Presti Ilaria

17 novembre 2010

L’azienda

La raffinazione dell’olio grezzo

1. Riscaldamento dell’olio fino a 90 °C

2. Formazione delle gomme

3. Allontanamento delle gomme

4. Lavaggio dell’olio

5. Distillazione

La produzione di biodiesel Reazione di transesterificazione tra il trigliceride e il

metanolo in presenza di metilato sodico come catalizzatore

NaOCH3

Separazione per decantazione dei metilesteri dalla glicerina (sottoprodotto).

Trattamenti per eliminare acqua, glicerina nel biodiesel e il metanolo, che viene recuperato tramite colonna di distillazione

Il glicerolo grezzo, che rappresenta un sottoprodotto, viene trattato per eliminare i saponi e il catalizzatore.

La produzione di biodiesel

Norma UNI EN 14214

La norma specifica i requisiti e i metodi di prova per gli esteri metilici di acidi grassi (FAME) commercializzati e distribuiti per essere utilizzati sia alla concentrazione del 100%, che in miscela con il gasolio per la produzione di combustibile per motori diesel in conformità ai requisiti della UNI EN 590

UNI EN 14214

Caratteristica Unità di misura Valori

Metodo di misura Min Max

Contenuto di esteri % (m/m) 96.5 EN 14103

Densità a 15 °C kg/m^3 860 900 EN ISO 3675

EN ISO 12185

Viscosità a 40 °C mm^2/s 3.50 5.00 EN ISO 3104

Flash point °C 120 prEN ISO 3679

Zolfo mg/kg 10.0 prEN ISO 20846 prEN ISO 20884

Residuo carbonioso % (m/m) 0.30 EN ISO 10370

Numero di cetano 51.0 EN ISO 5165

Ceneri solforate % (m/m) 0.02 ISO 3987

Contenuto di acqua mg/kg 500 EN ISO 12937

Contaminazione totale mg/kg 24 EN 12662

Corrosione su rame Classe 1 EN ISO 2160

Stabilità all'ossidazione, h (ore) 6.0 EN 14112

Acidità mg KOH/g 0.5 EN 14104

Numero di Iodio gr I2/100 gr 120 EN 14111

Metil estere dell'acido linolenico % (m/m) 12.0 EN 14103

Metilesteri polinsaturi >= 4 doppi legami

% (m/m) 1 EN 14103

Metanolo % (m/m) 0.20 EN 14110

Monogliceridi % (m/m) 0.80 EN 14105

Digliceridi % (m/m) 0.20 EN 14105

Trigliceridi % (m/m) 0.20 EN 14105

Glicerolo libero % (m/m) 0.02 EN 14105 EN 14106

Glicerolo totale % (m/m) 0.25 EN 14105

Metalli gruppo I (Na+K) mg/kg 5.0 EN 14108 EN 14109

Metalli gruppo II (Ca+Mg) mg/kg 5.0 EN 14538

Fosforo mg/kg 10.0 EN 14107

Proprietà a freddo Il comportamento di un carburante a basse temperature è

un parametro fondamentale di qualità nelle regioni a clima temperato e artiche

Il congelamento anche parziale del carburante

può causare l’intasamento di filtri e problemi

nell’avviamento del motore

Parametri di accertamento delle proprietà del biodiesel: •Cloud Point •Crystallization onset temperature •Cold filter plugging point •Low temperature flow test

Cold Filter Plugging Point E’ la temperatura minima alla quale un combustibile

può scorrere attraverso uno specifico filtro entro un determinato lasso di tempo durante costante raffreddamento a condizioni standard

Norma UNI EN 14214

Inverno Estate In Italia:

Climi temperati

Proprietà Unità Limiti Metodo di

prova Grado A Grado B Grado C Grado D Grado E Grado F

CFPP °C, max. +5 0 -5 -10 -15 -20 EN 116

Climi artici

Proprietà Unità Limiti Metodo di

prova Classe 0 Classe 1 Classe 1 Classe 3 Classe 4

CFPP °C, max. -20 -26 -32 -36 -44 EN 116

Cold flow improvers

Il CFPP è conseguenza della formazione di cristalli di cera

La temperatura alla quale si formano dipende anche dalla natura degli oli di partenza

Metilesteri CFPP (°C)

Colza -13/-15°C

Soia -5°C

Palma 9/12°C

L’aggiunta di cold flow improvers modifica la misura e la forma dei cristalli di cera. In questo modo:

• si riduce la possibilità di intasamento dei filtri

• si aumenta l’intervallo di temperatura alla quale un veicolo può operare

• si migliora la gestione del carburante

Cold flow improvers

Prove con additivi su miscela 70-30 RME-SME

-20

-18

-16

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0 500 1000 1500 2000 3000 4000

CFP

P (

°C)

ppm additivo

Add 1

Add 2

Add 3

Add 4

Selezione oli grezzi

Oli grezzi provenienti da diverse matrici sono stati selezionati in base a:

CFPP

Numero di Iodio

Numero d’Acido

Costo

I campioni prescelti sono stati transesterificati

nell’impianto pilota presso i laboratori Desmet

Ballestra

Selezione oli grezzi

Analisi dei biodiesel

Selezione dell’olio di palma per alimentare l’impianto

OLIO Acqua (ppm)

N

Acido (mgKOH/g)

Saponi

(ppm) MG

(%)

DG

(%)

TG

(%)

Glicerolo

Libero

(%)

Glicerolo

Totale

(%)

Conversio

ne

Stimata

(%)

Metanolo

(%)

Contenuto

Esteri (%)

%

C18:3

%

C20:5

n°

Iodio

CFPP

(°C)

Palma 241 0,39 ASS 1,1 0,07 0 0,025 0,31 98,83 0,05 97,77 0,16 0,02 46 13

Fritto

Raffinato 318 1,4 ASS 0,5 0,06 0 0,008 0,15 99,43 0,016 93,66 1,25 0,19 101 -4

Brassica 181 0,65 609 0,26 0,02 0,01 0,014 0,08 99,71 0,03 101,06 11,70 1,29 95

Il PME in miscele di biodiesel

-15

-10

-5

0

5

10

15

0 20 40 60 80 100CF

PP

(°C

)

PME (%)

-20

-15

-10

-5

0

5

10

0 10 20 30 40 50 60 70

CFP

P (

°C)

PME (%)

PME aggiunto ad una miscela 70-30 RME-SME

PME aggiunto a RME

Effetto dell’additivo in presenza di PME

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Serie1

Serie2

Serie3

Serie4

ppm additivo

CFP

P (

°C)

Risultati

Concentrazioni di PME crescenti innalzano il CFPP a causa della elevata presenza di acidi grassi saturi

In presenza di PME, l’additivo, a concentrazioni economicamente sostenibili, non solo non è efficace, ma fa aumentare il CFPP

Conclusione

Il PME può essere utilizzato a concentrazioni del 20-30% per blends estivi

Per blends invernali il PME si può usare solo a basse concentrazioni oppure con dosi massicce di additivo che annullano il vantaggio economico dell’utilizzo dell’olio di palma