвести соответствующие коммуникации, например, в отсутствии газораспределительных сетей в районе проживания. Но все ж, если рассматривать все в комплексе, то основные проблемы – это высокие тарифы на энергоносители, которые нередко ставят под вопрос рентабельность приусадебного хозяйства. К сожалению, даже падение цен на основные источники энергии на мировом рынке никоим образом не отражаются на конечном потребителе – тарифы остаются на прежнем уровне и даже имеют тенденцию к росту.

Биотопливо своими рукамиБиотопливо своими руками

Естественно, в такой ситуации все больше хозяев начинает задумываться о возможностях использования альтернативных источников энергии. В частности, много разговором сейчас идёт про биотопливо – высококалорийные энергоносители (жидкие, твердые или газообразные), которые получают путем переработки сырья, нередко в буквальном смысле слова «валяющегося под ногами». В частности, многих интересует вопрос, насколько реально изготовить такое биотопливо своими руками, в условиях небольшого частного хозяйства.

Мнений по этому поводу немало, вплоть до таких, что наладить подобное мини-производство – буквально «пара пустяков». Можно ли верить столь оптимистическим заверениям? Скорее всего, нет – любое биотопливо потребует и специального, часто – весьма дорогостоящего оборудования, и необходимых знаний, и навыков, и постоянного источника сырья. Давайте разбираться подробнее…

Что такое биотопливо и из чего оно получается?

Практически все добываемые на планете энергоносители являются продуктом многолетней естественной переработки органики. Сложные биохимические процессы, происходившие в наслоениях отживших растений и в останках животных, под влиянием внешних факторов (температуры, давления) с течением времени приводили к образованию залежей угля, нефтеносных пластов, к скоплению горючих газов в толще грунтов. Именно эти природные ископаемые и являются по сей день основными энергоносителями, используемыми человеком.

Добыча энергоносителей часто проводится в самых экстремальных условияхДобыча энергоносителей часто проводится в самых экстремальных условиях

Проблема в том, что все эти ресурсы — небезграничные, и их количество год от года уменьшается. Восстановления их практически не происходит (на это требуются многие миллионы лет). Все они, в подавляющем большинстве, залегают на больших глубинах, часто в труднодоступных местах (в арктических областях или на морских шельфах), их добыча требует применения сложных технологий, а плюс к этому немалую сложность представляют еще и вопросы транспортировки.

Одним словом, подобные проблемы, очевидно, будут лишь нарастать со временем, и человечеству ничего не остается, как рассматривать возможности альтернативных источников энергии. В качестве одного из наиболее перспективных направлений в настоящее время рассматривают биоэнергетику.

В самом деле, законы биохимии не меняются, органика – возобновляемый вид сырья, так почему бы искусственно, в короткие сроки, не провести те самые процессы получения энергоносителей? Мало того, в качестве сырья можно использовать ведь не только специально выращиваемые культуры, но и разнообразные биологические и технологические отходы, попутно решая вопрос их утилизации.

Сырье для производства биотоплива часто буквально валяется под ногамиСырье для производства биотоплива часто буквально валяется под ногами

В таблице ниже схематично представлены основные направления в производстве и попутном использовании биологического топлива. Надо сказать, что подобные подходы могут применяться как в больших масштабах, так и в достаточно изолированных, автономных системах, например, средних или малых сельскохозяйственных комплексах.

Исходное сырье для переработкиТехнологические линииПолучаемый продуктПродукт вторичного использования или переработки
Сельскохозяйственные животноводческие отходы, остаточые продукты кормового производстваУстановки по получению биогазаБиогаз (биометан)Обеспечение животноводческих комплексов «дармовой» электроэнергией
Обеспечение автономного обогрева
Экологически чистые органические удобрения
Технические культуры с высоким содержданием масла (подсолнечник, рапс, соя, кукуруза и т.п.)Перерабатываюшие линииБиоэтанол (спирт)
Растительное техническое маслоБиодизель
Отходы сельскохозяйственного производства (растениеводство и пищевое производство)Перегонные и пиролизные установкиГазообразное топливо (пиролизные газы)Электроэнергия
Тепловая энергия
Жидкое топливо (спирты)
Отходы деревоперерабатываюшей промышленностиПиролизные установкиГазообразное топливо (пиролизные газы)Электроэнергия
Тепловая энергия
Грануляционные установкиТопливные брикеты (пеллеты)

Некоторые страны с развитой агротехнической инфраструктурой возводят производство биотопливо в ранг глобальных национальных программ. Яркий пример – Бразилия, где внедрение технологий производства альтернативных видов топлива идет «семимильными шагами», и вполне вероятно, что это страна вскорости сможет претендовать на звание одного из крупнейших поставщиков подобных энергоносителей.

В Бразилии и многих других странах колонки с биотопливом уже никого не удивляютВ Бразилии и многих других странах колонки с биотопливом уже никого не удивляют

Однако, вернемся в «родные края». В наших условиях тоже вполне возможно производить практически любые виды биологического топлива, используя при этом или специально выращиваемое для этих целей сырье, или же применяя технологии переработки отходов сельскохозяйственного, пищевого производства, лесозаготовок или деревообрабатывающей промышленности. В частности, можно рассмотреть процесс создания жидкого биотоплива (биодизель) и твердого (топливные пеллеты).

Цены на топливные блоки и биотопливо для биокаминов

Топливные блоки и биотопливо для биокаминов

Производство биодизеля

Достоинства биодизеля и основы его производства

Можно ли дизельное топливо — солярку, продукт, полученные путем ректификации, то есть прямой перегонки нефти, получить из растительного сырья? Оказывается, вполне, так как по молекулярной структуре растительные и животные масла весьма схожи с классическим дизтопливом.

Это, по сути, те же «длинные» углеводородные молекулы, но только не в свободном линейном состоянии, а связанные в «триады» поперечным каркасом из жирных кислот – глицерина. Значит, чтобы из масла выделить именно энергетическую сгораемую составляющую, нужно очистить его от глицерина. В этом то и состоит технологический процесс получения биодизеля.

Биодизель из разных сортов маслаБиодизель из разных сортов масла

В итоге должна получиться желтая (с возможным оттеночным разнообразием) жидкость, не имеющая того специфического запаха, который свойственен привычной солярке. Тем не менее, это готовое топливо, которое можно применять как в чистом виде, так и в качестве присадки к «классическому» дизтопливу. Интересно, что обычные дизельные двигатели не нуждаются ни в какой доработке при переходе даже на чистый биодизель.

(Чаще  все же, из-за высокой температуры порога замерзания, биодизель применяют в смеси с обычной соляркой, и получаемое топливо обычно обозначается буквенным символом «В» с числом, которое показывает процентное соотношение биологической составляющей топлива от общего объема. Например, наиболее распространенное топливо «В20» — 20% биодизеля и 80 % солярки).

Вместе с тем, такое биологическое топливо, не отставая по своей калорийности, даже во многом отличается от продукта нефтепереработки в лучшую сторону:

  • Такое топливо обладает выраженные смазывающим эффектом, что существенно продлевает жизнь деталям дизельного двигателя.
  • В таком топливе практически не содержится серы, которая и окисляет моторное масло, быстро выводя его из состояния пригодности, и «съедает» резиновые уплотнители, и просто чрезвычайно вредна для окружающей среды, куда попадает в результате выхлопа.
  • Точка воспламенения биодизеля – значительно выше, чем у обычной солярки (около 150 °С). А это означает, что биологическое топливо намного безопаснее и в хранении, и в транспортировке, и в использовании. Токсичность такого топлива — намного ниже, чем полученного от нефтеперегонки.
  • Одним из базовых показателей дизельного топлива является «цетановое число», показывающее способность горячего к воспламенению при компрессии. Чем оно выше, тем качественнее топливо, тем плавнее работает двигатель и меньше изнашиваются его детали. Если для обычного дизтоплива этот показатель начинается от 40 – 42, то для биодизеля цетановое число ниже 51 и не встречается (кстати, по европейским стандартам качества цетановое число в любом дизтопливе, применяемом на территории Евросоюза, должно быть доведено не ниже, чем до 51).

К недостаткам биодизеля можно отнести более высокую температуру начала кристаллизации (обычно такое топливо требует предварительного разогрева) и сравнительно небольшой срок возможного хранения готового продукта (обычно – до 3 месяцев).

В качестве сырья для производства в промышленных масштабах технического растительного масла, а затем – биодизеля, используются высокоурожайные маслосодержащие культуры – например, подсолнечник, соя, кукуруза.

Продукты для производства технических растительных масел - сырья для выработки биодизеляПродукты для производства технических растительных масел — сырья для выработки биодизеля

Особое внимание у аграриев в последнее время стал завоевать рапс, из-за своей чрезвычайно высокой урожайности, неприхотливости, а кроме того, он из всех перечисленных культур в гораздо меньшей степени истощает почву.

Одна из наиболее перспективных технических культур - рапсОдна из наиболее перспективных технических культур — рапс

Однако, тенденции развития производства биодизеля таковы, что считается нецелесообразным занимать под него ценные посевные площади, которые могут быть больше востребованы в продовольственных целях. Наиболее перспективным направлением становятся фермы по выращиванию зеленых водорослей особых пород, которые чрезвычайно быстро растут и дают отменный по энергетическому содержанию билогический материал.

От зеленых водорослей - к полноценному топливуОт зеленых водорослей — к полноценному топливу

При создании определенных условий для роста и жизнедеятельности водорослей в искусственных водоемах (биореакторах), они активно накапливают растительные жиры и сахара, которые затем в процессе переработки становятся исходным продуктом для получения горючего углеводорода. По большому счету, высоким по цене является только само по себе оборудование, а водорослям для активного роста нужны лишь вода, солнечный свет и углекислый газ.

Так будут выглядеть заводы по производству биодизеля из зеленых водорослейТак будут выглядеть заводы по производству биодизеля из зеленых водорослей

Применяют для производства биодизеля и другие масла – пальмовое, кокосовое, а также животные жиры, как правило – в виде отходов перерабатывающей или пищевой промышленности.

В чем же заключается процесс «отрыва» углеводородной цепочки от ненужной глицериновой основы? Нужно просто заменить это плотное связующее другим, более химически активным и летучим. В качестве такого реагента оптимально подходит метиловый спирт (метанол). Он сам по себе является высокогорючим веществом и даже в ряде случаев может применяться в качестве совершенно отдельного вида топлива, поэтому никак не понизит свойств биодизеля.

Химический процесс вытеснения глицериновой составляющей (в научной литературе эта процедура называется перэтерификацией) должен пойти и сам по себе, но он не является необратимым – вещество может переходить как в необходимое состояние, так и вновь в исходное. Для того чтобы избежать подобной нестабильности и чтобы ускорить процесс применяется катализатор. В его качестве чаще всего используют щелочи (NaOH или КОН). Для максимальной равномерности обменного процесса обрабатываемую смесь подвергают постоянному перемешиванию и подогреву до температуры порядка 50 градусов.

Обычно, в зависимости от объемов и качества исходных продуктов, процесс может идти от 1 до 10 часов. В итоге смесь должна дать выраженное расслоение. В верхней части реактора (сосуда, где происходил процесс) остаётся легкая фракция – собственно, сам биодизель. В нижней – выраженная плотная масса – глицериновая составляющая.

Расслоение состава после перэтерификацииРасслоение состава после перэтерификации

Теперь осталось отделить биодизель, подвернуть его очистке от излишков метанола и от остатков катализатора. Оставшуюся глицериновую фракцию также подвергают процессу очистки, так как сам по себе глицерин является весьма ценным продуктом с широкой сферой применения.

Мнение эксперта:

Масальский А.В.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.  

Задать вопрос эксперту

Оптимальной дозировкой компонентов считается такая: для переработки тонны растительного масла потребуется 111 кг метилового спирта и порядка 12 кг катализатора – гидроксида натрия или калия. При соблюдении технологии процесса на выходе должно получиться примерно 970 кг (или 1110 литров) готового очищенного биодизеля и 153 килограмма глицерина.

Можно, конечно, расписать сложную химическую формулу, но она вряд ли что скажет полезного читателю. Лучше привести наглядную блок-схему производственного процесса, чтобы стало понятно, насколько непросто качественно провести все операции.

Блок-схема стандартного производственного процесса по выпуску биодизеляБлок-схема стандартного производственного процесса по выпуску биодизеля

Растительное масло или отжимается на месте, или поступает в готовом виде, или же применяются жировые отходы пищевого производства. После процесса очистки – поступает в переэтерификационные реакторы. Туда же, по своему каналу, поступает подготовленная смесь катализатора и реагента – метанола. Далее, следуют технологические циклы разделения фракций и их многоступенчатой очистки. В итоге биодизель и очищенный глицерин поступают как конечный продукт на склад, а извлеченные излишки метанола возвращаются для повторного использования.

А можно ли производить самостоятельно?

Казалось бы, все просто и понятно, но это в продуманной технологической линии. А вот можно ли изготовить биодизель самостоятельно?

1. Во-первых, нужно сразу четко осознать, что этот организация такого мини-производства будет лишь в том случае оправдана, если существует надежный и практически неиссякаемый источник сырья – растительных или животных жиров нужной степени очистки. Например, если есть возможность на пищевых предприятиях или в учреждениях общественного питания за очень невысокую сумму скупать остатки использованного масла. Производить масло самостоятельно выращивая для этого соответствующие культуры или приобретая семена для отжима – в масштабах личного хозяйства такая перспектива даже не должна рассматриваться, так как дело буде заведомо убыточным.

2. Следующий важный аспект – немалые сложности работы с химическими компонентами.

  • Щелочные составы — очень гигроскопичны, моментально впитывают влагу, то есть их хранение становится немалой проблемой. Это еще и с учетом того, что гидроксиды натрия и калия, — чрезвычайно «агрессивные» вещества, и легко вступают в реакцию с большинством металлов. Стало быть, хранить их можно будет только в нержавеющей или стеклянной посуде, или полипропиленовой таре.
  • Немало проблем создаст и метанол. Прежде всего нужно постоянно помнить о его высочайшей токсичности – отравление таким спиртом нередко заканчивается летальным исходом. (Особое внимание, если в доме есть люди с пристрастием к спиртному – метанол по виду и запаху мало отличается от этилового, «винного» спирта). Все работы с метанолом должны проводиться с обязательной защитой органов дыхания, глаз, кожи, слизистых.

Конечно, реакцию можно провести и с более безопасным этиловым спиртом, но в итоге горючее получается более плотное и вязкое, его качество для заправки двигателей – существенно ниже.

  • Кустарным способом, «на глаз», очень непросто соблюсти правильную дозировку исходных компонентов и определить их качество.

— Обычно исходят из того, что указанного выше соотношения метанола и масла для нормального протекания реакции может оказаться недостаточным – во многом это зависит от биохимического состава приобретенного сырья. Поэтому метанол всегда добавляется в избыточном количестве, примерно 1 : 4 в объемном соотношении к маслу. Точнее вычислить без лабораторных исследований, увы, невозможно.

— Ранее не зря упоминалось, что сырье должно быть определенной степени «чистоты» — если применять наобум любые полученные жировые или масляные отходы, можно не только не получить нужного биодизеля на выходе, но и серьезно «запороть» оборудование. Например, если в масле содержится слишком много воды, то она попросту разрушит катализатор, процесс выйдет из-под контроля, и в реакторе вместо ожидаемого биодизеля начнет образовываться мыло (так называемая сапонификация). Мало того, если при этом применялся NаОН, то, скорее всего, можно будет «поймать глоп» — мыло быстро густеет и заполняет собой весь объем реактора, полностью поглощая собой непрореагировавшее масло.

На предприятиях для удаления излишков воды применяют специальные осушающие агенты, которые затем, после обработки, выводятся с помощью фильтрации. Удалить воду в домашних условиях можно, конечно, обычным предварительным нагревом масла до 110 ÷ 120 градусов – вода должна при этом выпариться и улетучиться. Однако, нагревание масла нередко приводит и к другой «неприятности» – к повышению концентрации свободных жирных кислот. Об этом – следующий пункт.

— Второе уязвимое место исходного сырья – это концентрация свободных жирных кислот (FFА) – есть определенные технологические ограничения на их содержание. Такой недостаток – повышенная концентрация FFA, обычно свойственен отходам пищевого производства, то есть маслам, подвергнутым уже тепловой обработке, так как сами по себе эти кислоты – продукт термического разложения масел. При реакции с катализатором FFA переходят в воду и мыло, об опасности которых уже упоминалось выше. На технологических линиях этот вопрос решается проведением анализов поступающего сырья и выработки соответствующей рецептуры по оптимальному процентному содержанию катализатора.

Итак, масло для переработки должно содержать минимальное количество воды и FFA. Но в домашних условиях провести необходимое лабораторное исследование – вряд ли представляется возможным. То есть, производитель весьма сильно рискует и качеством продукции, и сохранностью собственного оборудования.

3. Третий «блок проблем» – необходимое для процесса оборудование. Хотя в сети встречаются описания и фотографии самостоятельно изготовленных «линий» по производству биодизеля, назвать их удачными, удобными и т.п. – не получается.

К сожалению, кустарные аппараты еще очень далеки от совершенстваК сожалению, кустарные аппараты еще очень далеки от совершенства

Можно отдать дань уважения авторам за оригинальность, за использование самых неожиданных деталей и узлов, например, старых стиральных машин или холодильников, за интересные решения проблем разделения и очистки конечного продукта, но все же претендовать на какую-то «прорывную» модель установки, рекомендованную к самостоятельному изготовлению, нельзя.

Видео — Пример самодельной установки для получения биодизеля

Одним из самых сложных и трудоемких процессов является  отделение глицеринсодержащей фракции от биодизеля, а затем – проведение очистки горючего от остатков мыла, щелочной составляющей, излишков метанола. Кстати, метанол – очень недешевое сырье, и просто выпаривать его в атмосферу — крайне нерентабельно. Значит, при его повышенной летучести, необходимы специальные очистные герметичные камеры, позволяющие без потерь провести процесс перегонки.

Мыльную составляющую отделяют путем отстаивания, водной промывки с последующей фильтрацией и выпариванием излишков. Для удаления щелочей используют подкисленные составы (например, уксусной кислоты).

Некоторые домашние мастера предпочитают установку специальной аэрационной колонны, в которой биодизель  проходит отстаивание и с помощью искусственно созданных компрессором воздушных пузырьков очищается от химических примесей. Подобный пример приведен в продолжении видеосюжета:

Видео — Как сделать биодизель

Одним словом, говорить о высокой (или хотя бы какой-нибудь) рентабельности подобного кустарного производства – вряд ли приходится. Производительность подобных установок – невысока, невозможно организовать непрерывный цикл, самодельная аппаратура требует практически постоянного контроля со стороны человека. Да и качество получаемого биодизеля проконтролировать сложно. То есть, для нужд личного хозяйства, для заправки собственной машины (на свой страх и риск) это применить можно, но не станет ли подобное топливо дороже обычной солярки?

А если рассматривать организацию производства биотоплива, как собственное дело, то в этом случае не обойтись без приобретения специальных технологических установок.

Вниманию заинтересованных людей представлено немало моделей мини-линий по производству биодизеляВниманию заинтересованных людей представлено немало моделей мини-линий по производству биодизеля

Если задаться целью, то будет не так сложно подобрать необходимый производственный мини-комплекс, оптимально подходящий к имеющейся в распоряжении площади. На интернет-площадках представлено немало подобных технологических установок, различающихся по потребляемой мощности, производительности, степени автоматизации, количеству необходимых для обслуживания операторов, и, конечно, по стоимости оборудования. Производство линий по выработке биодизеля освоили и отечественные, и европейские компании.

Видео: автоматизированная модульная линия по выпуску биодизеля

Твердое биотопливо — пеллеты

В последнее время очень много ходит различных слухов или даже своеобразных «легенд» о том, что одним из наиболее перспективных и высокорентабельных видов малого бизнеса может стать производство топливных пеллет – особого вида биологического топлива.  Давайте внимательнее глянем на достоинства твердого гранулированного топлива и на процесс его получения.

Для чего и как производят топливные пеллеты

Лесозаготовки, деревообрабатывающие предприятия, сельскохозяйственные комплексы, некоторые другие производственные линии обязательно выдают, помимо основной продукции, очень большое количество древесных или иных растительных отходов, которые, казалось бы, уже не имеют никакой практической ценности. Еще не так давно они попросту сжигались, выбрасывая дым в атмосферу, или даже бесхозяйственно разлагались огромными «терриконами». Но ведь в них заложен огромный энергетический потенциал! Если эти отходы привести в состояние, удобное для использования в виде топлива, то, наряду с решением проблемы утилизации, можно ещё и прибыль получить! Именно на этих принципах и базируется производство твердого биотоплива – пеллет.

Пеллеты чрезвычайно удобны в хранении, транспортировке, использованииПеллеты чрезвычайно удобны в хранении, транспортировке, использовании

По сути – это спрессованные гранулы цилиндрической формы, имеющие диаметр от 4 ÷ 5 и до 9 ÷ 10 мм, и длину примерно 15 ÷ 50 мм. Такая форма выпуска очень удобна – гранулы легко фасуются в мешки, их несложно транспортировать, они отлично подходят для автоматической подачи топлива в твёрдотопливные котлы, например, с помощью шнекового загрузчика.

Котлы на пеллетах имеют возможность автоматической подачи топлива из бункераКотлы на пеллетах имеют возможность автоматической подачи топлива из бункера

Пеллеты прессуются и из отходов натуральной древесины, и из коры, веток, хвои, сухих листьев и других побочных продуктов лесозаготовок. Получают их из соломы, лузги, жмыха, а в некоторых случаях сырьем служит даже куриный помет. На производстве пеллет пускают торф – именно в такой форме у него достигается максимальная теплоотдача при сгорании.

Производить пеллеты можно из самых разных материаловПроизводить пеллеты можно из самых разных материалов

Безусловно, разное сырье дает и различные характеристики получаемых пеллет – по их энергоотдаче, зольности (количеству остающегося несгораемого компонента), влажности, плотности, цене. Чем выше качество, тем меньше хлопот с отопительными приборами, тем выше КПД системы отопления.

Некоторые пеллеты можно использовать не только в виде топлива, но и как удобрение или состав для мульчирования почвы. Тем не менее основное их предназначение, безусловно – топливо для котлов, и здесь у них немало выраженных преимуществ перед другими видами твердого топлива. Так, например, это абсолютно чистый вид топлива с точки зрения экологии. В процессе производства пеллет не используется никаких химических добавок или формовочных смесей.

Виды пеллет и описаниеВиды пеллет и описание

Мнение эксперта:

Масальский А.В.

Редактор категории «строительство» на портале Stroyday.ru. Специалист по инженерным системам и водоотведению.  

Задать вопрос эксперту

По своей удельной калорийности (в объемном отношении) пеллеты оставляют позади все виды дров и угля. Хранение же такого топлива не требует больших площадей или создания каких-либо особых условий. В спрессованной древесине, в отличие от опилок, никогда не начинается процессов гниения или прения, так что риска самовоспламенения такого биотоплива нет.

Теперь – к вопросу производства пеллет. По сути, весь цикл просто и понятно изображен на схеме (показано сельскохозяйственное сырье, но в равной мере это относится и к любым древесным отходам):

"Краткий курс" по производству пеллет«Краткий курс» по производству пеллет

В первую очередь отходы проходят стадию дробления (обычно до размеров щепы до 50 мм длиной и 2 ÷ 3 мм толщиной). Затем следует процедура сушки – необходимо, чтобы остаточная влажность не превышала 12%. Если есть необходимость, то щепу дробят в еще более мелкую фракцию, доводя ее состояние почти до уровня древесной муки. Оптимальным считается, если размер частиц, поступающих на линию прессования пеллет, будет в пределах 4 мм.

Прежде чем сырье попадет в грануляторы, его слегка пропаривают или кратковременно погружают в воду. И, наконец, на линии прессовки пеллет эта «древесная мука» продавливается через калибровочные отверстия специальной матрицы, имеющие конусную форму. Такая конфигурация каналов способствует максимальному сжатию измельченной древесины с, естественно, резким ее нагревом. При этом имеющееся в любой целлюлозосодержащей структуре вещество лигнин надежно «склеивает» все мельчайшие частицы, создавая очень плотную и прочную гранулу.

Формирование пеллет в цилиндрической матрицеФормирование пеллет в цилиндрической матрице

На выходе из матрицы полученные «колбаски» срезаются специальным ножом, что дает цилиндрические гранулы нужной длины. Они поступают в бункер, а оттуда – в приемник готовых пеллет. По сути, осталось только охладить готовые гранулы и расфасовать по мешкам.

Схема работы аппарата с плоской матрицейСхема работы аппарата с плоской матрицей

Матрицы могут быть цилиндрическими или плоскими. Первые — более производительные, используются в основном в мощных промышленных установках. На небольших грануляторах, которые чаще используются в индивидуальном хозяйстве, обычно устанавливаются плоские.

Видео: небольшое производство по переработке древесных отходов в пеллеты

А как быть «частному собственнику»?

Итак, все, казалось бы, просто. Но эта «простота» — для налаженного производства, а стоит ли затевать такой процесс самому?

1. Прежде всего, нужно очень внимательно «осмотреться» с точки зрения источника сырья для частного производства.

  • Если поблизости есть какой-либо деревообрабатывающий комбинат (крупная мастерская), и там по «смешным» ценам или даже бесплатно, в порядке самовывоза, можно на постоянной основе получать готовые опилки – то стоит попробовать. Скорее всего, все первоначальные затраты будут вскорости оправданы – появится возможность не только полностью обеспечить себя гранулированным биотопливом, но и реализовать излишки.
Если удалось найти такого поставщика - то дело пойдет!Если удалось найти такого поставщика — то дело пойдет!

Вполне понятно, что весьма выгодным будет наличие пеллетной линии, если хозяин сам занимается вопросами деревообработки, и опилки в хозяйстве, как говорится, «не переводятся».

  • Хуже, если доступны только крупные отходы древесины – в этом случае придётся продумывать вопрос ее дробления, а это уже лишние расходы и на оборудование, и на электроэнергию.
  • Если же расчет строится из волюнтаристских предположениях – «что найду, то и переработаю», то, скорее всего, ничего путного не получится. Оборудование для гранулирования стоит недешево, и вряд ли когда-нибудь себя при таком подходе оправдает.

При оценке возможностей получения сырья нужно оценивать и породу древесины. Вряд ли стоит связываться с тополем или ивой – мало того, что и сама древесина низкокалорийная, она еще и плохо спекается в гранулы из-за низкого содержания лигнина. Не слишком удачным выбором станет и липа. А вот опилки от хвойных пород по причине повышенного содержания смол подходят все без исключения.

2. Следующий важный вопрос – это проблема оборудования.

Собственно, особых проблем-то с этим и нет – в продаже представлено немало установок различной мощности и производительности, отечественной, европейской или китайской сборки. Назвать их дешевыми – наверное, нельзя. Какие из них лучше или хуже – тоже судить сложно, лучше на эту тему покопаться в форумах интернета.

Аппарат по производству пеллет заводской сборкиАппарат по производству пеллет заводской сборки

Там же, на форумах, можно отыскать предложения мастеров, которые занимаются изготовлением грануляторов на заказ. У них есть наработанные схемы, собственные чертежи, опыт сборки и наладки установок. Возможно, что и по цене такой аппарат окажется намного привлекательнее, нежели заводской.

Видео: модель гранулятора с неподвижной плоской матрицей на 4 кВт

А вот насчет самостоятельного изготовления – вопрос весьма спорный. Прежде всего, готовых чертежей таких изделий добыть практически невозможно – разве, что скопировать с собранного аппарата. Мастера, которые освоили производства подобных установок, вряд ли будут делиться всеми нюансами конструкции и сборки.

Вторая сложность – подвижные и стационарные детали в грануляционной камере испытывают огромные нагрузки, и без соответствующих знаний сопромата и прикладной механики правильно рассчитать их — практически невозможно. Делать «на глаз» — не получится.

Главные детали гранулятора - матрица и дробящие роликиГлавные детали гранулятора — матрица и дробящие ролики

Основные детали – матрицу и дробящие ролики, можно приобрести в готовом виде. Но исполнить сам корпус, смонтировать его на станине, установить электропривод, продумать систему передач с нужным передаточным числом, точно подогнать все детали и узлы – здесь нужны незаурядные способности слесаря, механика, фрезеровщика, токаря…

Конечно, если есть полная уверенность в своих силах, то можно попробовать – в интернете встречаются примеры, в которых домашние мастера хвастают своими удачами. Мало того, некоторым даже удается уйти от обычных схем и изменить конструкцию, сделав ее проще, но без потери возможностей установки.

Возможно, предлагаемое ниже видео для кого-нибудь и станет отправной точкой в разработке и изготовлении собственного пеллетного гранулятора:

Видео: как устроен компактный аппарат для гранулирования пеллет

В завершение можно отметить следующее.

В масштабах одной публикации просто невозможно даже вкратце пройтись по всем современным методам изготовления биотоплива. Так, заслуживают отдельных статей вопросы выработки и использования биогаза из отходов животноводства, производства биоэтанола из растительного сырья. Если у читателя есть интересная информация по этим вопросам – мы будет рады опубликовать ее на нашем портале. Во всяком случае, эти темы тоже не останутся без рассмотрения.

Следите за обновлениями!

stroyday.ru

Особенности производства биодизеля. Cleandex

Биодизель является альтернативным видом топлива для дизельных двигателей.

Биодизель (дизельное биотопливо) представляет собой сложный метиловый эфир с качеством дизельного топлива, производимый из масла растительного или животного происхождения и используемый в качестве биотоплива. Химическая формула – С13Н24.

Технология производства

Механизм получения биодизеля заключается в проведении реакции этерификации – взаимодействия жирных кислот с метиловым спиртом в присутствии катализатора (щелочного или кислотного).

Соотношение растительного масла и метанола составляет приблизительно 9:1.

Рисунок. Технология производства биодизеля 

 

Реакция начинается медленно и в зависимости от перемешивания занимает всего 3–6 минут. Чтобы получить хороший выход биодизеля ее необходимо провести дважды. Затем все это декантируется: глицерин – на дне, и верхняя фракция – эфир – передается на вторую стадию реакции. Снова простое смешивание с метанолом и катализатором в течение нескольких минут завершит процесс этерификации, и второй статический декантер разделит фракции глицерина и эфира.

Реакция идет при любой температуре, т. е. диапазон от 20 oС до 90 oС является приемлемым. Каждые 10 oС удваивают скорость реакции, некоторые источники рекомендуют температуру 55 oС для повышенной безопасности процесса, так как метанол закипает при 65 oС.

Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.

Сырье

Для производства биодизеля подходят любые растительные масла, твердые масла животного происхождения, отходы масложирового производства или скотобоен.

В качестве растительных масел могут использоваться подсолнечное, рапсовое, льняное и др. В зависимости от используемого сырья качественные показатели биотоплива разнятся. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но быстро замерзает при относительно высоких температурах. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод.

Таблица. Объем производства растительного масла с 1 га некоторых сельхозкультур

Оптимальным сырьем для производства биодизеля служит рапс. Процент выхода дизельного топлива из 1 т рапсового масла – 96%.

По удельному весу в мировом производстве масличных культур рапс занимает третье место после сои и хлопка, опередив подсолнечник.

Различают рапс двух сортов – озимый и яровой с несколько различными показателями урожайности и масличности. Урожайность маслосемян сортов озимого рапса может достигать 60 ц с га, а яровых сортов – 45 ц с га. Среднее содержание масла в семенях – 40–50%.

Рапс является отличной культурой для севооборота с пшеницей. Он хорошо структурирует почву, в результате повышение урожайности зерновых, посеянных после рапса, составляет до 10–15 ц с га. 

Организация производства

Производство биодизеля отличается более простой в сравнении с биоэтанолом технологической цепочкой. В результате некоторые фермерские хозяйства имеют пару бочек для проведения химических реакций между растительным маслом и метиловым спиртом в качестве эксперимента. В процессе производства биодизеля на каждый его галлон требуется затратить 0.083 кВт/ч электроэнергии и 10 Ккал тепловой энергии, получаемой от сжигания природного газа.

Оценку основных параметров организации производства биодизеля можно провести на примере испанского завода:

Мощность: 21 000 м3 биодизеля в год 
Инвестиции: 8.2 млн евро 
Персонал: 18 человек 
Территория: 6 000 м2 (здания — 2,300 м2) 
Число реакторов: 3 
Сырье: соевое масло, пальмовое масло 
Хранение масла: 300 м3 
Емкости для метанола: 60 м3 
Емкости для готового биодизеля (B100): 400 м3 
Емкости для глицерина: 100 м3

По экспертным оценкам, стоимость строительства заводов по производству биодизеля – от 0.2 до 0.5 доллара на литр мощности.

При организации производства биодизеля — дополнительную прибыль можно получить от реализации получаемого глицерина.

 

Более подробная информация об особенностях производства биодизеля в условиях российского рынка представлена в отчете «Маркетинговое исследование рынка биотоплива» 

Источник: Cleandex.ru/Research.Techart

www.cleandex.ru

Производство в домашних условиях и как бизнес-идея

В мире всё чаще принимают меры по сохранению природы, снижению опасности человеческой деятельности, негативного влияния на экологию, удешевлению топлива. Всё больше компаний начали делать биодизель, отвечающий потребностям собственников автомобилей и не наносящий вреда окружающей среде.

Из чего состоит биодизель?

Экологичное горючее делают в основном из растительного масла или использованного животного жира. Изготовление биодизеля высокой калорийности возможно из пальмового масла. Такой продукт нельзя использовать при низких температурах, поскольку он замерзает. Его применяют на Юге, где круглый год температура выше 0.

Незамерзающее биотопливо получается из рапса. Это обусловлено тем, что продукт переработки растения низкокалорийный. Горючее используют при очень низких температурах. Рапс популярен по причине простоты взращивания и ухода, растение не мешает росту других культур.

Помимо рапса и пальмового масла, топливо для дизельных двигателей изготавливают из:

  • маслянистых растений;
  • жиров;
  • масел животного происхождения.

О плюсах и минусах биодизеля

Биотопливо, которое изготавливают из растений, жиров или масел имеет недостатки и преимущества. Среди минусов продукта отмечают:

  • высокая себестоимость;
  • потребность засевать большие участки земли;
  • срок хранения ограничен тремя месяцами, поскольку спустя это время топливо разлагается;
  • при сгорании образуется угарный газ;
  • количество в ДВС не должно превышать шестьдесят процентов.

Плюсов у горючего больше:

  • элементы отработанного продукта (сера, углекислый) не загрязняют окружающую среду;
  • при попадании в воду биотопливо постепенно разрушается микроорганизмами, не вредя экологии;
  • высокий уровень КПД;
  • двигатели на биодизеле работают лучше, чем на нефтяном горючем;
  • допустимо получение продукта в домашних условиях.

Как производится дизельное биотопливо?

Линии изготовления горючего разные. Технологический процесс зависит от вида сырья, качества материала, места производства.

Предприятия, изготавливающие сырье для биодизеля в России и в Европе, используют новые, переработанные животные жиры и растительные масла. Перед приготовлением топлива сырьё очищается от примесей и воды. К полученной смеси добавляют этанол. После спирта к сырью присоединяют катализатор (щёлочь). На выходе остаются глицерин и метиловые эфиры. Вещества друг от друга отделяют.

Сложный метод приготовления биодизеля — разделение молекулярных соединений длинноцепочечных жирных кислот. Расщепление происходит под воздействием катализатора. Во время реакции жирные кислоты соединяются со спиртом, молекулы глицерина разрушаются, образуются сложные эфиры (этиловые, моноалкиловые) или эфиры жирных кислот, а глицерин оседает.

При других технологиях применяют гидрокрекинг — переработка сырья под давлением и при высокой температуре.

Сырьё для производства

Биологическое топливо для дизельных двигателей изготавливают из свежевыжатых, использованных жиров, масел, углеводородного сырья. Кроме того, горючее делают из навоза или опилок.

В промышленных масштабах при выпуске биотоплива применяют рапс, другие маслянистые культуры, которыми засевают поля. Трава для биодизеля неприхотлива, растёт быстро, переносит соседство с другими культурами.

Производство в домашних условиях

Делать биодизель можно своими руками, не в промышленных масштабах. Горючее целесообразно готовить, если есть дешёвое сырьё и установки обеспечивающее производство качественного топлива.

Производство биодизеля в домашних условиях по технологии существенно не отличается от заводских. Требуется добавление метилового спирта и щелочного катализатора, а сложность процесса обусловлена качеством получаемой жидкости.

Для горючего со средними характеристиками, используемого в сельском хозяйстве (заправка техники), применяют переработку масел с использованием простого оборудования:

  1. Найти, изучить схему сбора оборудования для биодизеля.
  2. На дне трёх пластиковых ёмкостей или металлических бочек (две большие, одна меньше) делают закрывающиеся отверстия. Через них заливают сырьё.
  3. Ёмкости устанавливают вверх дном на металлические подставки.
  4. К отверстиям крепятся шаровые краны, а контейнеры (бочки) соединяются между собой трубками.
  5. Внутри одной из двух больших ёмкостей устанавливают ТЭН, в другую заливают сырьё. Меньшая бочка предназначена для метанола и каустической соды (катализатор).
  6. Температура средней ёмкости составляет 60 градусов, что обеспечивает приготовление горючего.

Производство биодизеля как бизнес

Производство биодизеля целесообразно, если сырьё качественное и дешёвое, разработаны технологии изготовления топлива из доступных материалов, ранее не используемых при производстве горючего (например, из водорослей). Кроме того, изготавливать биологическое топливо рентабельно, если есть рынок сбыта, а цена покрывает расходы.

Российский потребитель мало знаком с биологическим горючим, поскольку нефтепродукты дешевле, а «экологическая сознательность» на этапе становления. Это объясняет небольшой спрос на биодизель в России.

Преимущества продукта делают производство перспективным бизнесом:

  • разнообразность сырья;
  • затраты на изготовление меньше, чем на продукты из нефти;
  • горючее высокого качества подходит всем типам двигателей внутреннего сгорания;
  • применение биологического топлива меньше вредит окружающей среде по сравнению с нефтепродуктами;
  • обладает смазочными свойствами;
  • температура воспламенения выше 100 градусов, это больше чем у бензина.

Несмотря на выбор сырья, предприниматели предпочитают использование рапсовых культур. Это обусловлено тем, что после переработки растения (одна тонна) получается 96% топлива. Кроме того, рапс неприхотлив, его выращивают в разных климатических зонах, а топливо из этого сырья морозоустойчиво.

Ведение предпринимательской деятельности по изготовлению биологического топлива не требует получения лицензии или специального разрешения Росприроднадзора, поскольку горючее не вредит экологии. Требуется оформить работу организации согласно региональному, федеральному и налоговому законодательствам.

Производители биотоплива без ограничений выбирают помещение, оборудование для изготовления продукта, рынки сбыта.

Оборудование для производства биодизеля

Комплектация линий по переработке масел в топливо зависит от типа сырья, качества и количества готового продукта. На рынке представлены установки отечественных и зарубежных компаний различных размеров, качества, цены.

Небольшие предприятия оборудование для производства биодизеля арендуют или покупают, оформляя кредит. Частные лица, изготавливающие горючее, собирают установки самостоятельно из доступных комплектующих.

Установка для производства биодизеля может быть стационарной или мобильной. В первом случае сырьё привозят на территорию предприятия, а во втором — топливо делают на месте культивирования (сбора, хранения) маслянистых растений или других материалов.

Производство биодизеля в России только развивается, но это перспективная отрасль. Биологическое топливо несёт меньше вреда экологии, имея высокие показатели качества наравне с нефтепродуктами. Преимущество такого горючего — разнообразность сырья (растения, использованные животные жиры).

bezotxodov.ru

производство биодизеля, заводы, биодизельный реактор

МЭЖКметиловые эфиры жирных кислот (FAME) в народе (биодизель) biodisel

Наибольшим нашим достижением является то что мы можем производить МЭЖК – метиловые эфиры жирных кислот (FAME) в народе (биодизель) biodisel из высоко кислого сырья, к примеру кислого животного жира с кислотностью до 23 единиц, а так же окисленых растительных масел, в особености отличный биодизель получается их фритюрных жиров

У нас не используется нагрев, реакция бурно протекает в потоке и уже через 15-20 минут происходит разделение метиловых эфиров и глицериновой фазы. Глицерин

Мы производим оборудование для получения МЭЖК абсолютно из любых типов кислых масел и животных жиров.

У нас есть биодизельные реакторы для любого клиента. К примеру данная лабораторная установка предназначена как для апробации любых типов масел и жиров с последующим получением биодизеля, так и для производства биодизеля для собственных нужд, как на уровне частника так и для мелких фермерских хозяйств. Установка при необходимо

О ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

«GlobeCore» является ведущим производителем промышленного оборудования по производству биодизеля в потоке и блендингу топлива в мире.

«GlobeCore» использует инновационный принцип гидродинамической потоковой магнитно-импульсной высокочастотной кавитации, которая широко применяется в военных технологиях, авиации и т.д.

По сравнению с другими компаниями производителями биодизельного оборудования. Выпускающих оборудование для производства биодизеля (МЭЖК – метиловых эфиров жирных кислот), основанное на старых, «бочковых» технологиях. Производство на которых очень энергозатратны и где необходим излишек катализатора и затем нужна рекуперация метанола, мойка водой и т.д., оборудование производимое «GlobeCore» не содержит всех этих сложностей и затрат.

Метод и методика разработанная «GlobeCore» позволяет добиваться значительных преимуществ ускорения реакции и экономии катализаторов,  электроэнергии, человеческих ресурсов, а так же ряд других преимуществ таких как:

реакция происходит мгновенно в потоке «за долю секунды»

В потоковой гидродинамической магнито-импульсной кавитационной технологии не требуется проводить повторную реакцию переэтерификации, как в старых «бочковых» технологиях. Время получения готового биодизеля сокращается в 10-20-30 раз.

отсутствие требований к качеству исходного масла, жира, смеси масел и жиров, фритюры отходы.

Потоковые гидродинамические высокочастотные магнитно-импульсные кавитационные реакторы успешно и стабильно работают, как на сыром, так и на рафинированном масле, а так же всех видах животных жиров и их смесей с растительными маслами с кислотностью до 20 единиц. При этом не требуется какая-либо переналадка оборудования при смене типа масла, автоматика все контролирует в потоке и корректирует ввод катализатора.

отсутствует чистка сорбентами, мойка и сушка биодизеля

Что касается традиционных технологий, то в них невозможно сразу получить биодизель (МЭЖК метиловые эфиры жирных кислот) надлежащего качества согласно стандарту. Из за этого его вынуждены мыть или применять сорбенты, дорогостоящие ионообменные смолы, что бы удалить все примеси и остатки излишнего метанола. Это требует дополнительное оборудование для мойки первичного биодизеля (для этого обычно используют смесь воды и спирта) и дополнительную установку, так называемой вакуумной сушки. При поточном гидродинамическом кавитационном принципе получения биодизеля мойка не нужна, а так же сушка не нужна, соответственно нет необходимости утилизировать использованную воду или сорбенты.

минимальное количество спирта и катализатора.

Одной из серьезных проблем «бочковых» стандартных технологий, является необходимость добавления излишнего метанола в реактор для того чтобы реакция протекала более интенсивно и полно (но при этом она все равно не полная и не быстрая) и соответственно впоследствии его последующая отгонка (рекуперация). Это требует дополнительного оборудования и затрат электроэнергии. В потоковых гидродинамических магнитно-импульсных кавитационных технологиях количество используемого в реакции спирта точно соответствует стехиометрическому составу, т.е. минимальному объему, имеется патент на стехиометрию компонентов в зависимости от жирно-кислотного состава масла. Нет надобности проводить повторную реакцию переэтерификации с добавлением очередной порции катализатора. Исключается дорогостоящее и опасное оборудование отгонки метанола. Исключаются неизбежные потери катализатора при рекуперации, улучшается экологическая обстановка и пожаровзрывобезопасность.

минимальное энергопотребление.

В традиционных методах получения биодизеля необходим нагрев масла, жиров до 65-70 С. В свою очередь это несет значительные энергозатраты, дельту Т – еще никто не отменял, кроме того рекуперация излишнего метанола (необходимое условие прохождения реакции в традиционных технологиях), дополнительная переэтерификация, а так же вакуумная сушка приводит к значительному энергопотреблению. При поточной гидродинамической магнитно-импульсной кавитационной обработке всего этого не требуется, вообще, и как результат – экономия электроэнергии в 10-15 раз.

низкотемпературная реакция.

Потоковая гидродинамическая магнитно-импульсная высокочастотная кавитационная обработка в реакторе происходит на низко молекулярном уровне. Все компоненты подвергаются воздействию импульсов магнитонаправленной кавитации и перепадов давлений и колебаний, гидроудар, схлопывание каверн. Происходит разрыв, деление молекул жирных кислот посредством микровзрывов за счет кавитации и гидроудара, а так же резонансного воздействия, это приводит к снижению вязкости, и самое главное значительно снижает время протекания реакции, увеличивает качество протекания реакции переэтерификации.

минимальные габаритные размеры реакторов.

Наши биодизельные реакторы занимают в 10-20 раз меньше места, чем традиционные комплексы аналогичной производительности. Очень большая гибкость по производительности от 1000 л/час до 100 000 л/ч а за частую наши реакторы изготавливаются под потребности и пожелания клиента!!!

«GlobeCore» давно разработаны и производятся комплексы для производства биодизеля, основанные на инновационных гидродинамических кавитационных реакторах. Производительность и типоразмер имеют стандартный шаг в производительности кратный 1000 л/час, но на заказ допустима любая производительность.

Высокоточная система дозирования, с применением кориолисовых массовых расходомеров, превращает гидродинамические потоковые кавитационные реакторы в очень надежные устройства, нет чему выходить из строя, за десятки лет эксплуатации реакторы и комплексы в целом зарекомендовали себя безотказной работой. Оригинальное программное обеспечение которое разработано специалистами «GlobeCore» имеет дружественный интерфейс – все это делает оборудование «GlobeCore» самым эффективным и современным оборудованием на рынке производства биодизеля в мире.

Степень автоматизации «GlobeCore» доведен до идеала, что позволяет избежать «человеческого фактора» и, как следствие, значительно сократить возможные ошибки оператора. Управлять биодизельным оборудованием «GlobeCore» может оператор, прошедший начальную техническую подготовку и имеющий минимальные знания компьютера.

Биодизельное оборудование «GlobeCore» это только высококлассные комплектующие таких мировых лидеров как “Danfoss”, “SIEMENS”, “Festo”, “Willo”, “Bartec”, “Cortem”, “Wika”, “Blackmer”, “ABB”, “Shneider Electric”, “Ent”, “GRUNDFOS”

Биодизельное оборудованием «GlobeCore» предназначено для непрерывной работы в течение 24 часов и не требуют специального обслуживания.

Наши установки успешно эксплуатируются более чем в семидесяти странах мира. Дилерская сеть предприятия налажена таким образом, чтобы реализация оборудования была удобна как для производителя, так и для покупателя.

На сегодняшний день GlobeCore – это крупное многопрофильное предприятие. Более 300 специалистов слаженно выполняют свою работу: от резки металла до сборки и полной комплектации установки. Техническое оснащение нашего завода соответствует международным стандартам: плазменная роботизированная резка, автоматизированный сварочный аппарат и современные станки с программным обеспечением.

Инженерно-технический персонал предприятия систематически разрабатывает новое оборудование, и модернизируют существующее. Ежегодно GlobeCore производит сотни единиц оборудования, которое проходит обязательные тестирования на испытательном участке завода. Сотни наших клиентов отзывами и благодарственными письмами подтверждают, что мы работаем в правильном направлении. За столь длительное время существования предприятия мы установили множество контактов и создали огромную базу постоянных клиентов. Мы не собираемся останавливаться на достигнутом. GlobeCore открыт для потенциальных клиентов и приглашает посетить производство.

КРАТКАЯ СПРАВКА

Преимущества биодизельного топлива

* Увеличение срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%.

* Меньше выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла, за весь период его жизни.

* Биодизель почти не содержит серы (< 0,001%).

biodiesel.globecore.ru

Производство биодизельного топлива, его применение и преимущества

Для того чтобы наладить производство биодизельного топлива необходимо растительное масло и метанол. Вместо последнего в некоторых случаях применяется этанол или изопропиловый спирт. Производство продукта базируется на переэтерификации в пропорции 200 кг метанола на 1 т масла. Также необходимо использовать гидроксид натрия или калия. Температура процесса должна составлять 60 ºС при нормальном давлении.

Требования при производстве биодизеля

Чтобы полученное топливо соответствовало высоким стандартам качества, необходимо выполнять определенные требования:

  • по завершению переэтерификации метиловые эфиры должны находиться в топливе в размере не более 96%;
  • необходима дополнительная очистка метиловых эфиров от метила. Это обусловлено тем, что последний обычно берется в избытке с целью более быстрой и полной переэтерификации;
  • необходима очистка метиловых эфиров от продуктов омыления в случае использования топлива в дизельной технике. Если подобных манипуляций не проводить, то мыло достаточно быстро засорит фильтр. В результате начнут образовываться смолы и нагар. Методы сепарации и центрифугирования не способны дать необходимый результат, поэтому рекомендуется применять воду или сорбенты;
  • метиловые эфиры жирных кислот должны быть высушены. Вода провоцирует развитие микроорганизмов и образование жирных кислот, что существенно снижает качество биодизельного топлива;
  • хранение биодизеля должно длиться не более трех месяцев. Если этот срок был превышен, то возможно разложение топлива.

Применение биодизельного топлива

Биодизельное топливо может применяться как в чистом виде, так и в виде смеси с дизельным топливом. В США маркировка смесевых топлив осуществляется следующим образом: сначала идет буква «В» – это общее обозначение, а дальше указывается процентное соодержание биодизеля. Например, марка топлива В2 означает, что в нем присутствует 98% дизельного топлива и 2% биодизеля. Использование качественных смесевых топлив не требует внесения каких-либо конструктивных изменений в действующие автомобильные двигатели.

Что касается цетанового числа, то для биодизеля оно должно быть не менее 51. Для минерального дизельного топлива этот показатель составляет 42-45.

Из чего производят биодизель?

Базовым сырьем для получения биодизеля являются жирные (эфирные) масла растений или водорослей. На территории Европы больше используют рапс, в США – сою, Канада отдает предпочтение каноле (разновидности рапса), Бразилия – касторовому маслу, а Индонезия и Филиппины – пальмовому маслу. Также возможно применение растительного масла, животного жира, рыбьего жира и т.п.

Производство масла из различного сырья с одного гектара земли в год (по данным The Global Petroleum Club)

Сырьё

кг масла/га

литров масла/га

Кукуруза

145

172

Кешью

148

176

Овёс

183

217

Люпин

195

232

Календула

256

305

Хлопок

273

325

Конопля

305

363

Соя

375

446

Кофе

386

459

Лён

402

478

Лесной орех

405

482

Семена тыквы

449

534

Кориандр

450

536

Семена горчицы

481

572

Семена рыжика

490

583

Кунжут

585

696

Сафлор красильный

655

779

Рис

696

828

Подсолнечник

800

952

Какао

863

1026

Арахис

890

1059

Мак

978

1163

Рапс

1000

1190

Олива

1019

1212

Клещевина

1188

1413

Пекан

1505

1791

Жожоба

1528

1818

Ятрофа

1590

1892

Макадамия

1887

2246

Бразильский орех

2010

2392

Авокадо

2217

2638

Кокос

2260

2689

Масличная пальма

5000

5950

Сальное дерево

5500

Водоросли

95000

Мировыми лидерами по объемам производства биодизеля являются США, Германия, Франция, Италия и Испания. Например, в 2008 году на территории США было получено 2611 млн. литров биодизеля. Показатели европейских стран в этом плане скромнее. За тот же период в Германии получено 5302 тыс. тонн данного продукта.

Особенности использования биотоплива

При попадании в воду биодизельное топливо не способно причинить вред животным и растениям. Оно выгодно отличается от других топлив, произведенных на базе нефти, поскольку подвержено полному биологическому распаду. Исследованиями установлено, что биодизель, пребывающий в почве или воде, на 99% перерабатывается микроорганизмами за 28 дней. Таким образом, риск загрязнения рек и озер стремится к минимуму.

Кроме того, использование биодизеля позволяет существенно сократить количество выбросов в атмосферу углекислого газа. А высокая температура воспламенения (выше 100 ºС) делает применение данного топлива относительно безопасным.

Оборудование для производства биологического дизельного топлива

Компания GlobeCore разработала и осуществляет поставки технологических линий по производству биодизеля. Биодизельные заводы GlobeCore имеют производительность от 1000 до 16 000 литров в час, при этом получение конечного продукта возможно из любых типов растительных масел и животных жиров. Также реализуется производство топлива из пережаренного масла, водорослей и фуза.

Комплекс по производству биодизеля от компании GlobeCore предназначен для переэтерификации растительного масла или животного жира путем высокодисперсного смешивания с катализатором и дальнейшей сухой очистки. Полученный продукт полностью соответствует европейскому стандарту EN 14214 и американскому стандарту ASTM.

Биодизельный завод, укомплектованный оборудованием производства GlobeCore. Работает на территории Испании

Уникальная технология позволяет производить биодизель без длительной перенастройки с любого вида растительного масла, а также жиров животного происхождения. Все агрегаты комплекса изготовлены с нержавеющей стали и имеют взрывозащищенное исполнение.

Комплекс по производству биодизеля состоит из следующих блоков:

  • поточный подогреватель масла;
  • биодизельный реактор;
  • биодизельный отстойник с блоком выкачки;
  • блок отбора метанола;
  • блок очистки и фильтрации.

Предварительно очищенное сырье поступает на поточный подогреватель масла, где нагревается до необходимой температуры. Подогретое масло подается на биодизельный реактор комплекса по производству биодизеля. Также на реактор поступает раствор щелочи и метанол. На выходе из биодизельного реактора путем смешивания гидродинамическим способом и реакции масла, раствора щелочи и метанола получается сырой биодизель.

Он подается в отстойник комплекса по производству биодизеля, где происходит отделение водно-глицериновой фазы и ее откачка.

Оставшийся биодизель с помощью блока выкачки подается на блок отбора метанола, где происходит его вакуумная сушка.

Окончательная очистка биодизеля осуществляется с помощью блока очистки и фильтрации. Проходя через слой ионообменной смолы, биодизель очищается от остаточного метанола. Механические примеси отбираются с помощью системы фильтров.

Биодизельные комплексы, работающие по технологии GlobeCore, имеют следующие преимущества:

  • низкое потребление энергии;
  • мгновенная реакция переэтерификации;
  • мобильность при транспортировке и монтаже благодаря модульному принципу построения;
  • отсутствие отходов. Фаза глицерина может быть использована для различных целей: генерации энергии, удобрения и т.д.;
  • простота эксплуатации и высокая продуктивность оборудования.

Какие преимущества дает использование биодизеля?

Биодизельное топливо обладает следующими преимуществами:

  • хорошие смазочные характеристики;
  • более высокое цетановое число;
  • продление срока службы двигателя без его модернизации;
  • относительная безопасность применения за счет высокой температуры воспламенения;
  • не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.

biodiesel.globecore.ru

Производство биодизеля

Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизели, произведенные из разных масел, имеют некоторые отличия. К примеру, биодизель, полученный из рапсового масла, имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Биодизель, приготовленный из рапса, уступает пальмовому по калорийности, но зато легче переносит холод, а потому более всего подходит для холодного климата.

Содержание статьи

Как делают биодизель

Суть процесса приготовления биодизеля заключается в уменьшении вязкости растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло — это смесь триглицеридов (эфиров, соединенных с молекулой глицерина) с трехатомным спиртом. Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Поэтому, чтобы получить биодизель, необходимо удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется трансэтерификацией.

Преимущества биодизеля

В качестве первичного сырья может использоваться и отработанное растительное масло. В этом случае необходима предварительная фильтрация для удаления примесей и воды. Если воду не удалить, то вместо реакции трансэтерификации произойдет гидролиз триглицеридов. В результате получим не биодизель, а соли жирных кислот.

В процессе реакции масло вначале нагревается до определенной температуры (для ускорения реакции), а затем в него добавляется катализатор и спирт. Если применяется метанол – образуется метиловый эфир, если этанол – этиловый эфир. Для ускорения реакции также может применяться кислота. Смесь определенное время перемешивается и отстаивается. После отстаивания смесь расслаивается, образуя биодизель в верхнем слое (называемый химически «эфир»), затем слой мыла и на дне остается глицерин.

Глицерин и мыльный слой впоследствии отделяются, а биодизель промывается различными способами для удаления остатков мыла, катализатора и других возможных примесей. После промывок он осушается для удаления остатков воды, например, сульфатом магния. Затем осушитель удаляется простой фильтрацией. Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина.

После завершения реакции на дне осаждается глицерин. Биодизель должен быть цвета меда, глицерин – более темного цвета. При поддержании температуры около 38 градусов глицерин остается в жидком состоянии и может быть легко удален снизу смесителя отдельным шлангом. Глицерин, полученный из отработанных масел, обычно коричневый и твердеет при температуре 38 градусов, глицерин из свежего масла остается в жидком состоянии при более низких температурах. Его можно использовать как побочный продукт, предварительно выпарив из него метанол нагреванием до 65,5 градусов.

Схема получения биодизеля и его преимущества

Схема получения биодизеля

Качество получившегося продукта определяется, прежде всего, визуально и проверкой рН. На вид биодизель должен выглядеть как чистое подсолнечное масло. Не допускается наличие никаких взвесей, примесей, частиц или замутнений. Мутность означает присутствие воды, которая удаляется нагреванием. После первого применения биодизеля обязательно следует проверить топливные фильтры.

avtonov.info

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о