Tehnologie obtinere biodiesel_simpozion SEBA

TEHNOLOGIE DE OBTINERE BIODIESEL PRIN PROCEDEE

COMBINATE DE NEUTRALIZARE CU PAMANTURI MINERALE SI

TRANSESTERIFICARE IN CATALIZA BAZICA

INCDO–INOE 2000Institutul de Cercetări pentru Instrumentaţie AnaliticăCluj-Napoca , cod 400.293, str. Donath nr. 67, Of.P5, CP 717tel. 0264 420590, fax. 0264 420667E-mail: icia @ icia.ro, http: www.icia.ro

LABORATOR ANALIZE DE MEDIU ICIA

ÎNCERCĂRI ACREDITATE RENAR CONFORM

SR EN ISO 17025:2001CERTIFICAT DE ACREDITARE

NR.352-L/13.07.2005

LAM

Mircea CHINTOANU1, Adriana GOG1, Ion MIU2, Marius ROMAN1, Dedy OBOGEANU3

1 INCDO-INOE 2000 Institutul de Cercetari pentru Instrumentatie Analitica, Str. Donath 67 Cluj-Napoca, tel. 0264 420590, http: www.icia.ro 2 S.C. DULEX S.R.L. Str. Alexandru Ioan Cuza 258, Ocnele Mari, jud. Valcea, tel. 07233013023 S.C. ARGUS S.R.L. B-dul Carol I nr. 39, Ramnicu Valcea, tel. 0350809965, http://

www.dedy-vit.ro

ETAPELE TEHNOLOGIEI DE OBTINERE BIODIESEL

Purificare ulei vegetal cu pamanturi minerale

Dozare materii prime si amestecare in reactor

Transesterificare in cataliza bazica – 2 trepte

Separare glicerina

Purificare biodiesel obtinut cu pamanturi minerale

PURIFICARE ULEI VEGETAL CU PAMANTURI MINERALE

Uleiul presat la cald obtinut se prefiltreaza la o temperatura de 20-30° C, eliminandu-se astfel elementele grosiere;

In continuare se trece la procesul de neutralizare cu pamanturi minerale, in una, doua faze tehnologice, la temperaturi de 60-80° C prin care se obtine un ulei pentru care se constata urmatoarele:

Reducerea indicelui de aciditate:

Ulei de masline - cu 33-50%

Ulei uzat - cu 8%

Ulei de floarea soarelui – cu 8-10%

PURIFICARE ULEI VEGETAL CU PAMANTURI MINERALE

Reducerea continutului de apa de pana la 600 mg/l

Eliminarea in intregime a impuritatilor proteice

Nota - Importanta deosebita a eliminarii acestor componente deoarece: Acizii grasi liberi determina obtinerea de sapunuri pentru cataliza

bazica, purificarea biodieselului devenind foarte dificila si pot duce de asemenea la coroziune, depunere, colmatare filtre;

Apa reactioneaza cu esterii obtinandu-se acizii grasi corespunzatori (reactie reversibila) si sustine formarea de sapunuri prin dizolvarea microbiologica, blocand filtrele

Retinerea completa a sulfului ceea ce asigura un grad ridicat de lubrifiere pentru biodieselului obtinut;

Prin schimbul ionic se retin ionii de Na si K , Ca si Mg (prezenta acestora duce la cantitati mari de cenusa;

Se retin ionii de Fe, Cu Zn, Pb, As Cu 0.19 mg/kg – maxim admis 0.5 mg/kg Zn 0.22 mg/kg – maxim admis 5.0 mg/kg Pb 0.19 mg/kg – maxim admis 0.5 mg/kg As 0.002 mg/kg – maxim admis 0.1 mg/kg

COLD-TEST Uleiul produs finit este limpede, clar, stralucitor Proprietati organoleptice calitativ superioare cu gust

pronuntat de floarea soarelui Uleiul de masline: proprietati calitativ superioare cu gust

pronuntat de maslina coapta sau verde, dulceag (lipsa totala a tentei de amar sau usturime)

PURIFICARE ULEI VEGETAL CU PAMANTURI MINERALE

PURIFICARE ULEI VEGETAL CU PAMANTURI MINERALE

Uleiul obtinut prin acest procedeu se incadreaza la ulei rafinat de categoria II-a STAS 12-62, diferenta fata de uleiul rafinat de categoria I fiind data de valoarea mai ridicata pentru indicele de aciditate (mai mare cu 42% - ulei de floarea soarelui)

Timpul de stabilitate a procesului de oxidare pentru uleiurile de floarea soarelui, rapita, masline, soia – peste 2 ani, fara sa se schimbe aspectul uleiurilor, indicele de aciditate, etc;

Acest lucru denota faptul ca in cadrul procesului de neutralizare s-a produs eliminarea acizilor grasi liberi

OBTINEREA DE BIODIESEL DIN ASTFEL DE ULEI PURIFICAT SI FILTRAT SE POATE REALIZA LA UN STANDARD FOARTE INALT CALITATIV

PURIFICARE ULEI FLOAREA SOARELUI CU PAMANTURI

MINERALE

Parametrii analizati UM Ulei floarea soarelui brut

Ulei floarea soarelui purificat

Densitate, 20°C g/cm3 0,919 0,918

Viscozitate, 40°C cP 31,87 31,82

Indice de aciditate mgKOH/g proba

0,24 0,22

Continut de sulf ppm 1,56 0,64

Continut de apa ppm 434,4 423,9

Putere calorifica cal/g 9418,06 9462,34

Continut de Na mg/Kg 0,246 -

Continut de K mg/Kg 0,629 -

scade aciditatea

scade continutul de sulf

scade continutul de apa

scade continutul de Na respectiv de K

Parametrii analizati UM Ulei masline brut Italia

Ulei masline purificat Italia

Densitate, 20°C g/cm3 0,912 0,912

Viscozitate, 40°C cP 35,26 34,96

Indice de aciditate mgKOH/g proba 0,35 0,18

Continut de sulf ppm 0,10 -

Continut de apa ppm 603,6 422,2

Putere calorifica cal/g 9418,06 9462,34

Continut de Na mg/Kg - -

Continut de K mg/Kg 0,100 -

PURIFICARE ULEI MASLINE CU PAMANTURI MINERALE

scade aciditatea

scade continutul de sulf

scade continutul de apa

scade continutul de K

PROCESUL DE TRANSESTERIFICARE A ULEIURILOR VEGETALE IN CATALIZA BAZICA

Glicerina

+ +H3C OH3

O

O

R1

O

O

R2

O

O

R3

(Triglicerida)

Ulei vegetal

MonometilesteriMetanol

TemperaturaOO

O

R2

O

R1

O

R3

O

OHHO

OH

KOH

Obtinerea de biodiesel prin transesterificarea uleiurilor vegetale cu metanol in cataliza bazica

PROCESUL TEHNOLOGIC DE OBTINERE BIOCOMBUSTIBIL BRUT

Purificare ulei

Metanol

KOH

DOZAREDOZARE DOZARE

DIZOLVARE KOH

AMESTECARE IN REACTOR

TRANSESTERIFICARE TREAPTA I

T= 65C

SEPARARE GLICERINAfara agitare

TRANSESTERIFICARE TREAPTA IIT= 65C

GLICERINA BRUTA

SEPARARE GLICERINAfara agitare

BIODIESEL BRUT

Ulei

Materii prime

Ulei brut

INSTALATIE DE MICA CAPACITATE PENTRU

OBTINERE BIOCOMBUSTIBIL

INSTALATIE DE MICA CAPACITATE PENTRU OBTINERE BIOCOMBUSTIBIL

CARACTERISTICI TEHNICE

Dimensiuni de gabarit

• lungime : 5500 mm ± 50 mm

• latime : 2500 mm ± 20 mm

• inaltime : 3100 mm ± 30 mm Tensiune de

alimentare• 380V/50 Hz ± 38V

Puterea electrica maxima

absorbita

• 36 kW ± 4VA

Debite de lucru • Q1 = 0 – 40 l/min• Q2 = 0 - 25 l/min

Temperatura de lucru

• 20 – 90 0C

Capacitate instalatie

• 300 L/sarja

Capacitate de productie

• 900 L -2 schimburi

TEHNOLOGIA DE PURIFICARE BIOCOMBUSTIBIL UTILIZATA IN

PREZENT- DEZAVANTAJE

Apa potabila

CaCl2

PREPARARE sol H2SO4

H2SO4

DISTILARE METANOLT=90C

METANOL

RECIRCULARE

NEUTRALIZARET=40-50C

PREPARARE sol CaCl2 30%

SEPARARE SOLUTIE DE NEUTRALIZARE

fara agitare

SPALARE TREAPTA Icu agitare DOZARE

sol CaCl2

Ape reziduale I

control pH

SEPARARE APA DE SPALARE TREAPTA IIfara agitare

SPALARE TREAPTA IIcu agitare

SEPARARE APA DE SPALARE TREAPTA Ifara agitare

control pH

control prezenta SO42+

USCARET=40-50C

SEPARARET=20-40CFILTRARE

sol CaCl2

REZIDUU SOLID

BIOCOMBUSTIBIL

BIOCOMBUSTIBIL BRUT

MATERII

PRIME

PURIFICARE BIOCOMBUSTIBIL CU AJUTORUL PAMANTURILOR MINERALE

Apa

PREPARARE sol H2SO4

H2SO4

DISTILARE METANOLT=90C

METANOL

RECIRCULARE

NEUTRALIZARET=40-50C

SPALAREcu agitare

FILTRARE - NEUTRALIZAREcu pamanturi minerale

BIODIESEL PURIFICAT

BIODIESEL BRUT

MATERII

PRIME

Filtrarea si neutralizarea uleiului vegetal si a biodieselului obtinut cu pamanturi minerale scaderea etapelor de purificare

Purificarea uleiurilor vegetale utilizate ca materie prima in procesul de obtinere biodiesel asigura:

un randament crescut al reactiei de transesterificare; reducerea substantiala a acizilor grasi liberi din ulei, ceea ce

determina un nivel scazut pentru sapunurile care se formeaza in timpul procesului

reducerea etapelor de purificare pentru biodieselul obtinut;

Utilizarea pamanturilor minerale in procesul de purificare finala a biodieselului – obtinerea unui biodiesel care sa indeplineasca specificatiile de calitate necesare conform EN ISO 14214:2004

AVANTAJELE UTILIZARII PAMANTURILOR MINERALE

SPECIFICATIILE DE CALITATE NECESARE PENTRU DEFINIREA BIODIESELULUI – EN ISO 14214:2004

Caracteristici Unitate Valori limita Metoda de incercare

Biodiesel din ulei de

maslinemin max

Continut de esteri % (m/m) 96.5 EN 14103 -

Densitate la 15°C kg/m3 860 900 EN ISO 3675EN ISO 12185

912

Viscozitate la 40°C mm2/s 3.50 5.00 EN ISO 3104 3.50

Punct de inflamabilitate °C 120 - prEN ISO 3679 294

Continut de sulf mg/kg - 10.0 prEN ISO 20846

prEN ISO 20844

< LD

Reziduu carbon % (m/m) - 0.30 EN ISO 10370 -

Cifra cetanica 51.0 EN ISO 5165 -

Continut de cenusa sulfatata

% (m/m) - 0.02 ISO 3987 -

Continut de apa mg/kg - 500 EN ISO 12937 422.2

Contaminare totala mg/kg - 24 EN 12662 -

Coroziune pe lama de cupru (3h la 50°C)

notare Clasa 1 EN ISO 2160 -

Stabilitate la oxidare, 110°C

ore 6.0 - EN 14112 -

Caracteristici Unitate Valori limita

Metoda de

incercare

Biodiesel din ulei maslinemin max

Indice de aciditate mg KOH/g 0.50 EN 14104 0.14-0.17Indice de iod gr

iod/100gr- 120 EN 14111 84.15

Continut de ester metilic al acidului linolenic

% (m/m) - 12.0 EN 14103 -

Esteri metilici polinesaturati (≥ 4 legaturi duble)

% (m/m) - 1 -

Continut de metanol % (m/m) - 0.20 EN 14110 -Continut de monogliceride % (m/m) - 0.80 EN 14105 -Continut de digliceride - 0.20 EN 14105 -Continut de trigliceride % (m/m) - 0.20 EN 14105 -Glicerol liber % (m/m) - 0.02 EN 14105

EN 14106-

Glicerol total % (m/m) - 0.25 EN 14105 -Metale Grupa I (Na +K) mg/kg - 5.0 EN 14108 <LDMetale Grupa II (Ca + Mg) mg/kg - 5.0 EN 14109

prEN 14538

< LD

Continut de fosfor mg/kg - 10.0 EN 14107 -

SPECIFICATIILE DE CALITATE NECESARE PENTRU DEFINIREA BIODIESELULUI – EN ISO 14214:2004

VA MULTUMIM PENTRU ATENTIE!