EUROFUELTECH TECHNOLOGY 150 TL/zi

La nivel european se preconizează o trecere de

procent de peste 30% pe energie alternativă iar

acestă țintă este susținută de varii metode.

Italia este un mare importator de petrol iar majoritatea surselor sunt surse instabile¸

Libya, Azerbaijan,

Saudi Arabia, and

Russia. În 2013 Italia a

importat 1.1 millioane

de barili de petrol pe zi.

Italia a importat în 2013, 1.1

millioane de barili de petrol pe zi.

Strategia energetică națională a

guvernului italian cheamă la o

înlocuire de până la 23% a

combustibililor convenționali până

în 2020 iar asta cheamă la o

încurajare a producției de biodisel.

BIODIESELUL

Definitie Biodieselul reprezinta un carburant alternativ pentru motoarele de tip diesel al carui

principal avantaj il reprezinta faptul ca este un carburant regenerabil, non-toxic si biodegradabil. Deasemenea poate fi utilizat in majoritatea motoarelor de tip diesel fara a fi necesare modificari ample ale acestora.

Este obtinut in urma unor reactii chimice dintre lipide (de origine vegatala sau animala) cu un alcool in urma carora se obtin esteri ai acizilor grasi.

Scurt istoric

Procedeul de transesterificare al uleiurilor vegetale este cunoscut inca din anul 1853, un astfel de experiment fiind condus de catre cercetatorii E. Duffy si J. Patrick, cu multi ani inaintea aparitiei primului motor diesel.

Posibilitatea folosirii uleiurilor vegetale pe post de combustibil pentru motorul cu combustie interna a fost studiata in mai multe tari in perioada 1920 – 1930 si mai tarziu in timpul celui de-al Doilea Razboi Mondial.Din cauza unor dificultati tehnice cum ar fi viscozitatea ridicata, incercarile de a inlocui motorina cu uleiul vegetal au fost in mare masura abandonate.

Pe data de 31 august 1937 G. Chavanne in cadrul Universitatii din Bruxelles obtine patentul pentru “Procedura de transformare a uleiurilor vegetale pentru folosirea lor drept combustibili”, acesta descriind metoda de transesterificare a uleiurilor vegetale folosind etanol in scopul separarii acizilor grasi de glicerol inlocuind glicerolul cu alcooli liniari de catena scurta. Este prima mentionare a obtinerii a ceea ce definim in ziua de azi ca biodiesel.

Mult mai recent, in 1977 cercetatorul Expedito Parente inventeaza si prezinta patentul pentru primul proces de obtinere la scara industriala a biodieselului. Pe parcursul anilor 90, uzine de obtinere a biodieselului au fost deschise in multe tari din Uniunea Europeana, incluzand Cehia, Germania si Suedia. Franta lanseaza productia locala de biodiesel din uleiul de rapita, ce intra intr-un amestec de 5% cu motorina in combustibilul pentru masini si intr-un procent mai mare in combustibilul destinat transportului public. Renault, Peugeot si alti producatori de masini au certificat moatoare de camioane ce pot folosi amestecuri de pana la 50%. In 1990 Institutul pentru Biocombustibili din Austria identifica 21 de tari cu proiecte de obtinere a biodieselului in vederea comercializarii acestuia.

In prezent biodieselul pur (100%) este distribuit in multe benzinarii din Europa.

Proprietati

Se analizeaza experimental proprietatile fizico-chimice a diferitelor amestecuri de biodiesel si motorina (densitate,

vascozitate, punct de inflamabilitate, punct de tulburare, punct de congelare, compozitie elementara, analiza termica)

facandu-se apoi o analiză comparativă cu diferite standarde pentru biodiesel.

Biodieselul are proprietati de lubrificare superioare motorinei si o cifra cetanica mai mare. Aditia biodieselului

reduce uzura sistemului de combustie si mareste perioada de functionare a echipamentului de injectie ce se bazeaza pe

combustibil pentru lubrificare.

Puterea calorica atinge o valoare de 37.27 Mj/kg. Are un punct de fierbere ridicat si o presiune de vaporizare

scazuta. Temperatura de aprindere este mai ridicata decat cea a motorinei, de asemenea are o densitate mai mare.

Biodieselul nu contine sulf si este folosit drept aditiv pentru lubrificare in motorina.

Tehnologii de obtinere a biodieselului

Grasimile si uleiurile sunt formate din trigliceride. Fiecare triglicerida este compusa din trei acizi grasi de catena lunga

cu un numar de atomi de carbon cuprins intre 8 si 22, care sunt legati de o molecula de glicerol. Biodieselul este format din acizi

grasi care sunt legati chimic de o molecula de metanol. In urma procesului de transesterificare, molecula de glicerol este indepartata

aproape complet din compozitia biodieselului finit.

Tehnologiile de obtinere a biodieselului comercial pot fi clasificate astfel:

A. Transesterificarea in cataliza omogena alcalina a uleiurilor rafinate

B. Transesterificarea catalizata bazic a grasimilor vegetale cu un continut scazut de acizi grasi liberi si a grasimilor animale

C. Transesterificarea in cataliza acida

D. Transesterificarea in cataliza eterogena bazica si acida

E. Transesterificarea enzimatica

F. Transesterificarea folosind microunde

G. Transesterificarea folosind ultrasunete

A. Transesterificarea in cataliza omogena alcalina a uleiurilor rafinate Transesterificarea catalizata bazic a uleiurilor vegetale rafinate prezinta o eficienta ridicata de pana la 99,9% si

produce biodiesel de buna calitate dupa indepartarea excesului de metanol, catalizator bazic si glicerina. Reactia chimica necesita trei molecule de metanol (sau alt alcool) pentru fiecare molecula de triglicerida, care

corespunde cu aproximativ 10% greutatea de metanol per masa de ulei procesat. Principalul produs secundar de reactie este glicerina.

Mici cantitati de acizi grasi liberi (1,5%) sunt convertite in sapunuri. Aceste sapunuri sunt in mod normal indepartate odata cu glicerina sau odata cu procesul de rafinare al uleiului crud. Drept catalizatori bazici mai pot fi utilizati hidroxidul de sodiu sau metoxidul de sodiu. Catalizatorii pe baza de sodiu nu formeaza fertilizator ca produs de reactie. Acizii sunt utilizati atat pentru a stopa emulsifierea glicerinei in vederea unei procesari partiale ulterioare, cat si pentru a neutraliza catalizatorul bazic.

Exista numeroase variatii ale tehnologiei alcaline de obtinere a bioidieselului. Diferiti catalizatori, inclusiv cei nonbazici, pot fi utilizati. E t a n o l u l a n h i d r i c , a l c o o l i izopropilici sau butidici pot substitui metanolul, insa timpul de reactie este prelungit, iar randamentul de obtinere a biodieselului poate scadea, fiind necesare masuri mai riguroase de control al calitatii precum si procese a d i t i o n a l e . P r o c e s u l d e transesterificare bazica este realizat la atmosfera standard si la o temperatura de 60oC. Deasemenea exista variatii ale acestei tehnologii in care sunt utilizate temperaturi si presiuni mai inalte. Uneori distilarea este utilizata pentru controlul calitatii.

B. Transesterificarea catalizata bazic a grasimilor vegetale cu un continut scazut de acizi grasi liberi si a grasimilor animale

Transesterificarea catalizata bazic ce utilizeaza ca materie prima acizi grasi liberi reprezinta o variatie a transesterificarii catalizate omogene alcaline. Astfel, o mica cantitate de catalizator este adaugata la materia prima pentru a reactiona cu acizi grasi liberi si forma sapunuri. Apoi sapunurile sunt indepartate, iar procesul de transesterificare incepe. In cazul producatorilor locali, utilizarea acestei tehnologii prezinta dezavantajul pierderii unei cantitati de ulei pur egal cu cea de sapun, fara posibilitatea valorificarii lui. Insa la nivel industrial, sapunurile pot fi reintroduse in reactie pentru obtinerea de produse utilizabile in agricultura. Aceasta variatie a procesului de transesterificare poate fi utilizata in functie de disponibilitatea pe piata locala agricola a acizilor grasi si a valorii acestor produse (care ar trebui sa fie mai mare decat a biodieselului).

Biodieselul se obţine prin reacţia de transesterificare a uleiurilor vegetale sau a grăsimilor de origine animală. Reacţia în sine este foarte simplă:

100 părţi de uleiuri sau grăsimi +10 părţi metanol (alcool metilic) = 100 părţi biodiesel + 10 părţi glicerol (glicerină)

100 Kg ulei + 10 Kg metanol = 100 Kg biodiesel + 10 Kg glicerol.

În realitate, tehnologia de obţinere a biodieselului este un pic mai complicată. Uleiurile vegetale sau animale sunt compuse în principal din trigliceride – esteri ai glicerolului sau aşa numiţii acizi graşi. În reacţia de transesterificare, un ester reacţionează cu un alcool, obţinându-se un alt alcool şi un ester derivat din alcoolul utilizat în reacţie. De exemplu, la reacţia dintre un ester al etanolului şi metanol, se obţine un ester al metanolului şietanol. În reacţia de obţinere a biodieselului, esteri ai glicerolului (grăsimile vegetale sau animale) reacţionează cu metanolul, obţinându-se esteri de metanol (biodiesel) şi glicerol.

Reacţia de transesterificare are loc în aşa numitele reactoare, unde grăsimile sau uleiurile sunt amestecate la anumite temperaturi cu alcoolul metilic în prezenţa unui catalizator (de obicei o bază). Cantitatea reziduală de glicerol permisă în biodieselul obţinut prin reacţia de transesterificare, este de maxim 0,24 %.

Cei mai folosiţi catalizatori la obţinerea biodieselului sunt hidroxidul de sodiu – NaOH(soda caustică) şi hidroxidul de potasiu -KOH. Catalizatorii au rolul de a accelera reacţia dintre alcool şi ester. În urma acesteia, se obţine un produs bazic ce trebuie neutralizat cu ajutorul unui acid. În urma neutralizării se obţine o sare. La neutralizarea hidroxidului de sodiu (NaOH) cu acid clorhidric (HCl) se obţine sare de bucătărie (NaCl ) şi apă.

HCl + NaOH = NaCl + H2O

În concluzie, pentru obţinerea a 100 Kg de biodiesel sunt necesare următoarele ingrediente în proporţiile specificate:

100 Kg grăsimi vegetale sau animale ;

10 Kg alcool metilic;

0,3 Kg de catalizator (sodă caustică – NaOH);

0,25 Kg acid mineral (acid clorhidric – HCl);

Conform definiţiei standardizate, biodieselul este un combustibil compus din esteri mono-alchilici derivaţi ai grăsimilor animale sau vegetale – B100. Denumirea B100 se foloseşte pentru biodieselul necombinat cu motorină. Pentru amestecurile cu motorină în diverse proporţii sunt folosite următoarele notaţii:

B2 =amestec format din 2 % biodiesel şi 98 % motorină;

B5 =amestec format din 5 % biodiesel şi 95 % motorină

B20 =amestec format din 20 % biodiesel şi 80% motorină;

Uleiurile vegetale, grăsimile animale, alcoolul şi catalizatorii utilizaţi la obţinerea biodieselului, sunt alese după considerente economice.

Ca sursă de trigliceride se pot utiliza uleiuri vegetale (uleiul de rapiţă, uleiul de floarea soarelui, uleiul de soia), grăsimi animale rezultate în procesul de prelucrare a cărnii şi grăsimi reciclate.

Ca şi alcool, se pot folosi metanolul, etanolul, izopropanolul şi butilul. Este preferat metanolul (alcoolul metilic) datorită preţului mic pe Kg.

Ca şi catalizatori pot fi folosite baze (NaOH, KOH), acizi sau enzime. Alegerea catalizatorilor se face funcţie de preţ şi funcţie de produsul obţinut în urma reacţiei de neutralizare.

Materie primă internă = costuri reduse

Propunere

Amenajarea unei linii de producere biodiesel la standarde europene. Capacitate de producție de 2500L/zi

Necesități

1. Hală producție

Caracteristici:

Suprafață utilă 50/30 m Racordare rețea electrică 380w Putere instalată 500kwa Racordare apă și canal (presiune minimă 2 bar) Rampă acces penntru vehicole de mare tonaj Sistem ventilație 10 mc/min

2.

Linie de producție

Preîncălzitoare

4 buc. Reactoare 4 buc. Decantoare 24 buc. Filtre schibătoare de rășini 6 buc. Bazine 3 buc. Cartuș filtrant 9 buc. Filtru plăci 3x3 buc. Rezervor glicerină 1 buc.

3. Autorizații de funcționare și desfacere

Autorizație pompieri Autorizație de mediu Autorizație de producție/desfacere

4. Furnizori și distribuție

Contracte cu furnizori de ulei (floarea soarelui, soia, rapiță...)

Contract cu furnizori de methanol

Contract cu furnizori de rășini filtrare

Contract de vânzare biodiesel

Contract de vânzare glicerină

5. COSTURI

CHELTUIELI INIȚIALE - Amenajare spațiu - Linie de producție - Autorizații

Cheltuieli lunare

- Energia electrică - Salarii angajați - Apa și canal

Cheltuieli de producție

- Methanol - Ulei (materie primă) - Rășini filtrare

150 TL/zi.0 TL/

150 TL/zi. i

ANEXA2

Plan orientativ de montaj ( se adaptează la spațiile existente)

STATS AND FIGURES