Analiza Tehnologică a Proceselor de Obținere a Biodieselului

Cuprins licență Cum descarc?

1. Scurt istoric 3
1.1. Definiţii ale biodieselului 4
1.2. Avantajele şi dezavantajele biodieselului 5
2. Piaţa biodieselului 7
2.1. Nivelul de amestecare 8
2.2. Potenţialul pentru biodiesel 8
3. Materii prime 9
3.1. Aspecte generale privind obţinerea uleiurilor vegetale 11
3.2. Compoziţia chimică a seminţelor oleaginoase 18
3.3. Uleiul de rapiţă 18
3.3.1. Hibrizi sau soiuri de rapiţă 20
3.3.2.Tehnologia de recoltare a rapitei 21
3.4. Purificarea uleiurilor vegetale 23
3.5. Alcoolii 26
3.5.1. Metanolul 26
3.6. Catalizatori 26
4. Specificaţii ale calităţii şi analiza combustibilului pentru biodiesel (BD) si diesel fosil (DF) 27
4.1. Consideraţii generale 27
4.2. Dezvoltarea istorică a standardelor combustibilului biodiesel 27
4.3. Parametrii calitativi specifici combustibilului FAME 27
4.3.2. Glicerina liberă 29
4.3.3. Mono-, di- şi trigliceride şi glicerina totală 30
5. Procese de obţinere a biodieselului 31
5.1. Transesterificarea alcalină 32
5.1.1. Mecanismul transesterificării bazice 32
5.1.2. Rafinare şi pretratament 33
5.2. Transesterificarea bazică omogenă 34
5.2.1. Procedeul bazic eterogen 34
5.3. Procedeul acid 35
5.3.1. Mecanismul tranesterificarii acide 35
5.3.2. Procedeul acid omogen 35
5.3.3. Procedeul acid eterogen 36
5.4. Cataliza enzimatică 36
5.4.1. Mecanismul catalizei enzimatice 37
5.4.2. Despre enzime şi parametri 37
5.5. Procese non catalitice 38
5.5.1. Procedeul co solvent (BIOX) 38
5.6. Procedeul supercritic 39
5.6.1. Variabile ale procesului supercritic 39
6. Alegerea procesului 39
7. Calcularea maselor moleculare 43
8. Bilanţul de masă pentru sinteza biodiselului 44
8.1. Bilanţul de masă pe fiecare componentă a instalaţiei 44
9. Bilanţul global de masă 51
10. Consumuri specifice 51
10.1. Materii prime 51
10.2. Catalizator 52
10.3. Utilităţi 52
11. Producţia specifică 52
11.1. Produs util- Glicerina 52
12. Bilanţul de căldură pe coloanele de distilare 53
13. Concluzii 54
14. Bibliografie 55

Extras din licență Cum descarc?

1. Scurt istoric
În anul 1892 inginerul german Rudolf Diesel (1858-1913) a brevetat un motor cu ardere internă, economic, care funcţiona după ciclul Carnot. Câţiva ani mai tărziu, primul model al motorului diesel a fost prezentat de Rudolf Diesel la Augsburg, Germania, la 10 august 1893. În amintirea acestui eveniment ziua de 10 august a fost declarată Ziua Internaţională a Biodieselului[1].
Mai târziu, la Expoziţia Internaţională de la Paris din 1900, Rudolf Diesel conducea motorul său cu un combustibil derivat din ulei de arahide-originalul Biodiesel. Trebuie menţionat că acest combustibil nu a fost stric biodiesel pentru că nu a fost transesterificat. Într-un speech din 1912, Rudolf Diesel a afirmat că: "utilizarea uleiurilor vegetale în calitate de combustibil pentru motoare poate fi insignifiantă astăzi, dar altfel de uleiuri pot deveni, în timp, la fel de importante ca şi produsele petroliere şi gudroanele de cărbune din ziua de azi şi ar contribui considerabil la dezvoltarea agriculturii tărilor care îl vor folosi".
Procesul de obţinere a combustibililor utilizând biomasa în calitate de materie primă de la începutul secolului al XIX-lea a avut o influenţă deosebită asupra magnaţilor industriali, politicienilor şi economiştilor din anii 1920-1930.
Ei au înţeles necesitatea unor surse alternative de energie, dar preţul de cost scăzut al combustibilior fosili(petrodieselul) a făcut ca producţia de combustibil din biomasă să fie eliminată pentru mulţi ani.
Criza petrolului din toamna anului 1970 cât şi cele care au urmat,declanşate de tările din OPEC (Organization of Petrol Exportation Countries/Organizaţia Tărilor Exportatoare de Petrol) cât şi criza din Golful Persic, care au crescut preţul petrolului de trei ori a fost semnalul de alarmă pentru ca majoritatea ţărilor să caute soluţii pentru a reduce total sau parţial dependenţa de petrolul importat. Această criză a petrolului este o problemă actuală ce se va accentua pe măsură ce două cauze principale o adâncesc şi anume:creştera consumului în multe ţări, printre care China şi India care se industrializează într-un ritm impresionant cât şi scăderii resurselor naturale accesibile corespunzător tehnicilor actuale de extracţie.
Se afirmă că producţia de petrol a atins apogeul în toamna lui 2007 fapt relevat de creşterea preţului barilului care a atins valoarea de peste 90 de dolari.
Creşterea cererii de petrol este motivată atât de procesarea lui pentru obţinerea de combustibili, cât şi de chimizarea componentelor (petrochimia) care conduc la fabricarea unor produse fără de care civilizaţia contemporană ar fi de neconceput.
După primul şoc al petrolului ţările dependente de această resursă din import şi-au intensificat eforturile de cercetare pentru obţinerea energiei din alte resurse, mai ales regenerabile, pentru fabricarea de combustibili alternativi cât şi pentru chimizare. În acest scop s-au elaborat programe şi prognoze cu privire la rezervele naturale, surse noi de energie şi consum, inclusiv de noi prospecţiuni pentru descoperirea de noi zăcăminte. Ţările se organizează pe plan regional, internaţional şi mondial pentru a contracara efectele crizei globale de petrol, dar şi de a găsi şi folosi noi resurse convenţionale ca, gazele naturale, dar şi prin folosirea de surse alternative. Astfel, în 1974, OECD (Organization for Economic Corporation and Development/Organizaţia pentru Cooperare şi Dezvoltare Economică) a înfiinţat IEA (International Energy Agency/Agenţia Internaţională de Energie). În Tratatul de bioinginerie s-a prevăzut o secţiune speciala pentru biocombustibilii lichizi, care are ca scop strângerea, transmiterea de informaţii cât şi sprinjinirea acţiunilor de folosire a unor surse regenerabile ca substituenţi ai combustibililor convenţionali.
Cercetările din ultimii ani au evidenţiat două alternative la motoarele clasice cu combustie internă şi anume: motorul electric pentru care nu s-au găsit soluţii convenabile privind autonomia de mers şi modul de încărcare a bateriilor şi folosirea de combustibili alternativi (metan, gaze lichefiate C1-C4, hidrogen, metanol,etanol, etc.), soluţii parţial aplicate din motive tehnice, dar mai ales economice. De exemplu, metodele pentru obţinerea, stocarea şi folosirea hidrogenului sunt încă scumpe, deşi, acesta este complet nepoluant.
1.1. Definiţii ale biodieselului
După Comitetul D – 2 ASTM (American Society of Testing and Materials/Societatea Americană pentru Testare şi Materiale), care se ocupă de produşii petrolieri şi lubrifianţi, biodieselul este definit drept "compusul format din esterii monoalchilici ai acizilor graşi cu catenă lungă hidrocarbonată derivaţi din lipidele (grăsimile) regenerabile ca uleiurile vegetale şi grăsimile animale, folosite în calitate de combustibili pentru motoarele diesel". Mai recent standardele internaţionale precizează că biodieselul se obţine numai prin transesterificarea uleiurilor vegetale şi grăsimilor animale.

Fisiere în arhivă (1):

 Analiza Tehnologica a Proceselor de Obtinere a Biodieselului.doc

Imagini din acest licență Cum descarc?