Стан і перспективи розвитку виробництва і застосування в Україні біодизельного палива. Фізико-хімічні, експлуатаційні та екологічні властивості рослинних олій і палив на їх основі. Економічна ефективність, переваги та недоліки щодо використання біодизеля.
Аннотация к работе
Значне збільшення світових цін на мінеральне паливо, зменшення його запасів, проблеми з транспортуванням спонукають шукати нові альтернативні джерела палив. Вже більше ніж пів сторіччя вчені всього світу ведуть інтенсивний пошук альтернативних джерел енергії, але найбільш актуальними дані пошуки стали саме зараз, так як за останніми підрахунками, запаси нафти в світі закінчаться через 50 років. А в період світової економічної кризи пошук альтернативних джерел енергії є надзвичайно актуальним, так як в Україні щорічно споживається 50 млн. тонн моторних палив вироблених з нафти, серед яких 5,5 млн. тонн припадає на дизельне паливо, з цих 5, млн. тонн 1,9 млн. тонн використовується в сільському господарстві. Біодизель - це синтетичний вид палива що виробляється з біологічної сировини (олія рослин, тваринний жир, водорості, та ін.) в процесі хімічної реакції. Найчастіше сировиною для виробництва біопалива є рапсова олія, але можна використовувати: пальмову олію, соняшникову олію, тваринні жири, соєву олію і інші рослинні олії.Аналізуючи публікації світових видань з проблем нафтового ринку, можна констатувати, що ймовірно через декілька десятків років світових ресурсів нафти і газу вже буде недостатньо для покриття світових потреб транспорту, енергетики і хімічних виробництв. Частковим розвязанням цієї проблеми може стати використання поновлюваних джерел енергії [1]. Світове суспільство вже багато років дискутує і працює в напрямках пошуку альтернативи мінеральним енергоносіям (нафта, газ, вугілля). За останні роки світове споживання основних енергоносіїв промислового значення перевищило 10 млрд. тонн нафтового еквіваленту за рік. Прогнозоване вичерпання основних викопних енергоносіїв в світі (нафти і газу - в найближчі 40 - 50 років, а вугілля - через 200 років) та екологічні чинники спонукають більшість розвинутих країн шукати альтернативні нетрадиційні і відновлювані джерела енергії.Біодизельне паливо виробляють багато країн світу, але ми розглянемо лише країни що займають передові позиції щодо цього питання в світі. Біодизельне паливо за даними Міністерства сільського господарства США, дає виграш у 220% від різниці спожитої при виробництві біодизелю енергії викопних палив і енергії одержаної від його використання. За даними статистичної служби Чехії в 2006 р. виробництво зернових в країні становило 6,5 млн. т, що на 15,3 % менше ніж у 2005 р. В цілому, виробництво 1 л біодизеля в Європі обходиться в $ 0,65 і в багато чому залежить від вартості сировини, розміру і типу заводу і вартості побічних продуктів (гліцерину і макухи - корму, багатого на протеїни). Спеціальними випробуваннями встановлено, що за якістю таке біодизельне паливо майже повністю відповідає біодизельному паливу на основі пальмової олії.Ситуація, в якій знаходиться Україна, може порівнятися з тією, в якій опинилася світова спільнота в 1973 - 1974 рр. Сьогодні для України настала пора розвивати і власні потужності для виробництва біодизельного палива з поновлюваних сировинних ресурсів [17]. Розглядаючи перспективи розвитку виробництва і споживання біодизелю в Україні, необхідно визначити, які саме фактори в рушійними силами такого розвитку, а також, які фактори можуть лімітувати або взагалі унеможливити такий розвиток. Програмою Кабінету Міністрів України щодо розвитку виробництва дизельного біопалива затверджено прогнозні обсяги у 2010 році: виробництва насіння ріпаку - 7500 тис, т; обсяг ріпаку для використання у виробництві метилового ефіру ріпакової олії - - 1890 тис. т; обсяг виробництва метилового ефіру - 623 тис. т. Для того щоб отримати біопаливо, олію необхідно відділити від домішок і у співвідношенні 9:1 змішати з метиловим спиртом (тобто до девяти масових одиниць рослинної олії додати одну масову одиницю метанолу), а для: того щоб відділити гліцерин, - з невеликою кількістю лужного каталізатора. Біодизельне паливо відзначається високим цетановим числом, яке становить 56-58 одиниць (у традиційного дизельного пального цей показник дорівнює приблизно 50-52), що дає можливість використовувати біопаливо на дизельних двигунах без додаткових речовин, які б забезпечували краще запалювання, особливо при запуску двигуна.Біодизель - це вид палива що, виробляється з біологічної сировини (наприклад олії, тваринних жирів і навіть водоростей) та використовується як замінник нафтового дизельного палива. Але в залежності від застосованої технології та виробника біодизель виступає під різними назвами, серед яких поширеними є біодизель, RME, FAME, біонафта, biopal, ecol тощо. Вчені та практики багатьох країн світу створили підґрунтя для одержання і використання біодизеля в якості замінника традиційного дизельного палива, Раціональна технологія виробництва біодизельного палива має базуватися на найбільш економічних та екологічно обґрунтованих методах хімічної переробки сировини, ритмічно поновлювані потоки якої на відповідній географічній території здатні задовольнити постійно виникаючі потреби. Дуже важливою біологічною функцією жирів у живій природі
План
Зміст
Анотація
Вступ
РОЗДІЛ 1. ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ БІОДИЗЕЛЬНОГО ПАЛИВА В ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНАХ
1.1 Загальні тенденції виробництва біодизеля в світі
1.2 Досвід виробництва та використання біодизеля в окремих країнах світу
1.3 Стан і перспективи розвитку виробництва і застосування в Україні біодизельного палива
РОЗДІЛ 2. ТЕХНОЛОГІЯ ОТРИМАННЯ ПАЛИВ НА ОСНОВІ РОСЛИННИХ ОЛІЙ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ
2.1 Технологія виробництва біодизеля
2.2 Фізико-хімічні властивості рослинних олій і палив на їх основі
2.3 Експлуатаційні властивості рослинних олій і палив на їх основі
55
2.4 Екологічні властивості біодизельного палива
2.5 Обладнання для виробництва біодизеля
2.6 Переваги та недоліки щодо використання біодизеля
2.7 Економічна ефективність виробництва біодизеля
РОЗДІЛ 3. ОКАЗНИКИ РОБОТИ ДИЗЕЛЬНИХ ДВИГУНІВ НА БІОДИЗЕЛЬНОМУ ПАЛИВІ
РОЗДІЛ 4. МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ВПОРСКУВАННЯ І РОЗПИЛЕННЯ ПАЛИВА В ДИЗЕЛЯХ