Biodizel yanacaqları

Biodizel və ya biodizel yanacağı- yağ turşularının monoalkil efirlərinin qarışığı olan maye motor bioyanacağıdır. Biodizel biratomlu spirtlərin (metanol, etanol, və s.) triqliseridlərlə (nadir halda sərbəst yağ turşuları ilə) transefirləşmə reaksiyası əsasında alınır. Triqliseridlərin mənbəyi müxtəlif bitki və ya heyvani yağlar ola bilər.

İstehsal texnologiyası

Biodizel yanacağı transefirləşmə reaksiyası vasitəsilə alınır. Bu reaksiya zamanı bitki yağı və ya triqliseridlərin hər hansı digər mənbəyi biratomlu spirtlərlə reaksiyaya girərək yağ turşularının monoalkil efirləri (biodizel) və qliserin əmələ gətirir.Yağ turşularının monoalkil mürəkkəb efirlərinin emalından yağ turşularının metil efirləri (YTME) və qliserin alnır.Neftdən alınmış biodizeli təyin etmək üçün yağ turşularının mürəkkəb metil efirlərinin (YTME) miqdarını müəyyənləşdirmək lazımdır, belə ki yağ turşularının monoalkil mürəkkəb efirlərinin analizi dizel yanacağında olan biodizelin dəqiq miqdarını göstərə bilmir. Triqliseridlər 60°С temperaturda və normal təzyiqdə metanol, etanol və ya izopropil spirti ilə (təxminən 1 t yağa 200 kq metanol + kalium və ya natrium hidroksid) efirləşmə reaksiyasına girir. Keyfiyyətli məhsul almaq üçün bir sıra şərtlərə əməl emək lazımdır:

• Transefirləşmə reaksiyasından sonra metil efirlərinin miqdarı 96% -dən çox olmalıdır.
• Tam və tez transefirləşmə reaksiyası üçün metanol artıq miqdarda götürülür, ona görə də metil efirlərini ondan təmizləmək lazımdır.
• Metil efirlərini sabunlaşma məhsullarından təmizləmədən onlardan yanacaq kimi istifadə etmək mümkün deyil. Sabun filtrə dolub yanma kamerasında çöküntü əmələ gətirir. Bu halda separator və sentrafuqa kifayət etmir. Təmizləmək üçün su və ya sorbent lazımdır.
• Son mərhələdə yağ turşularının metil efirləri qurudulmalıdır. Belə ki su biodizeldə mikroorqanizmlərin inkişafına səbəb olur və sərbəst yağ turşularının əmələ gəlməsinə kömək edir. Bu da korroziyaya gətirib çıxarır.
• Biodizeli 3 aydan çox saxlamaq olmaz, çünki o parçalanır.

Tətbiqi

Avtomobil nəqliyyatında təmiz və dizel yanacağı ilə müxtəlif qarışıqlar formasında istifadə olunur. ABŞ-da dizel yanacağının biodizellə qarışığı B hərfi ilə işarə olunur; hərfdən sonra gələn rəqəm biodizelin faizlə miqdarını göstərir . В2 — 2 % biodizel, 98 % dizel yanacağı deməkdir. Qarışıqlardan istifadə mühərriyə dəyişikliyin edilməsini tələb etmir.

Setan ədədi

• Mineral dizel yanacağı üçün 42-45,
• Biodizel (metil efiri) üçün 51-dən az olmamalıdır.

Xammal

Məlumdur ki, bu və ya digər bioyanacağın istehsalı üçün istifadə olunan xammal növündən asılı olaraq, onlar nəsillərə (bioyanacaq 1-ci nəsil, 2-ci nəsil, və s.) bölünür Bu təsnifat biodizel üçün də etibarlıdır. Beləliklə, istifadə olunan xammaldan asılı olaraq 1-ci nəsil biodizel (kənd təsərrüfatı bitkilərindən), 2-ci nəsil biodizel (yağ tərkibli tullantılardan) və 3-cü nəsil biodizeli (mikroyosunların lipidlərindən) fərqləndirmək olar. Biodizel istehsalı üçün müxtəlif ölkələrdə geniş yayılmış bitkilər aşağıda verilir:

• Aİ — raps;
• ABŞ — soya;
• Kanada — kanola (rapsın başqa növü);
• İndoneziya, Filippin — palma yağı;
• Filippin — kokos yağı;
• Hindistan — yatrofa, (Jatropha);
• Afrika — soya, yatrofa;
• Braziliya — gənəgərçək yağı.

Həmçinin işlənmiş bitki yağı, heyvani yağlar, balıq yağı və s.istifadə olunur.

İldə 1 ha sahədən yığılan müxtəlif xammaldan yağın istehsalı

• Xammal kq yağ/ha litr yağ/ha
• Qarğıdalı 145 172
• Keşyu 148 176
• Yulaf 183 217
• Acı paxla 195 232
• Həmişəbahar 256 305
• Pambıq 273 325
• Çətənə 305 363
• Soya 375 446
• Qəhvə 386 459
• Kətan 402 478
• Meşə fındığı 405 482
• Balqabaq tumu 449 534
• Keşniş 450 536
• Xardal tumu 481 572
• Yağçiçəyi toxumu 490 583
• Küncüt 585 696
• Boyayan saflora 655 779
• Düyü 696 828
• Günəbaxan 800 952
• Kakao 863 1026
• Araxis 890 1059
• Xaş-xaş 978 1163
• Zeytun 1019 1212
• Gənəgərçək 1188 1413
• Pekan 1505 1791
• Jojoba 1528 1818
• Yatrofa 1590 1892
• Makadamiya 1887 2246
• Braziliya qozu 2010 2392
• Avokado 2217 2638
• Kokos palması 2260 2689
• Yağ verən palma 5000 5950
• Yağlı ağac 5500

Данные The Global Petroleum Club

Biodizel istehsalı

2004-cü ildə Avrasiya biodizelinin 80 %-i raps yağından istehsal olunmuşdu. Avropa ölkələrində biodizel 1992-ci ildən istehsal olunur. 2008-ci ilin birinci yarısının sonuna Aİ ölkələrində biodizelin istehsalı üzrə 214 zavod tikilmişdii. 2010-cu ilin iyulunda Aİ ölkələrində artıq gücü 22 mln.ton olan 245 zavod işləyirdi.

2008-ci ilin ortasına ABŞ-da gücü 7,669 mlrd.l olan 149 zavod işləyirdi.

2010-cu ildə biodizelin istehsalı 2009-cu illə müqayisədə 12% artdl vı 19 mlrd.i-ə çatdı.

Standartlar

Avropa Standartlar Təşkilatı biodizel üçün EN14214 standartı işləyib hazırlamışdır. Bundan əlavə EN590 (və ya EN590:2000) və DIN 51606 standartları var. Birinci standart Aİ, İslandiya, Norveç və İsveçrədə istifadə olunan bütün dizel yanacağı növlərinin fiziki xassələrini təsvir edir Bu standarta görə dizel yanacağında 5% bioyanacaq ola bilər. DIN 51606 çox ciddi alman standartı olub, demək olar ki, bütün aparıcı istehsalçıların mühərrikləri ilə uyğunluğu nəzərə alır.

Tətbiq və istehsalın ekoloji aspektləri

Tətbiq

Biodiezel, təcrübələrin göstərdiyi kimi, suya düşdükdə bitkilər və heyvanlara ziyan vurmur. Bundan əlavə, demək olar ki, torpaq və ya suda tam bioloji parçalanmaya uğrayır. Belə ki mikroorqanizmlər 28 günə biodizelin 99%-ni təkrar emal edir, bu da çaylar və göllərin çirklənməsini minimuma endirməyə imkan verir. Biodizeldən yanma zamanı onun istehsalı üçün lazım olan xammal bitkinin həyatı boyu atmosferdən udduğu qədər karbon qazı ayrılır. Biodizelin tərkibində dizel yanacağı ilə müqayisədə, demək olar ki, kükürd yoxdur. Bu ekoloji baxımndan yaxşıdır. Biodizelin alışma temperaturu 100°C-dən çoxdur.Bu da onu nisbətən təhlükəsiz maddə adlandırmağa imkan verir.

İstehsal

Biodizel istehsalında efirləşmə reaksiyası nəticəsində alınan qarışığı sakit vəziyyətdə saxlayırlar. Ayrılan yuxarı fazada olan yüngül fraksiyalar raps yağından alınmış metil efiri və ya biodizel yanacağıdır. Aşağıda olan qliserin fazasını tez-tez səhvən qliserin adlandırırlar Əslində onu təmiz qliserin halına çatdırmaq lazımdır.Çünki bunsuz biodizelin saxlanması və utilizə olunması yüksək qələviliyə və olan metanola görə ciddi problemdir. Efirləşmə üçün etanoldan istifadə etdikdə həmin problem yaranır. Həmçinin yüksək sıxlığına görə etanoldan biodizel almaq sərfəli deyil .

Şaxta qazı (metan), bioqaz və hətta hidrogenin metanol üçün xammal mənbəyi olmasına baxmayaraq metanol təbii qazdan hasil olunduğuna görə bioyanacağın istehsalı üçün komponentlərdən birinin qiyməti qazın qiyməti ilə sıx bağlı olur. Üstünlükləri

• Yaxşı yağlayıcı xassələri. Mineral dizel yanacağından kükürdlü birləşmələri ayırdıqda o, yağlayıcı xassələrini itirir. Kükürdün miqdarının az olmasına baxmayaraq biodizel yaxşı yağlayıcı xassələr göstərir, bu da mühərriyin ömrünü uzadır. Bu onun kimyəvi tərkibi və onda oksigenin olması ilə bağlıdır. Məsələn, Almaniyadan olan yük maşını Ginnesin Rekordlar kitabılna düşüb. O öz orijinal mühərriyində biodiizeldən istifadə edərək 1,25 mln.km-dən çox məsafəni qət etmişdir.
• Daha yüksək setan ədədi
• Mineral dizel yanacağı üçün 42-45,
• Biodizel üçün ən azı 51.
• Mühərriyin istifadə müddətinin artırılması. Mühərrik biodizellə işləyəndə eyni zamanda onun işlək hissələri yağlanır, nəticədə mühərriyin istifadə müddəti 60% artır. Onu da qeyd etmək vacibdir ki, mühərriyi modernləşdirməyə ehtiyac yoxdur.
• Yüksək alışma temperaturu (150°С) mühərriyi nisbətən təhlükəsiz edir.
• İstehsalın əlavə məhsulu olan qliserin sənayedə geniş istifadə olunur. Təmizlənmiş qliserin texniki yuyucu vasitələrin istehsalında istifadə olunur. Dərin təmizləmədən sonra farmakoloji qliserin alınır ki, onun da 1 tonu 1000 avrodur.

Nöqsanlar .

• İlin soyuq vaxtı yanacaq bakından yanacaq nasosuna gedən yanacağı qızdırmaq və ya 20% biodizel və 80% solyarkadan ibarət dizel yanacağından istifadə etmək lazımdır, nəticədə В20 markalı dizel yanacağı alınır
• Biodizeli uzun müddət saxlamaq olmur (3 aya yaxın)
• Bitkilərdən yanacağın istehsalı kənd təsərrüfatı sahələrini tutur.

Mövcud biodizel proqramları

Dünyanın bir çox ölkələri neft yanacaqlarını qismən müxtəlif bioyanacaq növləri ilə əvəz etmək üçün proqramlar işləıyib hazırlamışlar: Ölkə Tələb

• Minesota, ABŞ 2009-cu ilin mayından dizel yanacağında 5 % biodizel
• Missuri, ABŞ 2010-cu ilin iyulundan dizel yanacağında 5 % biodizel
• Fransa 2010-cu ilə dizel yanacağında 7% biodizel (etanol + biodizel)
• Avropa İttifaqı 2010-cu ilə dizel yanacağında 5,75 % biodizel (etanol + biodizel)
• Avstraliya 2010-cu ilə 350 mln.l bioyanacaq (etanol + biodizel)
• Braziliya 2 % biodizel 2008-ci il yanvarın 1-dən, 4 % 2009-cu il iyulun 1-dən, 5 % 2010-cu ildən
• Zimbabve Ümumi dizel yanacağı istehlakının 10%-ni biodizel təşkil edir
• Malayziya Ümumi dizel yanacağı istehlakının 20%-ni biodizel təşkil edir
• Tailand 2011-ci ilə dizel yanacağında 5%, 2012-ci ilə 10% biodizel
• Yeni Zelandiya 2008-ci ilə 5% biodizel (etanol + biodizel)
• Hindistan 2017-ci ilə 20% bioyanacaq (etanol + biodizel)
• Çin 2020-ci ilə ildə 8 mln.t
• İndoneziya 2010-cu ilə 10% bioyanacaq (etanol + biodizel);
• Cənubi Koreya 2006-ci ilə ümumi dizel yanacağı istehlakının 0,5%-i, 2008-ci ilə 5%-i biodizel
• Kanada 2012-ci ilə avtomobil və soba yanacağlnda 2% biodizel
• Yaponiya 2007-ci ilin martından dizel yanacağında 5% biodizelə icazə verilir
• Filippin 2007-ci ildən avtomobil yanacağında 1%, 2008-ci ildən 2% biodizel
• Almaniya 2007-ci il yanvarın 1-dən avtomobil yanacağında 5% biodizel
• İrlandiya 2009-cu ilə 5,75 % (etanol + biodizel), 2020-ci ilə 10% bioyanacaq
• Danimarka 2020-ci ilə 10% bioyanacaq
• Tayvan 2008-ci ildən avtomobil yanacağında 1%, 2010-cu ildən 2% biodizel
• Portuqaliya 2010-cu ildən avtomobil yanacağında 10% biodizel
• Kolumbiya 2010-cu ildən avtomobil yanacağında 10%, 2012-ci ildən 20% biodizel
• Argentina 2010-cu il üçün avtomobil yanacağında 5% biodizel
• Çili avtomobil yanacağında 5% biodizelə icazə verilir
• Meksika 2012-ci ilə avtomobil yanacağında 3,2% biodizel

Mənbə

• The Global Petroleum Club
• Европейский Биодизельный Комитет
• Департамент Энергетики США
• Gerpen, J.V., "Biodiesel processing and production", Fuel Processing Technology, 2005, 86, 1097–1107. doi:10.1016/j.fuproc.2004.11.005
• Ma, F. & Hanna, M.A., "Biodiesel production: a review", Bioresource Technology, 1999, 70, 1–15. doi:10.1016/S0960-8524(99)00025-5