Biopaliwa.pdf

Wydział Chemii

Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej

Zakład Technologii Chemicznej

ĆWICZENIE NR 5

BIOPALIWA.

TRANSESTRYFIKACJA OLEJU RZEPAKOWEGO

Lublin 2007

1. WSTĘP

Ropa naftowa jest obecnie na świecie najważniejszym nośnikiem energii.

Wykorzystywana jest głównie w wytwarzaniu energii elektrycznej i cieplnej jak i w

transporcie. W roku 2001 światowe wydobycie ropy wynosiło ok. 3,4 mld. ton przy ogólnych

zasobach geologicznych których eksploatacja jest opłacalna ok. 140 mld ton (por. Tabela 1) .

Tabela 1. Zasoby oraz wydobycie ropy naftowej na świecie w latach 1980 - 2001 Biuletyn

Górniczy, Górnicza Izba Przemysłowo-Handlowa, Nr 3-4 (93-94) Marzec - Kwiecień 2003 r

Ropa naftowa [mln ton]

Rok

Zasoby

Wydobycie

1980

88 352

3 059,0

1985

95 510

2 721,9

1990

135 734

3 164,3

1995

136 890

3 269,3

1999

138 044

3 452,1

2000

139 626

3 589,8

2001

140 134

3 413,6

Szereg produktów otrzymywanych z ropy naftowej jak dotąd jest nie do zastąpienia.

Dotyczy to zwłaszcza paliw silnikowych (benzyna, olej napędowy, i in.). Otrzymuje się je

w procesach zachowawczego i destrukcyjnego przerobu ropy.

Paliwa ciekłe otrzymywane z ropy naftowej ze względu na wysoką wartość opałową są

wydajnym źródłem energii. Inną ważną ich zaletą jest możliwość magazynowania

w warunkach normalnego ciśnienia i temperatury.

Obserwowany w ostatnich latach rozwój gospodarczy w Polsce, objawia się przede

wszystkim wzrostem zapotrzebowania na paliwa silnikowe (por. tabela 2) a te w strukturze

produktów otrzymywanych z ropy naftowej mogą sięgać 75 % (tabela 3).

Tabela 2. Prognoza konsumpcji paliw w Polsce w latach 2007 - 2012 (w tys. ton) wg www.lotos.pl

Paliwa

Konsumpcja paliw [tys. ton]

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Benzyny

4 100

4 150

4 200

4 250

4 300

Olej napędowy

9 400

9 870

10 560

11 300

12 091

12 937

Tabela 3. Struktura produkcji koncernu naftowego „LOTOS” (www.lotos.pl)

Rodzaj produktu Udział

benzyny silnikowe i petrochemiczne 23%

olej napędowy i paliwa lotnicze 52%

produkty ciężkie (w tym asfalt) 17%

pozostałe produkty (w tym LPG) 8%

Razem 10,5 mln ton

W nadchodzących latach niektórzy analitycy prognozują wzrost konsumpcji paliw

średnio o 5 % rocznie co spowoduje że w 2010 roku może ona wynieść w Polsce nawet 20

mln. ton (o 30 % więcej niż w 2004 roku). Z danych tabeli 2 wynika, że szczególnie duży

wzrost konsumpcji będzie obserwowany dla oleju napędowego, który jest paliwem dla

silników z zapłonem samoczynnym (Diesla) a te są podstawą ciężkiego transportu

samochodowego i kolejowego.

Stale rosnący popyt na paliwa płynne spowoduje wzrost zapotrzebowania na ropę

naftową co może wywoływać stały wzrost jej cen. Dodatkowym problemem jest fakt, że

większość zasobów ropy naftowej występuje w krajach dzisiaj niestabilnych politycznie, co

nie gwarantuje stałych dostaw. Koniecznością staje się więc poszukiwanie nowych rodzajów

paliw – paliw alternatywnych , które, ze względu na niższą cenę lub mniejszą emisję

toksycznych składników gazów spalinowych, w perspektywie mogą być zamiennikami

produktów pochodzących z ropy naftowej. Można do nich zaliczyć paliwa ciekłe i gazowe,

pochodzące z ropy naftowej lub biomasy.

Paliwem alternatywnym pochodzącym z ropy naftowej jest m.in. sprężona mieszanka

propanu i butanu (LPG – ang. Liquified Petroleum Gas) lub sprężony gaz ziemny (CNG - ang.

Compressed Natural Gas).

Najbardziej obiecującym rodzajem paliw alternatywnych, mogących w pewnym

stopniu zastąpić benzynę oraz olej napędowy są tzw. biopaliwa ciekłe , czyli płynne lub

gazowe paliwa dla transportu, produkowane z biomasy rozumianej jako „ stałe lub ciekłe

substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące

z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, przemysłu

przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają

biodegradacji, a w szczególności surowce rolnicze ” .

2. PRZEGLĄD KRYTERIÓW OCENY JAKOŚCI

PALIW SILNIKOWYCH

Silnikami nazywa się urządzenia przetwarzające dowolne rodzaje energii w energię

mechaniczną. W motoryzacji stosowane są silniki, w których przez spalanie paliwa wewnątrz

cylindra zaopatrzonego w tłok (spalanie wewnętrzne) przetwarza się energię chemiczną,

uwolnioną w procesie spalania pod postacią ciepła, na energię mechaniczną.

Istnieje wiele konstrukcyjnych rozwiązań silników wewnętrznego spalania. Powszechnie

w drogowych środkach transportu stosowane są silniki Otto i Diesla. Nazwy ich pochodzą od

nazwisk wynalazców – konstruktorów.

Charakterystyczną cechą silnika Otto jest wymuszony przez iskrę elektryczną zapłon

mieszanki paliwa i powietrza, stąd jego nazwa – silnik z zapłonem iskrowym (ZI).

W silniku Diesla następuje zapłon samoczynny (ZS) od powietrza ogrzanego wskutek

znacznego sprężenia .

We współcześnie produkowanych silnikach Otto i wszystkich silnikach Diesla

zasilanie paliwem polega na bezpośrednim wprowadzeniu ściśle określonej jego dawki pod

ciśnieniem wprost do cylindra i rozpyleniu w komorze spalania (Rysunek 1). Powietrze do

komory spalania zasysane jest przez tłok w czasie suwu ssawnego.

Rysunek 1. Wtrysk paliwa w silniku spalinowym wg http://portalwiedzy.onet.pl/29635,1,1,1,galeria.html

A) zawór dolotowy, B) komora spalania, C) tłok, D) cylinder, E) korbowód, F) wtryskiwacz

paliwa, G) przepływomierz, H) przepustnica, I) wlot powietrza, J) elektroniczny sterownik,

K) regulator ciśnienia paliwa, L) zasilanie paliwem

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: