Продукты переработки растительных масел как компоненты альтернативного топлива

Биодизельно топливо может применяться на любых типах дизелей. Поскольку все дизели оптимизированы по использованию дизельного топлива, то переходу на биодизель должна предшествовать дополнительная калибровка системы впрыска, улучшающая сгорание топлива. Биодизель производится из любого растительного масла. При этом качество биодизеля зависит от степени подготовки растительного масла к изготовлению биодизеля. Масло не должно содержать механических примесей, его необходимо фильтровать. Для получения биодизеля, отвечающего требованиям европейских стандартов, растительное масло необходимо очищать ещё тщательнее, а биолизель промыть.

Строение метиловых эфиров растительного масла

С химической точки зрения биодизель – смесь метиловых эфиров высших жирных кислот в основном предельных алифатических.

По реакции метанолиза установлены инфракрасные спектры (ИК) для растительных масел. ИК-спектры рапсового и подсолнечного масла идентичны. Это объясняется довольно схожим составом самих масел и идентичностью функциональных групп, присутствующих в молекулах.

Характеристики получаемых в настоящее время метиловых эфиров растительных масел довольно похожи и удовлетворяют требованиям европейского стандарта для компонента дизельного топлива. Однако по ряду параметров они не отвечают требованиям ГОСТ 305-82 или ГОСТ Р 52368-2005.

4. Физико-химические показатели топлив

Цетановое число биодизельного топлива выше, чем требует ГОСТ, но не превышает 55 единиц (при более высоком цетановом числе ухудшается экономичность работы двигателя и увеличивается дымность отработанных газов). Такое цетановое число обеспечит мягкую, без (стука) работу двигателя.

Плотность и, особенно, вязкость метиловых эфиров растительных масел заметно ниже, чем у самих растительных масел, но несколько выше, чем у товарного дизельного топлива. Плотность топлива ρ, кинематическая v и динамическая µ вязкости, а также поверхностное натяжение σ относятся к показателям топлива, которые влияют на процессы испарения, смесеобразования и сгорания.

В результате этерификации при температуре 100-105 ⁰С можно получать композитное топливо, смешивая сложные эфиры органических алифатических кислот со спиртами. Можно использовать следующие сложные эфиры:

Октиловый эфир масляной кислоты – С₃Н₇СООС₈Н₁₇,

Гептиловый эфир валериановой кислоты С₄Н₉СООС₇Н₁₅,

Нониловый эфир валериановой кислоты С₄Н₉СООС₉Н₁₉,

Нониловый эфир капроновой кислоты С₅Н₁₁СООС₉Н₁₉,

Изоамиловый эфир масляной кислоты С₄Н₉СООС₅Н₁₁

Спирты и кислоты для синтеза можно получать синтетическим путём из углеводородов и их функциональных производных, а также из возобновляемого растительного сырья.

5. Физико-химические характеристики топлив

Композитное топливо не содержит нефтепродуктов, соответствует товарному летнему дизельному топливу почти по всем параметрам, в том числе по температуре помутнения и застывания, что исключает необходимость использования депрессорных присадок. Экологические характеристики композитного топлива лучше, чем биодизеля и товарного топлива.

6. Экологические показатели двигателя Д-243 при работе на различных видах топлива (нагрузка номинальная)