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

Производство биодизеля с помощью центрифуг и сепараторов для биодизеля

Биодизель — это топливо, которое производится из натуральных жиров и масел. В качестве сырья используются главным образом растительные масла, например, рапсовое масло, подсолнечное масло, пальмовое масло и т. д.

Биодизель применяется вместо обычного дизельного топлива и тем самым уменьшает зависимость от горючих ископаемых. В зависимости от вида и качества сырья при производстве биодизеля используются различные методы.

Центрифуга для производства биодизеля применяется на нескольких этапах процесса:

• разделительный сепаратор для выделения глицериновой воды из сложного эфира жирной кислоты и промывки биодизеля,
• кларификатор для выделения мелких веществ из биодизеля,
• трикантер® для обработки сырья перед этерификацией,
• трикантер® для разделения трех фаз: свободных жирных кислот, глицерина и осажденных солей, например, сульфата калия, при очистке глицерина за одну технологическую операцию,
• декантер для дополнительной промывки осажденных солей, например, сульфата калия, при очистке глицерина.

Изготовление биодизеля с помощью центрифуг

Ваши преимущества при производстве биодизеля с помощью центрифуг:

• улучшенное качество биодизеля и побочных продуктов благодаря удалению загрязнений перед преобразованием,
• повышение четкости разделения при отделении глицерина и промывке биодизеля,
• предотвращение образования отложений и возникновения проблем с фильтрами благодаря эффективному отделению стеролгликозидов,
• максимальное обезжиривание твердого вещества,
• изготовленные по индивидуальному заказу компоненты — также для дооборудования при существующих процессах.

Разделение биодизеля и глицерина

Для обеспечения оптимальной степени переэтерификации требуется максимально быстрое и максимально полное отделение образовавшегося глицерина. Для выполнения этих задач уже на протяжении десятилетий используются доказавшие свою надежность сепараторы. Отделенную смесь глицерина и воды можно переработать для применения в качестве сырья в фармацевтической и косметической промышленности.

Промывка биодизеля

При промывке биодизеля с помощью воды вымывается большое количество побочных продуктов, которые затем удаляются посредством сепаратора. Путем промывки биодизеля можно дополнительно в значительной степени повысить качество продукта. Это также уменьшает нагрузку на следующие агрегаты.

Ваши преимущества при разделении биодизеля и глицерина и промывке биодизеля:

• высокоэффективное разделение с помощью сепаратора при минимальном расходе электроэнергии,
• высокая степень чистоты и качество,
• защита от взрыва согласно директивам ATEX95,
• все компоненты имеют газонепроницаемое исполнение и инертизированы.

Осветление биодизеля до кристальной прозрачности

При осветлении биодизеля до кристальной прозрачности осушенный биодизель дополнительно очищается и полируется посредством дополнительного сепаратора. Оставшиеся загрязнения удаляются, тем самым повышается качество продукта.

Ваши преимущества при осветлении биодизеля до кристальной прозрачности

• «Отполируйте» свой конечный продукт!
• Удалите последние следы твердых веществ
• Обеспечьте соответствие самым строгим стандартам качества

Удаление стеролгликозидов

При определенных условиях, в первую очередь при использовании в качестве сырья пальмового и соевого масел, в биодизеле могут осаждаться стеролгликозиды. При переработке таких масел в большинстве случаев требуются повышенные расходы на техническое обслуживание производственного оборудования. Сепараторы могут эффективно удалять осажденные стеролгликозиды и тем самым снижать риск нарушений процессов.

Ваши преимущества при удалении стеролгликозидов:

• эффективно удалите стеролгликозиды с помощью сепаратора,
• высокое качество продукта,
• надежный процесс и выполнение требований стандартов качества.

Очистка глицерина и промывка соли

Побочные продукты при производстве биодизеля также можно переработать и получить ценные вещества. Наряду с глицерином можно выделять использованную соль с высокой степенью чистоты.

Ваши преимущества при очистке глицерина и промывке соли

• Эффективное механическое разделение — большая доля сухого вещества в полученной соли
• Защита сушильного оборудования — соль эффективно удаляется
• Надежная техника и простое управление

Похожие области применения

Начало работы с биодизелем | Экологический центр

Будущее дизельных автомобилей – http://journeytoforever.org/biodiels_future.html
Список моделей дизельных автомобилей – http://www.gobiodiesel.com/diesel-vehicles.html
Модели Mercedes – http://home.hiwaay .net/~gbf/mbmodels.html
Volkswagen Westfalia Diesel – http://www.cs.rochester.edu/u/jag/vw/

Автомобили с дизельным двигателем для продажи:

• Craig’s List best SF Bay Area source – www. craigslist.org
• E-Bay Motors – www.motors.ebay.com
• Автотрейдер – www.autotrader.com
• Объявления Yahoo – http://autos.yahoo.com/
• Объявления залива – еженедельные газетные объявления
• Дилер Diablo – еженедельные газетные объявления
• Секретный блошиный рынок – еженедельная газета
• Volkswagen TDI — «Клуб TDI — Форум»: http://www.tdiclub.com/ — Также раздел форума по биодизелю, охватывающий все вопросы VW, включая гарантию
• Фрэнк Баба в Реддинге восстанавливает Mercedes Wagons (530) 941-4046

Дизельный механик:

• Дэвид Фам в Окленде – пейджер: (510) 310-2060
• Питер Золдос в Suisun [email protected]
• Коби Смоленс из ValleyWagonworks в Сан-Рафаэле, (415)457-5628
  [email protected]
• Mac Jacobson- Mercedes Custom, Фремонт. Проводит осмотр перед покупкой.
  510-244-4161
• Precision People’s Car Repair — 1346 San Pablo Ave, Berkeley
  510 524 1911 — старый Volkswagen
• Норик, Авто Альпина- 1499 проспект Сан-Пабло, 510 524 5164

Основы биодизеля:

• Ecology Center Biodiesel FAQ
• «От фритюрницы до топливного бака» (книга) Джошуа Тикелл
  – www. veggievan.org
  (сейчас www.biodieselamerica.org)
  (немного устарел, но один из немногих опубликованных ресурсов по биотопливу
  и легко читается.)
• Изготовление биодизеля и сборка процессора: http://www.journeytoforever.org/biodiels_make.html
• Ежемесячный список местных мероприятий и занятий по биодизелю / SVO:
  www.groups.yahoo.com/group/norcal-biodisel-events
• «Руководство для домашних пивоваров по биодизелю», Изготовление и тестирование биодизеля.
  можно приобрести в книжном магазине Ecology Center в Беркли или 5 долларов плюс
  с доставкой по адресу [email protected]

Покупка биодизеля: (цены могут быть изменены)

• BioFuel Oasis в Западном Беркли – 2465 4th Street @ Dwight,
  Berkeley, CA, 94710, $3,50/галлон http://www.biofueloasis.com/
  (510) 665-5509
• Bay Area Biofuel – http://bayareabiofuel.com/
  Биодизель производится исключительно из 100% отработанного растительного масла.
  Свяжитесь с Кеном Оттом (офис): 510-236-3385 ​​или Викашем Сингхом (мобильный):
  650-400-0558
  Адрес: 112 Ohio Ave., Unit 1, Richmond, CA 94804
  До 55 галлонов $3,46/гал. ; цена зависит от объема — чем больше
  , тем лучше; минимальный заказ 35 галлонов, доставка на дом / в бизнес за
  25 долларов США по фиксированной ставке в Беркли / Сан-Франциско / Норт-Бэй / Ист-Бэй.
• Yokayo Biofuels – www.ybiofuels.org
  (877) 806-0900 Доставим 200+ галлонов. биодизель платно + около
  3,40 доллара США за галлон (см. веб-сайт или позвоните по телефону). Общественная заправка в Юкайе 3,50 доллара за галлон.
  Топливо получают из переработанного отработанного растительного масла, когда это возможно. [email protected]
• Western States Oil (недалеко от кампуса SJSU) на 10-й улице Сан-Хосе,
  , общественный насос (408) 2929-1041.
  Также компания Biodiesel Industries производила топливо. Без минимальной суммы покупки,
  без кардлока, ограниченное время работы — выходной закрыт.
• Golden Gate Petroleum в Мартинесе (800) 244-4516 Клод –
  поставки (мин. 55 галлонов). Звоните по цене
• Real Good Solar Living Institute в Хопленде — общественный насос (1,5 часа к северу от
  SF), поставленный Yokayo. (707) 744-2017
• Станция биотоплива — Лейтонвилль — 707 984 6818 (Северный округ Мендосино
  на шоссе 101)
• Монтеррей-Альянс Топливо. Casa Verde и N. Fremont St. Поставляется
  компанией Toro Petroleum из Салинаса. 3,25 доллара США за галлон

Биодизель Ресурсы:

• Местное сообщество: Burnveggies (список адресов электронной почты для Северной Калифорнии)
  онлайн обсуждение биодизеля и прямого растительного масла. Чтобы присоединиться:
  www.goblin.punk.net/mailman/listinfo/burnveggies
• www.journeytoforever.org
  Лучший сайт о биотопливе!
• Дискуссионные форумы по биодизелю — для SVO и домашнего биодизеля: http://biodiesel.infopop.cc
  
• Biodiesel Now – Дискуссионный форум по коммерческому биодизелю и политике
  – www. biodiselnow.com
• Видеоролик «Fat of the Land» о топливе на растительном масле www.lardcar.com
• Биодизельные события в Северной Калифорнии http://groups.yahoo.com/group/NorCal-biodisel-events

Конверсия прямого растительного масла (SVO) и отработанного растительного масла (WVO)
комплекты:

• http://www.biofuels.ca/
• http://www.greasel.com/
• www.elsbett.com (однобаковая система
  из Германии)
• Комплект для одного бака Noteric Biofuels Inc. Местное контактное лицо: Craig Reese
  ([email protected])
  или 510-841-3607, 1-888-NEOTERIC (1-888-636-8374)

Другие местные кооперативы

• SF Coop: [email protected]
  Встречает первую среду. месяца

Обновлено 17.11.2004
Berkeley Biodiesel Cooperative (510) 594-4000 доб. 777 www.berkeleybiodisel.org

Биодизель переживает бум благодаря экологическим стимулам: NPR

В настоящее время почти треть дизельного топлива, продаваемого в Калифорнии, производится из биологического сырья, такого как растительные масла. Экологические стимулы делают этот «возобновляемый дизель» более прибыльным. Дэн Чарльз/NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

Дэн Чарльз/NPR

Почти треть дизельного топлива, продаваемого в настоящее время в Калифорнии, производится из биологического сырья, такого как растительные масла. Экологические стимулы делают этот «возобновляемый дизель» более прибыльным.

Дэн Чарльз/NPR

У Эда Синко из Янгстауна, штат Огайо, возникла проблема. Он директор по закупкам компании Schwebel’s Baking Company, и ему не хватает соевого масла, ключевого ингредиента хлеба и булочек компании. Поставщики с ним даже разговаривать не будут.

«Единственные котировки на 2022 год я могу получить от человека, у которого я сейчас покупаю», — говорит Синко. «Так что я в основном на милости [этого поставщика]».

Цены стремительно растут, с 35 центов за фунт год назад почти до доллара. Синко говорит, что компании, которые перемалывают соевые бобы и извлекают масло, отправляют его в другое место: «Они все хотят перейти на биодизель».

Биодизельное топливо — это разновидность дизельного топлива, используемого в грузовиках и других двигателях большой мощности, которое производится из масел, извлеченных из растений, таких как соевые бобы или рапс, или даже из животного жира. В ближайшие несколько лет ожидается беспрецедентный бум из-за государственной политики, направленной на поиск альтернатив ископаемому топливу и помощь климату. Эти стимулы повышают спрос на соевые бобы и другие семена масличных культур, повышая цены и сокращая предложение.

Фермеры довольны более высокими ценами на свой урожай, но многие защитники окружающей среды обеспокоены тем, что необходимость производить больше биодизеля может привести к расчистке земель под соевые поля или плантации пальмового масла, что в конечном итоге приведет к выбросу большего количества парниковых газов и нанесет ущерб окружающей среде.

Ранняя версия биодизеля, которую можно производить на небольших предприятиях, существует уже много лет. Однако у него есть ограничения. В холодную погоду он может перестать течь. Поэтому ограниченное количество его обычно смешивают с обычным нефтяным дизельным топливом.

Популярная сейчас версия, называемая возобновляемым дизельным топливом, не имеет ни одного из этих недостатков. Он действует и горит так же, как обычное дизельное топливо. Он производится на гигантских нефтеперерабатывающих заводах, таких как завод Paramount в Парамаунте, штат Калифорния, недалеко от Лос-Анджелеса. Это исторический нефтеперерабатывающий завод, построенный сто лет назад для перекачки сырой нефти из близлежащих скважин.

Теперь биодизельная компания World Energy приобрела завод, и он использует новое сырье. Гэри Граймс, директор завода по устойчивому развитию и технологиям, показывает мне большие черные железнодорожные вагоны со словом «жир», написанным печатными буквами сбоку.

Масла, которые переработчики используют для производства возобновляемого дизельного топлива, включают масло семян горчицы, соевое масло, говяжий жир и кукурузное масло, которое является побочным продуктом производства этанола из кукурузы. Дэн Чарльз/NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

Дэн Чарльз/NPR

«Это отходы скотобоен, — говорит он. «Со всей страны и из Австралии. Мы привозим его на океанском танкере».

Говяжий жир — или кукурузное и соевое масло, которое также использует завод, очищается, перерабатывается и в конечном итоге поступает в высокую блестящую стальную башню, своего рода перегонный завод, который отделяет более легкие виды топлива от более тяжелых. «Бензин идет через верх, реактивное [топливо] выходит сбоку, а дизельное топливо будет выходить из нижней части башни», — говорит Гленн Клаузен, директор инженерно-технической службы завода.

В настоящее время завод производит более ста тысяч галлонов возобновляемого дизельного топлива каждый день, и World Energy планирует увеличить производство как минимум в пять раз в течение следующих нескольких лет.

Гленн Клаузен (слева), директор по инженерно-техническим услугам, и Гэри Граймс, директор по устойчивому развитию и технологиям нефтеперерабатывающего завода Paramount компании World Energy. Дэн Чарльз/NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

Дэн Чарльз/NPR

У него также много гостей. «Сейчас в игру вступает большое количество переработчиков, у которых глубокие карманы», — говорит Пол Низник, эксперт по биотопливу из энергетического консультанта Argus Media. В число этих компаний входят Marathon Petroleum и Phillips 66, которые переводят существующие нефтеперерабатывающие заводы в Мартинесе, штат Калифорния, и Родео, штат Калифорния, на производство так называемого возобновляемого дизельного топлива.

По данным Управления энергетической информации США, если все эти компании выполнят свои заявления, производственные мощности возобновляемого дизельного топлива увеличатся с полумиллиарда галлонов в год в 2020 году до 5 миллиардов галлонов в год через несколько лет. Этого было бы достаточно, чтобы обеспечить около 10 процентов от общей потребности страны в дизельном топливе.

По словам Низника, «резкое ускорение роста» производства биодизеля обусловлено государственными стимулами. Они включают Стандарт возобновляемого топлива федерального правительства и, что еще более важно на данный момент, Калифорнийский стандарт низкоуглеродного топлива.

Этот стандарт требует постоянного снижения из года в год «углеродоемкости» — или воздействия парниковых газов на атмосферу — топлива, продаваемого в штате. По данным регулирующих органов Калифорнии, углеродоемкость возобновляемого дизельного топлива вдвое меньше, чем у стандартного топлива на нефтяной основе. Это связано с тем, что выращивание таких культур, как соя или рапс, улавливает углекислый газ из атмосферы, и это частично компенсирует углерод, который выделяется при сжигании топлива, полученного из этих соевых бобов. Возобновляемое дизельное топливо также лучше для качества воздуха; сжигая его, выделяется гораздо меньше мелких частиц, которые связаны с проблемами легких и сердца.

Этот эксперимент на нефтеперерабатывающем заводе Paramount компании World Energy показывает некоторые преимущества возобновляемого дизельного топлива. Он имеет тенденцию выделять меньшее количество твердых частиц при сгорании. Дэн Чарльз/NPR скрыть заголовок

переключить заголовок

Дэн Чарльз/NPR

Нефтеперерабатывающие заводы, которые продают обычный бензин с интенсивностью выбросов углерода, нарушающей стандарт, должны покупать свой путь к соответствию, покупая «кредиты» у компаний, которые продают топливо с низким содержанием углерода, такое как возобновляемое дизельное топливо. Низник говорит, что высокая стоимость кредитов убедила нефтяные компании перейти на другую сторону этого бизнеса. «Вы смотрите на парня, который производит дизельное топливо из возобновляемых источников, который получает кучу кредитов, за которые, кстати, платите вы, и вдруг понимаете: «Мне нужно переключиться», — говорит Низник. «У вас ситуация, когда это выглядит почти глупо , а не , чтобы войти в бизнес». производитель дизельного топлива, работающего на возобновляемых источниках, отвергает эти опасения. «Этот вопрос часто задают, и ответ таков: ограничений нет», — говорит он. делают свой продукт из новых исходных материалов, таких как муниципальные отходы или водоросли, но он также не извиняется за конкуренцию с пищевыми компаниями за соевое масло.0006

«Если мы собираемся серьезно заняться решением проблемы изменения климата, мы должны избавиться от представления о том, что мы должны одновременно защищать статус-кво», — говорит Геболис. «Будут сдачи, и поэтому, если ваше печенье стоило вам на десять центов больше, чем оно стоило вам на прошлой неделе, это может быть частью этого».

Однако многие защитники окружающей среды говорят, что биодизельный бум ставит под угрозу естественные экосистемы.

«Моя реакция должна быть весьма встревожена» в таком масштабе запланированного расширения возобновляемого дизельного топлива, говорит Джереми Мартин, директор по топливной политике Союза обеспокоенных ученых.

Треть всего соевого масла, производимого в США, уже идет на производство биодизеля, даже до запланированного сейчас резкого расширения. «Это не сложная математика, чтобы увидеть, что что-то не складывается. Просто не так много доступного сырья», — говорит Мартин. По его словам, другие потенциальные источники биодизеля, такие как муниципальные отходы, не заполнят этот пробел, по крайней мере, в ближайшие несколько лет.

Рост производства биодизеля уже ведет к росту цен на соевые бобы. Экологи опасаются, что это может убедить землевладельцев по всему миру распахивать пастбища или вырубать еще больше лесов для выращивания масличных культур, таких как соя, и дальнейшего расширения плантаций пальмового масла.