Спецможливості
Техніка та обладнання

Сучасні технології та комплект обладнання для одержання біодизельного палива з ріпаку

05.06.2008
224
Сучасні технології та комплект обладнання для одержання біодизельного палива з ріпаку фото, ілюстрація
Сучасні технології та комплект обладнання для одержання біодизельного палива з ріпаку

Галузевою програмою вирощування та переробки ріпаку в Україні передбачено розширити посівні площі під цією культурою — лише для наступного виробництва паливно-мастильних матеріалів — зі 150 до 1,2–1,5 млн га. Роботи в цьому напрямі ведуться науково-дослідними інститутами нашої країни, спеціалізованим кооперативом “Укрріпак”, АТ “Біодизель”, окремими промисловими та фермерськими господарствами.

Економіка України істотно залежить від імпорту енергоресурсів, тому розробка нових сучасних технологій і обладнання для одержання відновлюваних джерел енергії є дуже актуальним завданням. Якщо враховувати, що 75% земель України придатні для вирощування ріпаку (тобто сировини для одержання біодизельного палива), то цю залежність можна зменшити.
Нині у світі помітна тенденція до збільшення вирощування олійних культур та, відповідно, виробництва олії як для харчових цілей, так і для технічних. Безперечно, виробництво олійних культур має всі підстави стати одним із головних пріоритетів України в міжнародному розподілі праці. Для використання рослинних олій як альтернативного енергетичного джерела можна вирощувати сорти ріпаку з високим вмістом ерукової кислоти, тобто непридатні для виробництва харчової олії. Крім того, оскільки насіння ріпаку майже не нагромаджує радіонуклідів, вирощувати його для технічних цілей можна на територіях, тимчасово вилучених із сільськогосподарського обігу внаслідок Чорнобильської аварії, а також на інших екологічно забруднених землях.
Слід зазначити, що шляхом розширення використання ріпакової олії для виготовлення біодизельного палива вже йдуть США, Канада, Китай, а також країни Європейського Союзу, особливо Німеччина, Франція, Голландія. За останні роки обсяг вирощування ріпаку в світі зріс більш ніж у чотири рази, а в Європі — удесятеро. Посівні площі ріпаку, наприклад, у Німеччині сягають 10–12% ріллі. У 2001 році уряд Німеччини забезпечував кожному фермерові дотації в сумі 884 DM за кожний гектар, на якому вирощують ріпак для виробництва біодизельного палива. Понад 1300 німецьких автозаправних станцій продають біодизельне паливо ріпакового походження — понад 1,2 млн т щороку.
Однією з фірм, що розробляє та виготовляє комплекти обладнання для виробництва біодизельного палива, є фірма Cimbria Sket GmbH. Фахівці фірми відкрили в Німеччині заводи потужністю 4,5; 5; 35 і 50 тис. т/рік, а в Австрії — заводи потужністю 10 тис. т/рік. Декілька західноєвропейських фірм пропонують багатопаливні двигуни, що працюють на рослинній олії; серед них — Elsbet-Konsfuction, Hilpalstein, Thuriger Moforenwerke Nordhausenen, Volwo та інші. Німецька фірма Maurer розробила проект стандарту якості ріпакової олії для дизельного палива. Біодизельне паливо “В-20”, що складається з 20% олії і 80% мінерального дизпалива, використовується в Нью-Йорку для перевезення в межах міста пошти, на паромі в Сан-Франциско, на машинах-заправниках на базах військово-повітряних сил США.
Біодизельне паливо ріпакового походження, порівняно з мінеральним паливом для автомобільного транспорту, має низку переваг:
— не містить сірки;
— на всіх етапах технологічного процесу виробництва мінерального палива СО2 виділяється, а при вирощуванні ріпаку — поглинається;
— біодизельне паливо протягом 21 дня на 90% розкладається, чого не скажеш про паливо з нафти;
— кількість викидів шкідливих сполук і твердих часток при роботі двигуна на біопаливі зменшується на 20–25%.
Як видно з таблиці, за теплотою згоряння біодизельне паливо на 12% поступається мінеральному дизпаливу, проте за вмістом сполук сірки є на порядок чистішим.
Виконані українськими фахівцями дослідження показали, що у вітчизняних тракторах як паливо можна використовувати також суміш, що складається з 20% ріпакової олії та 80% дизпалива, виробленого з нафти. Проте збільшення питомої ваги рослинної олії в такій паливній суміші потребує істотної модернізації двигунів. Це є надто складним процесом, а в умовах сільгосппідприємств навіть нездійсненним. Тому ліпше піти іншим шляхом: продукувати більш прийнятне для звичайних двигунів біопаливо ріпакового походження — ріпаково-метилові ефіри (РМЕ).
В Інституті технічної теплофізики НАН України розроблено кілька видів обладнання для одержання олій з рослинних культур, у тому числі з соняшнику, льону, сої, коноплі, гірчиці, ріпаку, кунжуту, виноградних кісточок тощо (рис. 2). Це обладнання являє собою термопреси й гігротермопреси. Принцип дії гігротермопресів грунтується на технології вилучення олії шляхом одночасної дії тепла, водяної пари і високого тиску на рухому рослинну сировину. Термопреси — обладнання малогабаритне, мобільне, яке можна зручно розташовувати неподалік від місця вирощування сировини на міні-заводі.
Також розробляються технологія і технічний проект дослідно-промислового обладнання для одержання на основі ріпакової олії біодизельного палива — РМЕ. Технологічна блок-схема лінії виробництва РМЕ з насіння ріпаку доволі складна (рис. 3). До неї входять такі блоки: холодного пресування, переетерифікації, вилучення мила, вилучення метанолу та остаточного вилучення мила.
Сучасні технології та пропонований Інститутом теплофізики комплект обладнання з виробництва біодизельного палива дасть змогу виробляти 300–450 т продукту на рік неподалік від місця вирощування ріпаку і частково замінити дизпаливо мінерального походження. Розрахунки показали, що відпускна ціна 1 кг біодизельного палива становитиме 0,21 дол. США. Водночас слід підкреслити, що, окрім основної продукції — біопалива, розглядувана технологічна лінія вироблятиме ріпаковий шрот та гліцерин. Ці продукти також можуть реалізовуватися на ринку та давати прибуток. Отже, з 3050 кг насіння ріпаку вологістю 7–8 % можна одержати:
— біодизельне паливо — 1 т;
— шрот (із вмістом олії 12–14 %) —1,950 т;
— гліцерин, 50% — 0,2 т.
Для впровадження сучасних технологій та обладнання з виробництва біодизельного палива слід виготовити кілька демонстраційних ліній. Вони розміщуються в залізничних контейнерах, до них треба підвести електроенергію, воду та налагодити стік відпрацьованих вод.
Л. Грабов,
канд. техн. наук,
В. Мерщій,
головний конструктор проекту,
Т. Грабова,
молодший наук. співробітник,
Інститут технічної теплофізики НАН України

Інтерв'ю
vitaliy skotsyk
20 вересня заплановано розпочати всеукраїнський страйк аграріїв. Про його причини та вимоги аграріїв  розповів один з ініціаторів, голова Аграрної партії України Віталій Скоцик.  
Державна продовольчо-зернова корпорація України (ДПЗКУ) – єдиний державний оператор зернового ринку України, лідер у сфері зберігання, переробки та експорту зернових і продуктів їх переробки. Про

1
0