Отправить статью по E-mail 
Выбор наиболее предпочтительного сырья для синтеза биодизельного топлива с позиции его выхода и физико-химических свойств
- Авторы: Белозерцева Н.Е.1, Богданов И.А.1, Алтынов А.А.1, Бальжанова А.Т.1, Белинская Н.С.1, Киргина М.В.1
-
Учреждения:
- Томский политехнический университет
- Выпуск: Том 10, № 1 (2020)
- Страницы: 114-123
- Раздел: Химическая технология
- URL: https://bakhtiniada.ru/2227-2925/article/view/299271
- DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2020-10-1-114-123
- ID: 299271
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Биодизельное топливо является одним из наиболее перспективных альтернативных источников энергии в настоящее время как в качестве топлива в чистом виде, так и в качестве смесевого компонента нефтяных дизельных топлив. Работы исследователей по всему миру показывают, что добавление биодизельного топлива к нефтяному дизелю позволяет существенно повысить экологичность данного нефтепродукта. Однако влияние на большинство регламентируемых эксплуатационных показателей является неоднозначным в связи с тем, что характеристики биодизельного топлива сильно разнятся в зависимости от исходного сырья. Цель работы – выбор наиболее предпочтительного сырья для синтеза биодизельного топлива с позиции выхода целевого продукта, физико-химических и низкотемпературных свойств. В данном исследовании биодизельное топливо синтезировано из пяти различных пищевых растительных масел (подсолнечное, горчичное, льняное, кукурузное и рыжиковое) с использованием этанола в качестве переэтерифицирующего агента и гидроксида калия в качестве катализатора. Определены основные физико-химические (плотность, динамическая и кинематическая вязкости, молекулярная масса) и низкотемпературные свойства (температуры помутнения и застывания) растительных масел, а также полученных на их основе биодизельных топлив. Установлено, что наиболее предпочтительным сырьем для синтеза биодизельного топлива с позиции выхода целевого продукта является подсолнечное масло; с позиции физико-химических свойств – подсолнечное и кукурузное масла; низкотемпературных свойств – горчичное масло; экономической составляющей – подсолнечное масло. В работе определены рекомендации по выбору наиболее предпочтительного сырья для синтеза биодизельного топлива, которые будут полезны при использовании биодизеля в качестве смесевого компонента товарных дизельных топлив.
Об авторах
Н. Е. Белозерцева
Томский политехнический университет
Email: belozertsevanatasha@mail.ru
И. А. Богданов
Томский политехнический университет
Email: bogdanov_ilya@mail.ru
А. А. Алтынов
Томский политехнический университет
Email: andrey_altun@mail.ru
А. Т. Бальжанова
Томский политехнический университет
Email: balzhanova@mail.ru
Н. С. Белинская
Томский политехнический университет
Email: belinskaya@tpu.ru
М. В. Киргина
Томский политехнический университет
Email: mkirgina@tpu.ru
Список литературы
- Erdiwansyah, Mamat R., Sani M.S.M., Sudhakar K., Kadarohman A., Sardjono R.E. An over-view of Higher alcohol and biodiesel as alternative fuels in engines // Energy Reports. 2019. Vol. 5. P. 467–479. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.04.009
- Марков В.А., Каськов С.И. Лобода С.С. Растительные масла как экологическая добавка к нефтяному дизельному топливу // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2018. N 7. С. 48–60. https://doi.org/10.18698/0536-1044-2018-7-48-60
- Dwivedi G., Jain S., Sharma M.P. Impact analysis of biodiesel on engine performance – A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2011. Vol. 15. P. 4633–4641. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.089
- Srithar K., Balasubramanian K.A. Dual biodiesel for diesel engine -Property, performance and emission analysis // International Energy Journal. 2014. Vol. 14. Issue 3. P. 107–120.
- Tongroon M., Saisirirat P., Suebwong A., Au-nchaisri J., Kananont M., Chollacoop N. Combustion and emission characteristics investigation of diesel-ethanol-biodiesel blended fuels in a compression-ignition engine and benefit analysis // Fuel. 2019. Vol. 255. 115728. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.115728
- Богданов И.А., Алтынов А.А., Белинская Н.С., Киргина М.В. Исследование влияния состава прямогонных дизельных топлив на эффективность действия низкотемпературных присадок // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2018. N 11. С. 37–42.
- Капустин В.М., Карпов С.А., Сайдахмедов А.И. Биодизельное топливо: преимущества, недостатки и перспективы промышленного производства // Нефтепереработка и нефтехимия. Научно-технические достижения и передовой опыт. 2011. N 4. С. 49–54.
- Левтеров А.М., Савицкий В.Д., Левтерова Л.И. Экспериментальные исследования моторных качеств смесевого биодизельного топлива // Автомобильный транспорт. 2011. N 28. С. 81–84.
- Дворецкий С.И., Зазуля А.Н., Нагорнов С.А., Романцова С.В., Рязанцева И.А. Производство биодизельного топлива из органического сырья // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2012. N 5 (39). С. 126–135.
- Günay M.E., Türker L., Tapan N.A. Significant parameters and technological advancements in biodiesel production systems // Fuel. 2019. Vol. 250. P. 27–41. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.03.147
- Tapan N.A., Yıldırım R., Günay M.E. Ana-lysis of past experimental data in literature to determine conditions for high performance in bio-diesel production // Biofuels, Bioproducts and Biorefining. 2016. Vol. 10. N 4. P. 422–434. https://doi.org/10.1002/bbb.1650
- Islam A., Taufiq-Yap Y.H., Chan E.S. Moniruzzaman M., Islam S., Nabi M.N. Advances in solid-catalytic and non-catalytic technologies for biodiesel production // Energy Conversion and Management. 2014. Vol. 88. P. 1200–1218. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.04.037
- Gusniah A., Veny H., Hamzah F. Ultrasonic assisted enzymatic transesterification for biodiesel production // Industrial and Engineering Chemistry Research. 2019. Vol. 58. Issue 2. P. 581–589. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.8b03570
- Sun S., Guo J., Duan X. Biodiesel preparation from Phoenix tree seed oil using ethanol as acyl acceptor // Industrial Crops and Products. 2019. Vol. 137. P. 270–275.
- Yang X.X., Wang Y.T., Yang Y.T., Feng E.Z., Luo J., Zhang F., et al. Catalytic transesterification to biodiesel at room temperature over several solid bases // Energy Conversion and Management. 2018. Vol. 164. P. 112–121. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2018.02.085
- Abbah E.C., Nwandikom G.I., Egwuonwu C.C., Nwakuba N.R. Effect of reaction temperature on the yield of biodiesel from neem seed oil // Ameri-can Journal of Energy Science. 2016. Vol. 3. N 3. P. 16–20.
- Leung D.Y.C., Guo Y. Transesterification of neat and used frying oil: optimization for bio-diesel production // Fuel Processing Technology. 2006. Vol. 87. N 10. P. 883–890. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2006.06.003
- Singh D., Sharma D., Soni S.L., Sharma S., Kumar D. Chemical compositions, properties, and standards for different generation biodiesels: A review // Fuel. 2019. Vol. 253. P. 60–71. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.04.174
- Сноре М., Мяки-Арвела П., Симакова И.Л., Мюллюойа Ю., Мурзин Д.Ю. Обзор каталитических методов производства биодизельного топлива из натуральных масел и жиров // Сверхкритические флюиды: теория и практика. 2009. Т. 4. N 1. С. 3–17.
- Саргужиева Б.А. Реакции алкоголиза и переэтерификации в процессе производства биотоплива // Наука в центральной России. 2015. N 5 (17). С. 75–84.
Дополнительные файлы
