Техника и технологии производства и переработки растительных масел. Нагорнов С.А - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

7.
Нефтяные дизельные фракции обязательно подвергают обессериванию, так как наличие соединений серы в топливе
приводит к увеличению в выхлопных газах оксида SO
3
. Но удаление серусодержащих соединений снижает противоизносные
свойства топлив. Улучшит ли этот показатель добавление к нефтяному дизельному топливу более вязких метиловых эфиров
растительных масел?
8.
Как Вы считаете, применение биодизельного топлива позволит улучшить экологическую ситуацию, прежде всего, в
мегаполисах? Если да, то за счёт снижения каких вредных веществ в выхлопных газах?
9.
Шланги, уплотнения и другие детали топливопроводящей аппаратуры изготавливаются в настоящее время из
материалов, устойчивых к действию нефтепродуктов (например, из бензостойкой резины). Какова совместимость
компонентов биодизельного топлива с этими материалами?
4.4. СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
Синтезируемые в настоящее время метиловые эфиры растительных масел (в основном, рапсового масла) не
соответствуют некоторым требованиям технических условий к дизельным топливам (см. п. 4.3). Такое биотопливо не
совпадает с нефтяным дизельным топливом по таким физико-химическим характеристикам, как вязкость, плотность,
фракционный состав, кислотное и йодное число, низкотемпературные свойства. Поэтому в настоящее время биотопливо
используется только в качестве компонента дизельного топлива. Так, в соответствии с ГОСТ Р 52368–2005 разрешается
добавка к нефтяному дизельному топливу не более 5% (об.) биотоплива.
Существенным недостатком смесей нефтяного и биодизельного топлив является наличие в их составе углеводородов
нефти, сжигание которых приводит к значительному загрязнению окружающей среды. Кроме того, наличие дизельных
нефтяных фракций определяет предрасположенность этих топлив к образованию парафинов при низких температурах. Это
ухудшает их низкотемпературные характеристики, что приводит к необходимости применения депрессорных присадок.
Применение нефтяных фракций обусловлено тем, что в состав биотоплива входят только высококипящие сложные
эфиры метилового спирта и высокомолекулярных алифатических непредельных кислот. А для дизельных двигателей
оптимальным является использование топлив с широким фракционным и групповым составом.
Создание состава жидкого топлива для дизельных двигателей с широким фракционным и групповым составом на
основе биодизельного топлива возможно при добавлении сложных эфиров органических алифатических кислот и спиртов
меньшей молекулярной массы. Физико-химические свойства такой смеси будут эквивалентны физико-химическим
свойствам нефтяного дизельного топлива. При этом композитное топливо нового состава не будет содержать нефтяных
компонентов, а потому не будет наблюдаться ухудшения экологических характеристик [31].
Сложные эфиры меньшей молекулярной массы можно получить этерификацией алифатических кислот меньшей
молекулярной массы, содержащих от четырёх до семи атомов углерода спиртами, содержащими от пяти до десяти атомов
углерода.
Этерификация протекает в водной среде в присутствии серной кислоты при температуре 100 – 105 °С.
RCOOH + R′OH ↔ RCOOR′ + H
2
O.
Реакция обратима, для сдвига равновесия в сторону образования сложных эфиров, образующуюся воду отгоняют и
улавливают в ловушке.
Для создания композитного топлива можно использовать следующие сложные эфиры:
октиловый эфир масляной кислоты С
3
Н
7
СООС
8
Н
17
;
гептиловый эфир валериановой кислоты С
4
Н
9
СООС
7
Н
15
;
нониловый эфир валериановой кислоты С
4
Н
9
СООС
9
Н
19
;
нониловый эфир капроновой кислоты С
5
Н
11
СООС
9
Н
19
;
изоамиловый эфир масляной кислоты С
4
Н
9
СООС
5
Н
11
.
Спирты и кислоты для синтеза можно получать синтетическим путём из углеводородов и их функциональных
производных, а можно и из возобновляемого растительного сырья. Такую кислоту, как масляная, можно получить из
крахмала, сахара, глицерина при различных бактериальных процессах брожения (Bacterium butylicus, Granulobacter). Эти
процессы используются в промышленных масштабах. Валериановая кислота образуется наряду с другими жирными
кислотами при окислении стеариновой кислоты и касторового масла. Капроновая кислота образуется при маслянокислом
брожении сахара.
Изоамиловый спирт является одной из основных частей сивушных масел (источником его образования в процессе
брожения является аминокислота лейцин, входящая в состав белков). Сложные эфиры октилового спирта обнаружены в
эфирных маслах различных видов Heracleum, а эфиры нонилового спирта – в масле корок померанцев.
В таблице 4.2 приводятся значения физико-химических характеристик нефтяного дизельного топлива (ДТ), метиловых
эфиров рапсового масла (биотопливо) и композитного топлива, состоящего из 50% (об.) биотоплива (метиловые эфиры
рапсового масла) и 50% (об.) смеси синтетических эфиров [31].

Страницы