Upload
adriana-gog
View
254
Download
5
Embed Size (px)
Citation preview
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!