Главная / Биодизель / Метанол или этанол?

Метанол или этанол?

 

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, случае этилового эфира- этанола) 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).

Реакция получение этилового эфира экзотермическая, с выделением тепла. Процесс сильно различается в зависимости от качества используемого масла и от его состава жирных кислот.

Этиловый и метиловый эфиры почти одинаковы по энергоемкости. Вязкость этиловых эфиров немного выше и точка помутнения немного ниже, чем у метиловых эфиров. Тесты на двигателях демонстрируют, что метиловый эфир дает немного более высокую выходную мощность и вращающий момент чем этиловый. Потребление топлива двигателем при работе примерно одинаково. Некоторые преимущественные характеристики этиловогоэфира по сравнению с метиловым — значительно более низкая непрозрачность дыма, ниже выхлопные температуры.

Метиловый эфир имеет более высокий уровень коксования инжектора чем метиловый, что, очевидно, более связано с молекулярной массой и вязкостью чем с содержанием глицерина.

Были проведены эксперименты, чтобы определить оптимальные условия для приготовления этиловых эфиров и использованием рапсового масла. Исследовались следующие переменные процесса : 1) температура, 2) катализатор, 3) интенсивность перемешивания, 4) водное содержание используемого спирта, и 5) избыток используемого спирта.

 

Получены следующие оптимальные условия:

  Комнатная температура
  0.5 % meтoксид натрия или 1%-ый катализатор гидроокиси калия  
  Чрезвычайно энергичное перемешивание с некоторым выплескиванием в течение начальной фазы реакции, причем в перемешивании уже не было необходимости после того, как смесь реакции стала гомогенной  
  Для высокого выхода продукта необходим абсолютный этанол  
  50%-ый избыток чистого этанола с NaOCH3 (по некоторым данным 70% избыток) или 100%-ый избыток с KOH дает максимальный выход. Или молярное соотношение 5.1:1 этанола к маслу. Исходя из количества используемого масла по весу, используется 1.3 % KOH. 

При использовании этанола не метанола) возникают проблемы при промывке биодизеля для удалением избытков спирта, этанол формирует устойчивую водную эмульсию. Метиловые эфиры также гораздо лучше показали себя в процессе длительного хранения, по сравнению с этиловыми.

FINAL REPORT, No. 303, November 1996. For the United States Department of Agriculture, Cooperative State Research Service, Cooperative Agreement No. 93-COOP-1-8627, University of Idaho, College of Agriculture