Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova




Скачать 17,09 Kb.
НазваниеAcademia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova
страница1/3
Дата04.02.2016
Размер17,09 Kb.
ТипДокументы
  1   2   3
РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГСМ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ РЕСПУБЛИКИ МОЛДОВА


Г. ДУКА, академик АНМ, А. КРАЧУН, д.т.н.

Academia de Ştiinţe a Moldovei

Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, MD 2012, Chişinău

Republica Moldova

Тел.( 0 373 22) 271478, e-mail: ghduca@yahoo.com


Аннотация

Рассматривается проблема повышения энергетической безопасности Республики Молдова за счет использования собственных биоэнергетических ресурсов. Применение биодизеля, биоэтанола в смесях с традиционными видами топлива (дизельным топливом и бензином) возможно без модификации конструкции существующих двигателей внутреннего сгорания и может быть экономически выгодным для сельского хозяйства и на транспорте. Приведены результаты экспериментов по определение износоустойчивости смазочных материалов полученных из растительного сырья местного производства. Использование биоэтанола в качестве добавки к бензину снизит его стоимость, сократит на 15-20% потребление бензина и позволит значительно сократить вредные выбросы в атмосферу, повысится экологическая безопасность, что благоприятно отразится на здоровье населения. Производство смазочных материалов с использованием рапсового масла также позволит получить серьезный экономический эффект.

Ключевые слова: энергетическая безопасность, энергетические культуры, биодизель, биоэтанол


MATERIE PRIMARĂ VEGETALĂ PENTRU OBŢINEREA PRODUSELOR PETROLIERE ŞI SECURITATEA ENERGETICĂ A REPUBLICII MOLDOVA

Rezumat

Se abordează problema sporirii securităţii energetice a Republicii Moldova ca urmare a utilizării resurselor bioenergetice autohtone. Utilizarea biodiselului, bioetanolului în amestecuri cu combustibili tradiţionali (motorină şi benzină) este posibilă fără a efectua modificări în construcţia motoarelor de ardere internă existente şi se prezintă economic eficientă pentru agricultură şi transport. Sunt prezentate rezultatele cercetărilor experimentale privind evaluarea competitivităţii materialelor de ungere obţinute din produse vegetale autohtone. Utilizarea bioetanolului în amestec cu benzina conduce la diminuarea costului combustibilului , micşorarea cu 15-20% a consumului de benzină pură şi a poluării atmosferei. Producerea componentelor uleioase de ungere din ulei de rapiţă, alte uleiuri vegetale poate asigura un efect economic vizibil pentru Republica Moldova.

Cuvinte cheie: securitatea energetică, culturi energetice, biodisel, bioetanol.


VEGETATIVE RAW MATERIAL FOR RECEPTION OF THE PETROLEUM PRODUCTS AND ENERGY SECURITY OF REPUBLIC OF MOLDOVA


Abstract

The problem of increase of energy security of Republic Moldova is examined due to use of own power resources. Application of a biodiesel engine, bioethanol in mixes with traditional kinds of fuel (diesel fuel and gasoline) is possible without updating a design of existing engines of internal combustion and can be economic for agriculture and on transport. Results of experiments on definition износоустойчивости lubricants received of vegetative raw material of local manufacture are resulted. Use of bioethanol as the additive to gasoline will lower his{its} cost, will reduce consumption of gasoline to 15-20 % and will allow to reduce considerably harmful emissions in an atmosphere, ecological safety that will favorably be reflected on health of the population will be raised. Manufacture of lubricants with use рапсового oils also will allow to receive serious economic benefit.

Key words: energy security, power cultures, biodiesel engine, bioethanol


Основными источниками энергии в настоящее время являются: нефть, природный газ и уголь. Однако, цены на них постоянно растут. Кроме того, при их сжигании, в атмосферу выбрасывается большое количество опасных соединений. Поэтому все большее внимание привлекают альтернативные виды топлив, ресурсы для получения которых не иссякают.

Один из факторов, который оказал влияние на интенсивность проведения исследований возможностей получения топлив растительного происхождения - цены на энергоносители, влияющие на энергетическую безопасность ряда государств. Основные запасы нефти в мире находятся в распоряжении стран ОПЕК, которые диктуют мировые цены на энергоносители. Следовательно, обделенные нефтью государства попадают в зависимость от стран, добывающих и реализующих нефть.

Возрастающая топливная рентабельность таких культур, как растительные масла (рапсовое и др.), сахарный тростник и др., вынуждает сельхозпроизводителей сокращать посевные площади под продовольственные сельскохозяйственные культуры.

Кроме того, начиная с 70-х годов прошлого века, экологи, обеспокоенные возможностью наступления экологического кризиса на Земле, занялись поиском альтернативных источников энергии, в тои числе и таких веществ, которые при сгорании выделяли бы в атмосферу меньше вредных соединений. Результатом этих поисков стало установление двух путей применения растительных масел для дизельных двигателей: один предполагал получение биодизельного топлива путем этерификации (эфиризации) масел до кондиций минерального дизельного топлива, а второй – использование растительных масел взамен обычного дизельного топлива. Первый путь получил более широкое распространение

В связи с тенденцией роста цен на ископаемое (минеральное) топливо производство биодизеля на основе растительных масел (в том числе и рапсового) становится все более привлекательным.

По данным продовольственной и сельскохозяйственной организаций ООН в сезоне 2003-2004 годов было собрано 36 млн.тонн семян рапса, а в 2004-2005 – 46 млн.тонн.

Первые сведения о рапсе относятся к глубокой древности: рапс возделывали на семена в Индии примерно 4000 лет назад, в Китае и Японии – 2000 лет назад. В Азии и Средиземноморье рапсовое масло использовали для освещения в связи с тем, что оно давало бездымное пламя. В Европе рапс выращивали еще в ХIII столетии, а рапсовое масло использовали как для приготовления пищи, так и для освещения.

В дальнейшем было установлено, что на металлических поверхностях рабочих органов машин в присутствии паров воды, рапсовое масло удерживается лучше других, вследствие чего его стали применять как основу смазочных сред для паровых и других машин. Рапсовое масло используют в часовой промышленности на операциях штамповки зубчатых колес часовых механизмов [1].

Культивируемые в настоящее время сорта рапса могут иметь урожайность до 30 ц/га. В настоящее время, особенно в связи с появлением безэруковых сортов рапса, по сбору семян и производству рапсового масла оно вышло на пятое место в мире: примерно 10% от общего объема производства всех масличных растений [2].

У рапсового масла одно и, очень важное, преимущество – оно служит исходным сырьем для получения биодизельного топлива, которое в странах Европы постепенно расширяет свое присутствие на рынке топлив. Впрочем, биодизельное топливо можно получать и из других растительных масел: пальмового, соевого, из семян винограда и cемян хлопка. Из всех производимых растительных масел – рапсовое наиболее дешевое. Как известно, первый дизельный двигатель работал на арахисовом масле, а полученное затем дизельное топливо из нефти было дешевле и вытеснило растительное масло из употребления в качестве топлива для дизельных двигателей. По экологическим параметрам биодизельное топливо (биодизель) значительно превосходит обычное (в обиходе называемое соляркой – соляровым маслом).

По этой причине, страны ЕС согласно Директиве Европарламента обязаны производить и использовать биодизельное топливо, доля которого на рынке к 2010 году должна составлять примерно 6,0 % (в настоящее врем около 2%), что по объему должно составлять примерно 13 млн. тонн. В настоящее время в Германии производится порядка 1,3 млн. тонн биодизеля и она является лидером среди стран ЕС. Причем продажная цена биодизеля на 10-15% ниже, чем у дизельного топлива.

В Молдове, в Бриченском районе, в настоящее время совместно с германскими фирмами строится завод по производству рапсового масла с выделением пахотной земли для возделывания рапса по технологии и с использованием их набора сельскохозяйственных машин.

В Молдове сырьем для получения биодизеля может служить масло, получаемое как из семян винограда, так и из виноградных выжимок, которые являются отходами винодельческих и сокоэкстракционных производств, перерабатывающих ягоды винограда. Выжимки содержат до 25% семян.

Как показала практика возделывания рапса, эта белково-масличная культура обладает рядом бесспорных преимуществ [2]:

- высокая урожайность: с каждого гектара посевов может быть получено по 1000-1100 кг масла ( в сравнении с 600-700 кг при выращивании подсолнечника) и более 1000 кг белка;

- широкий ареал возделывания и малая зависимость урожаев от климата;

- высокая масличность семян (до 43-45%) и биологическая ценность белков рапса (80%);

- зеленая масса растений рапса успешно может использоваться в силосовании, так как богата белком (16-31% на абсолютно сухое вещество), аскорбиновой кислотой (100 мг и выше на 100 г.), каротином (4-7 мг на 100 г. сырого вещества);

- такие масличные растения, как подсолнечник, рапс и др. улучшают структурный и химический состав почв в системах севооборота.


Каковы же преимущества биодизельного топлива (иногда называемого биодизелином)?

Основные из них:

- экологичность: он сгорает практически без токсичных отходов и, что очень важно, количество сажи (твердых частиц) в продуктах сгорания уменьшается наполовину в сравнении с минеральным дизельным топливом, а сажа, как известно, является носителем канцерогенных соединений, которые вызывают раковые заболевания у людей; попадая в почву биодизельное топливо в течение 28 дней практически полностью (на 90 - 99%) разлагается микроорганизмами, содержащимися в почве; при сжигании биодизеля уменьшается количество углекислоты в продуктах сгорания, что снижает интенсивность возникновения парникового эффекта. При сгорании биодизеля выделяется ровно столько же углекислого газа, сколько было потреблено из атмосферы растением, являющимся исходным сырьем для производства масла. Дымность выхлопных газов снижается на 50-60%. Следовательно, называть биодизель экологически чистым топливом неверно. Он дает меньшее количество выбросов углекислого газа в атмосферу, но не сводит их полностью. Биодизель, как показывают опыты, при попадании в воду не причиняет вреда ни флоре, ни фауне;

- биодизель может быть использован в машинах, техническое состояние которых не позволяет их дальнейшую эксплуатацию, используя минеральное дизельное топливо. Биодизель из рапсового масла отличается и большим количеством кислорода, по сравнению с обычным дизтопливом (10,8 %), поэтому он лучше сгорает в двигателе;

- низкая сернистость, повышающая срок службы катализаторов, которые минимизируют вредные выбросы с помощью оксиката, превращающего углеводороды и окись углерода в воду, и углекислый газ. Оксикат чувствителен к присутствию в топливе серы, "отравляющей" катализатор на длительное время и приводящей к увеличению выброса остаточных частиц. Поэтому особенно важно, что биодизель в сравнении с минеральным дизтопливом почти не содержит серы (< 0,001% против – < 0,2 %). По требованиям Евростандарта, начиная с 2005 года, дизельное топливо должно содержать не более 50 ppm (0,05%) серы;

- хорошие смазочные и противоизносные характеристики. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные свойства. Биодизель, несмотря на практически полное отсутствие серы, характеризуется хорошими смазочными показателями, что обусловлено его химическим составом и наличием в нем кислорода;

- при использовании биодизеля, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя и топливного насоса в среднем на 60%, что весьма существенно, так как топливный насос является достаточно дорогим узлом в дизельном двигателе;

- температура вспышки в открытом тигле для биодизеля 120 °С (у дизельного топлива 55оС), что позволяет назвать его пожаробезопасным топливом, которое можно использовать на стационарных установках в закрытых помещениях и на транспортных средствах для перевозки пожароопасных веществ и людей.

Каковы же недостатки биодизельного топлива?

Во-первых, биодизель интенсифицирует химическое изнашивание деталей дизельного двигателя, так как является более агрессивным, чем обычное дизельное топливо. Агрессивность проявляется и в лучших моющих свойствах биодизеля, которые способствуют удалению различных нефтепродуктов и их производных с деталей, образующихся в процессе работы дизельного двигателя. Биодизель относительно агрессивен по отношению к резиновым деталям. Проведенные исследования показали, что при использовании смеси биодизеля и минерального дизтоплива в пропорции 30:70 отрицательное воздействие на резину не является таким явным и смесь можно использовать в обычных двигателях, не изменяя их конструкции и требований к эксплуатации.

Во-вторых, в отличие от Европы, где зимы мягче чем в Молдове, в холодное время года эффективность биодизеля в наших условиях будет сравнительно ниже.

В-третьих, при работе дизельного двигателя на биодизеле его мощность может снизиться примепрно на 10%, а расход топлива повыситься также примерно на 10%.


Какова же технология получения биодизеля?

Рапсовое масло по технологии получения практически ничем не отличается от получения подсолнечного масла и других растительных масел. Она не является сложной, так как может быть реализована как на стационарных (заводских), так и на передвижных установках. Отличие заключается в себестоимости продукта: при производстве на заводе – биодизель дешевле.

Биодизель - это не что иное, как метиловый эфир, обладающий свойствами горючего материала. Eсли биодизель получен из рапсового масла, то в этом случае необходимо указывать что метиловый эфир является рапсовым или рапсовый метиловый эфир (РМЭ).

Процесс получения биодизельного топлива представлен на рис.1.




Рис.1. Процесс получения биодизеля и глицерина.


Сырье для получения рапсового масла – семена рапса должны соответствовать ГОСТ 10583-76, который делит их на два типа: тип I – cемена озимого рапса; тип II – семена ярового рапса. Влажность семян не должна превышать 15% (при базисной норме 12%).Они не должны быть заражены вредителями хлебных запасов. Наличие семян клещевины в семенах рапса не допускается [1]. До 1990 года рапс высевался главным образом в Украине.

Как известно, молекулы жира состоят из так называемых триглицеридов: соединений трехвалентного спирта глицерина с тремя жирными кислотами. Для получения метилового эфира необходимо к девяти массовым частям растительного масла добавить одну массовую единицу метанола, а также небольшое количество щелочного катализатора. Ингридиенты перемешивают в специальных реакторах при воздействии температуры 50-80°С и нормальном атмосферном давлении. После отстоя и охлаждения жидкость расслаивается на фракции: глицерин (тяжелая) и метиловый эфир (легкая). Эти два продукта образуются в результате химической реакции этерификации или эфиризации. Побочный продукт глицерин можно использовать в фармацевтике и лакокрасочной промышленности.

Метиловый эфир обладает хорошей воспламеняемостью, обеспечиваемой высоким цетановым числом, которое равно 56-58% и определяется содержанием цетана (С16Н34) в его составе. В минеральном дизтопливе доля цетана составляет 50-52%. Чем больше цетановое число, тем быстрее топливо воспламеняется, что позволяет легче запустить двигатель, что особенно актуально для зимнего периода. Двигатель работает с меньшим уровнем шума и меньше изнашивается. Благодаря такому свойству метиловый эфир, получаемый из растительных масел и жиров, и был назван биодизелем, так как по своему молекулярному составу почти идентичен минеральному дизельному топливу.

Плотность биодизеля при температуре150С равна 0,875-0,890 г/мл. Кинематическая вязкость дизтоплива при температуре 40° C составляет 4,5 мм2/с, а для биодизеля - 3,5-5,0 мм2/с. При этом он легче фильтруется через очистительные фильтры, его текучесть лучше, но более вязкое топливо обладает лучшими герметизирующими свойства.

Например, дизтопливо производимое на Комратском нефтеперерабатывающем заводе из нефти добываемой в Молдове, обладает очень низким цетановым числом <40, Введение в его состав биодизеля при определенном соотношении ингредиентов, позволит поднять его цетановое число до величины, обеспечивающей нормальную работу дизельного двигателя и при выполнении требований Евростандарта 2000 года на параметр цетановое число, т.е. при доли цетана не менее 51% .

  1   2   3

Похожие:

Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconОбраз врага статьи разных лет Academia Москва 2007 удк 908(470. 661)
...
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconУчебном абонементе нб петргу социально-культурный сервис и туризм Вяткин Л. А. Туризм и спортивное ориентирование: Учебное пособие для студентов вузов. М.: Academia, 2001. 208 с. 11 экз
Вяткин Л. А. Туризм и спортивное ориентирование: Учебное пособие для студентов вузов. – М.: Academia, 2001. – 208 с. 11 экз
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconCenter for e-government and its significance for the legal informatization of the republic of moldova
Центр электронного управления (e-government) и его роль в правовой информатизации республики молдова
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconРасписание установочной сессии студентов 5-го курса (дневные группы) в период с фк; бу: 22. 09. 2012-14. 10. 2012, МиМ: 22. 09. 2012-07. 10. 2012

Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconОбластная долгосрочная целевая программа
Правительства Ростовской области от 01. 12. 2011 №182, от 20. 01. 2012 №31, от 16. 07. 2012 №643, от 20. 09. 2012 №912
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconОтчет за 2012 год Сектора восточных философий
Международной конференции «Философия и наука в культурах Запада и Востока», 20-25 мая 2012 г.; Степанянц М. Т. Социально-культурные...
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconПеречень научных изданий Республики Беларусь для опубликования результатов диссертационных исследований на 2013 год
Ционной комиссии Республики Беларусь от 1 февраля 2012 г. №21 (c изменениями и дополнениями, внесенными приказами Председателя Высшей...
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconПостановление от 21 ноября 2011 г n 957 об организации лицензирования отдельных видов деятельности (в ред. Постановлений Правительства РФ от 16. 04. 2012 n 291, от 28. 08. 2012 n 865, от 04. 09. 2012 n 882, от 14. 09. 2012 n 925)
...
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconФедеральный арбитражный суд дальневосточного округа постановление от 17 июля 2012 г. N ф03-2926/2012
Резолютивная часть постановления объявлена 11 июля 2012 года. Полный текст постановления изготовлен 17 июля 2012 года
Academia de Ştiinţe a Moldovei Bd. Ştefan cel Mare şi Sfânt, 1, md 2012, Chişinău Republica Moldova iconРоссийские сми о мчс мониторинг за 22 марта 2012 г
Дайджест газеты "Коммерсант" от 21 марта 2012 года (часть I) (Информационное агентство «AK&M», 21. 03. 2012) 13
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib2.znate.ru 2012
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница