Биотопливо – альтернативная замена моторного топлива

Химия и химические технологии/ 6. Органическая химия

УДК 577.47:665.5

к.т.н. Иманкулов Н.Н.

Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова, Республика Казахстан

Биотопливо – альтернативная замена моторного топлива

Нефть (в т.ч. и природный газ и газоконденсаты) имеют исключительное важное значение для экономики государства. Из нефти вырабатываются горючее для двигателей внутреннего сгорания: бензины, керосины, дизельное топливо, реактивное топливо, топливо для газовых турбин и котельных установок, большой ассортимент смазочных и специальных масел. Консистентные смазки, парафин, битумы разных марок для дорожного строительства, шумоизоляции и других целей; синтетические жирные кислоты, сажа для резиновой промышленности, пока для электродов и множество других промышленных и потребительских товаров [1].

Данная статья посвящена получению биодизельных топлив, поэтому будут рассмотрены дизельные топлива из нефти, состав и их свойства.

Среди альтернативных нефтепродуктов наиболее распространенным и перспективным считается биодизельное топливо на основе моноалкиловых эфиров высших карбоновых кислот растительного или животного происхождения. Обычно в дизельное топливо добавляют метиловый эфир рапсового масла. При использовании смесового топлива дополнительная подготовка двигателя не требуется [2].

Использование биотоплив снижает эмиссию практически всех вредных веществ по сравнению с применением нефтяных дизельных топлив. Для чистых биотоплив (В 100-100% рапс-метилового эфира) содержание несгоревших углеводородов снижается на 56%, твердых частиц - на 55%, оксида углерода - на 43%. Для топлива В20 (20% рапс - метилового эфира) эти показатели несколько меньше - соответственно 11,18 и 12%.

Для производства биодизельного топлива на большинстве промышленных предприятий используют процесс переэтерификации, включающий реакцию спирта с растительным маслом или вытопленным животным жиром в присутствии щелочного или кислотного катализатора. Конечным продуктом реакции являются сложные эфиры, тип которых зависит от используемого спирта. Выход сложных эфиров (биодизельного топлива) составляет 86-98%.

Активное внедрение биодизельного топлива на потребительский рынок обусловило необходимость введения нормативных документов: ЕN 14214 в Европе и АSТМ 6751 в США. В табл. 1 приведены для сравнения основные требования к качеству дизельного топлива по ЕЫ 590 и биодизельного топлива по EN 14214 и ASTM6751 [3,4].

Таблица 1

Основные физико-химические характеристики дизельного топлива по еn 590 и биодизельного топлива по EN 14214 и А8ТМ 6751

Показатель	EN 590	EN 14214	ASTM 6751
Плотность при 15⁰С, кг/м³	820-845	860-900	-
Кинематическая вязкость при 40⁰С, мм²/с	2,0-4,5	3,5-5,0	1,9-6,0
Температура вспышки, ⁰С, не ниже	55	101	100
Содержание серы, мг/кг, не более	50	10	15
Коксуемость 10%, остатка, % масс не более	0,3	0,3	0,1
Цетановое число, не менее	51	51	45
Зольность, % масс., не более	0,01	0,02	0,02
Содержание воды, мг/кг, не более	200	500	0,05%
Общее загрязнение, мг/кг, не более	24	24	-
Коррозия медной пластинки (при 50 ⁰С,)	Класс 1	Класс 1	№3
Кислотное число, мг КОН/г. Не более	-	0,5	0,8
Йодное число, г йода/100г. Не более	-	120	-
Содержание полиненасыщенных жирных кислот, % масс, не более	-	12	-
Содержание эфиров, % масс, не менее	-	96,5	-
Содержание метанола, % масс, не более	-	0,2	-
Содержание свободного глицерина, % масс, не более	-	0,02	0,02
Общее содержание глицерина, % масс, не более	-	0,25	0,24
Содержание фосфора, % масс, не более	-	0,001	0,001

В чистом биодизельном топливе присутствует не более 10-15 ррт серы и не содержится ароматических соединений, что объясняет практически полное отсутствие оксидов серы и полициклических ароматических углеводородов в отработавших газах. Благодаря природному происхождению биодизельные топлива являются менее токсичными по сравнению с дизельными топливами и при попадании на почву разлагаются с образованием безвредных продуктов в течение месяца.

По своим физико-химическим характеристикам эфиры растительных масел схожи с нефтяными дизельными топливами, что обеспечивает их полную совместимость. Эти виды топлив хорошо смешиваются и не расслаиваются даже при наличии растворенной воды.

Литература:

1 Емельянов В.Е.. Крылов И.Ф. Альтернативные моторные топлива. Производство, применение, перспективы. Мир нефтепродуктов. 2005, №5, с.46-48.

2 Гарри В., Парпер В. Что будет, когда кончится нефть?

//Нефтегазовые технологии. -2002. -№2. –С.54-58.

2 Льото В., Лупонин В.Н., Хачиян А.С. Применение альтернативных топлив в двигателях внутреннего сгорания. -М.:МАДИ, 2000. -311с.

3 Иманкулов Н.Н., Балабеков О.С. Биодизельное топливо растительного происхождения. //Материалы научно-практической конференции «Нефтехимия и нефтепереработка». Уфа (РФ), 2008.

4 Иманкулов Н.Н., Балабеков О.С. Биотопливо растительного происхождения. Матер. Межд. форума «Аналитика и аналитики», Воронеж, 2008.

ЗАЯВКА

На участие в пятой научно-практической интернет-конференции

Ф.И.О. авторов, ученая степень	Иманкулов Нурбахыт Насырович, к.т.н.,
Название доклада	Биотопливо- альтернативная замена моторного топлива
Выбранная секция	Научные исследования в технических областях
Место работы, должность	Докторант Южно-Казахстанского государственного университета имени М.О.Ауезова
Контактный адрес	Иманкулов Н.Н. Республика Казахстан, Южно-Казахстанская область, г.Шымкент, ул. Казыбек би 11 160000
Контактный телефон	Телефон, факс: 8 (7252) 545846
е-mail:	tazhibaev.marat@mail.ru