Производство биодизельного топлива

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Мая 2012 в 17:05, практическая работа

Краткое описание

Биодизель – альтернативное дизельное топливо
Преимущества биодизеля:
воспроизводимое сырье.
отсутствие зависимости от нефти и газа.
позволяет достигнуть требований стандарта EURO IV (уменьшение.
выбросов СО2, отсутствие серы и ароматики).
нетоксичность, способность к биодеградации.
высокая смазывающая способность

Вложенные файлы: 1 файл

Biodizel.docx

— 81.67 Кб (Скачать файл)

возможно, как  косметическое средство для смазывания кожи и волос. Из

подсолнечника индейцы также извлекали пурпурную  краску.

В Европу подсолнечник завезли испанские завоеватели  Америки примерно в

1500 году. Первоначально  растение употреблялось как декоративное, иногда

использовалось  в медицине. Впервые о производстве масла из подсолнечника

в Европе задумались англичане, существует __________английский патент 1716 года,

описывающий этот процесс. Однако масштабное производство

подсолнечного масла началось именно в России.

В Россию семена подсолнечника завёз из Голландии  Пётр I. Растение

первоначально употреблялось как декоративное.

Промышленный  процесс производства подсолнечного  масла был создан

крепостным  крестьянином из Алексеевки Бокарёвым в 1828 году. Бокарёв

был знаком с производством льняного и кедрового  масла и решил применить

тот же процесс  для производства подсолнечного. Уже  в 1833 году помещик

Шереметьев, владелец Алексеевки, при содействии Бокарёва построил

первый завод  по добыче подсолнечного масла. Масло  подсолнечника быстро

приобрело популярность в России, во многом потому, что его  употребление

не было запрещено  в дни Великого Поста (откуда, кстати и происходит

второе название подсолнечного масла - постное масло). К середине XIX века

во многих районах Воронежской и Саратовской  губерний подсолнечник

занимал 30-40 % посевных площадей. Усилиями российских (советских)

селекционеров В. С. Пустовойта Л. А. Жданова и др. удалось значительно

повысить  масличность подсолнечника и  его устойчивость к вредителям.

Наиболее  престижная мировая премия в области  разведения подсолнечника

носит имя  Пустовойта.

В конце XIX века эмигранты из России завезли культуру производства

подсолнечника и подсолнечного масла назад  в США и Канаду. Вскоре США

стало одним  из основных (после России) производителей подсолнечного

масла.

В настоящее  время производство подсолнечника  и масла из него

распространено  практически по всему миру.

Сырьём  для производства биодизеля в разных странах служит :

Европа —  рапс;

США — соя;

Канада —  канола (разновидность рапса);

Индонезия, Филиппины — пальмовое масло;

Филиппины —  кокосовое масло;

Индия —  ятрофа (Jatropha);

Африка —  соя, ятрофа;

Бразилия  — касторовое масло.

Также применяется  отработанное растительное масло, рыбий  жир и т. д.

Производство  биодизеля из водорослей

Наиболее  перспективным источником сырья  для производства биодизеля

являются  водоросли. С одного акра земли можно  получить 255 литров

соевого масла, или 2400 литров пальмового масла. С такой  же площади

водной поверхности  можно производить до 3570 баррелей бионефти.

Департамент Энергетики США с 1978 по 1996 гг. исследовал водоросли с

высоким содержанием  масла по программе «Aquatic Species Program».

Исследователи пришли к выводу, что Калифорния, Гавайи и Нью-Мехико

пригодны  для промышленного производства водорослей в открытых прудах.

В течение 6 лет водоросли выращивались в  прудах площадью 1000 кв.м.

Пруд в  Нью-Мехико показал высокую эффективность  в захвате СО2.

Урожайность составила более 50 гр. водорослей с 1 кв.м. в день. 200 тыс.

гектаров  прудов могут производить топливо, достаточное для годового

потребления 5 % автомобилей США. 200 тыс. гектаров — это менее 0,1 %

земель США, пригодных для выращивания водорослей. У технологии еще

остаётся  множество проблем. Например, водоросли  любят высокую

температуру, для их производства хорошо подходит пустынный климат, но

требуется некая  температурная регуляция при  ночных перепадах температур.

В конце 90-х  годов технология не попала в промышленное производство из-

за низкой стоимости нефти.

Кроме выращивания  водорослей в открытых прудах существуют технологии

выращивания водорослей в малых биореакторах, расположенных вблизи

электростанций. Сбросное тепло ТЭЦ способно покрыть  до 77 %

потребностей  в тепле, необходимом для выращивания  водорослей. Эта

технология  не требует жаркого пустынного климата.

В 2006 году несколько  компаний объявили о строительстве  заводов по

производству  биодизеля из водорослей:

Global Green Solutions (Канада) по технологии компании Valcent Products

(США) —  мощность производства 4 млн. баррелей  бионефти в год;

Bio Fuel Systems (Испания);

De Beers Fuel Limited (ЮАР) по технологии Greenfuel Technologies

Corporation (США) — мощность производства 900 млн. галлонов биодизеля

в год (водоросли + подсолнечное масло)

Aquaflow Bionomic Corporation (Новая Зеландия) — мощность

производства 1 млн. литров биодизеля в год

Производство  масла из различного сырья с одного гектара земли

Сырьё кг масла/га литров масла/га

кукуруза 145 172

кешью 148 176

овёс 183 217

люпин 195 232

календула 256 305

хлопок 273 325

конопля 305 363

соя 375 446

кофе 386 459

лён 402 478

лесной орех 405 482

семена тыквы 449 534

кориандр 450 536

семена горчицы 481 572

Рыжик (растение) 490 583

кунжут 585 696

Сафлор красильный 655 779

рис 696 828

подсолнечник 800 952

какао 863 1026

арахис 890 1059

мак 978 1163

рапс 1000 1190

олива 1019 1212

кастор 1188 1413

пекан 1505 1791

жожоба 1528 1818

ятрофа 1590 1892

макадамиа (орех) 1887 2246

Бразильский орех 2010 2392

авокадо 2217 2638

кокос 2260 2689

пальмовое масло 5000 5950

водоросли 95000

По различным  оценкам, в Украине при урожайности  данной культуры

в 25 ц/га (что  соответствует европейскому уровню) можно будет производить

до 8,5 млн. тонн семян в год, из которых после  переработки получится около

3 млн. тонн  биотоплива. Это соответствует 75% потребностям в топливе

АПК страны. К 2010 году использование биотоплива должно увеличиться

до 5,75% общего использования горючего, а к 2015 году — до 15%.

Схожие оптимистические  оценки делают и зарубежные специалисты. Так,

по оценкам  эксперта TACIS Вели-Пекка Хейсканен, потенциал биомассы

в Украине  составляет около 7 млн. тонн нефтяного  эквивалента,

а ее использование  позволит сэкономить около 5-7% энергоносителей.

Прогнозы  на текущий сезон

Эксперты  Немецко-украинского аграрного диалога  прогнозируют, что в

2008/2009 маркетинговом  году в Украине будет произведено  2,8 млн. тонн

рапса, или  на 753 тыс. тонн больше, чем в 2007/2008 году (1,047 млн. тонн).

По данным начальника департамента растениеводства  Министерства

аграрной  политики Украины Александра Демидова, с начала 2008/2009

маркетингового  года объемы экспорта рапса составили 2,4 млн. тонн. В

прошлом маркетинговом году было экспортировано 900 тыс. тонн.

Вместе с  тем, по предварительным данным Минагрополитики, площади

посевов озимого  рапса в 2009 году будут составлять около 1,5 млн. га. В 2008

году посевные площади под рапс составили 1,75 млн. га, в 2007 году - 800

тыс.га. Доля посевных площадей под рапс в общих объемах масличных

культур в 2009 году составит около 20% при прогнозированных 18%.

По данным эксперта УКАБ В.Лапы, посевные площади под рапс под урожай

следующего  маркетингового года снизились на 6,2%. Эксперт отмечает: это

снижение  было самым значительным среди всех озимых культур в Украине.

Перспективы выращивания рапса в Украине

Эксперты  утверждают, что в ближайшие несколько  лет спрос на рапс в

Украине будет  только увеличиваться. Рост мощностей  по переработке

масличных культур  в Украине будет этому только способствовать.

Ожидается, что прирост мощностей может  составить около 2 млн. тонн, в

частности, за счет введения в эксплуатацию заводов  крупных агрокомпаний.

Учитывая  то, что доля рапса во внутреннем производстве растет, данная

культура  становится все более привлекательной  для перерабатывающих

предприятий. Это, по убеждению В.Лапы, является возможным

дополнительным  фактором для спроса и дополнительным позитивным

фактором  для цен на рапс.

Небольшая волатильность  цен на рапс и их большая устойчивость по

сравнению с  другими масличными культурами обусловлена возможностью

продажи культуры как на внутреннем, так и на внешнем рынках. "По сути,

рапс привязан к мировому рынку, где, в отличие  от украинского, ценовые

колебания не такие резкие, хотя волатильность  этого рынка в последние годы

тоже выросла", - отмечает В.Лапа.

Вместе с  тем, по его убеждению, мировая биоэнергетика  является

дополнительным  источником спроса на рапс, однако, одновременно и

фактором  риска. "Если тенденция развития биоэнергетики определяется

больше политическими  аспектами..., и если принимается  решение

относительно  замораживания тех или иных программ, понятно, что это

может очень  быстро повлиять на ситуацию на рынке  рапса", - считает

эксперт УКАБ.

По его  мнению, некоторая коррекция посевных площадей под рапс под

урожай 2009 года является временным явлением. В дальнейшем тенденция

увеличения  посевных площадей возобновится, хотя возможности

относительно  расширения посевных площадей в Украине  ограничены.

Эксперты  сходятся во мнении, что около 2,5 млн. га площадей под рапс были

бы для Украины оптимальным показателем.

Таким образом, утверждает В.Лапа, в основном резервы Украины сводятся к

повышению продуктивности производства данной масличной культуры.

По данным Госкомстата, в 2007/2008 году урожайность  рапса составила в

среднем 13,7 ц./га. В то же время, например, в Германии средний показатель

урожайности составляет около 30 ц./га.

Производство  биодизеля

Страна 2006 г.,

тыс.тонн

2005 г.,

тыс.тонн

2004 г.,

тыс.тонн

Австрия 134 85 57

Бельгия 85 1 -

Кипр 2 1 -

Чехия 203 133 60

Дания 81 71 70

Эстония 20 7 -

Франция 775 492 348

Германия 2681 1669 1035

Греция 75 3 -

Венгрия 12 - -

Италия 857 396 320

Великобритания 445 51 9

Латвия 8 5 -

Литва 10 7 5

Мальта 3 2 -

Польша 150 100 -

Португалия 146 1 -

Словакия 89 78 15

Словения 17 8 -

Испания 224 73 13

Швеция 52 1 1,4

Всего по странам

Евросоюза 6069 3184 1933,4

Страна 2006 г.,

млн.литров

2005 г.,

млн.литров

2004 г.,

млн.литров

США 2200 283,5 94,5

Биодизель в промышленных масштабах в ЕС производится с 1992 года.

По состоянию  на 2008 год в Европе располагалось  более 240 заводов

по производству биодизеля общей мощностью более 18,2 млрд литров.

Основные  производственные мощности расположены  в Германии, Австрии,

Франции и  Швеции. В то же время, 10,5 млрд литров установленной

мощности  бездействовали из-за отсутствия жизнеспособного  рынка сбыта.

Можно полагать, что это связано с отсутствием  законодательных

и нормативных  условий для его нормального  функционирования. Например,

продажи биодизеля в Германии резко упали после начала налогообложения

биотоплива.

Статистические  данные свидетельствуют о снижении темпов роста рынка

биотоплива в 2007 — 2008 годах по сравнению с предыдущими.

Производство  биодизеля в ЕС увеличилось с 5,6 млн литров в 2006 году

до 6,5 млн литров в 2007 году и до 7,7 млн литров в 2008 году. Таким

образом, ежегодный  рост составил 16,8 и 17,7 процентов соответственно.

Экологические аспекты применения и производства

Биодизель, как показали опыты, при попадании в воду не причиняет вреда

растениям и  животным. Кроме того, он подвергается практически полному

биологическому  распаду: в почве или в воде микроорганизмы за 28 дней

перерабатывают 99 % биодизеля, что позволяет говорить о минимизации

загрязнения рек и озёр.

Сокращение  выбросов СО2. При сгорании биодизеля выделяется ровно такое

же количество углекислого газа, которое было потреблено из атмосферы

растением, являющимся исходным сырьём для производства масла, за весь

период его  жизни. Биодизель в сравнении с обычным дизельным топливом

почти не содержит серы.

Высокая температура  воспламенения. Точка воспламенения  для биодизеля

превышает 100 градусов Цельсия, что позволяет  назвать биогорючее

относительно  безопасным веществом.

Производство

Под производство сырья для биодизеля отчуждаются большие земельные

площади, на которых нередко используют повышенные дозы средств защиты

растений. Это  приводит к биодеградации грунтов  и снижению качества почв.

С другой стороны, жмых, получаемый в процессе производства

растительного масла, используется в качестве корма  для скота, что позволяет

более полно  утилизировать биомассу растения.

Производство  биодизеля позволяет ввести в оборот не используемые с/х

земли, создать  новые рабочие места в сельском хозяйстве, машиностроении,

строительстве и т. д.

Достоинства

Хорошие смазочные  характеристики. Минеральное __________дизтопливо при

устранении  из него сернистых соединений теряет свои смазочные

способности. Биодизель, несмотря на значительно меньшее содержание серы,

характеризуется хорошими смазочными свойствами, что  продлевает срок

жизни двигателя.

. Это вызвано  его химическим составом и  содержанием в нем кислорода.

Например, грузовик из Германии попал в книгу рекордов Гиннеса, проехав

более 1,25 миллиона километров на биодизеле со своим оригинальным

двигателем.

Более высокое  Метановое число

Для минерального дизтоплива 42-45,

Для биодизеля (метиловый эфир) не менее 51.

Увеличение  срока службы двигателя. При работе двигателя на биодизеле

одновременно  производится смазка его подвижных  частей, в результате

Информация о работе Производство биодизельного топлива