Топливный биоэтанол

Вот, Зюка - пожалуйста
игорь223, 30 Нояб. 09, 20:42

Благодарю, Игорь.
Вот это - по нашему, по-братски, по-человечески. .
Тогда сегодня ночью (потому как сейчас еще много иных дел) соберу и отредактирую всю первичную информацию и завтра к обеду уже размещу её в этой теме для "затравки".  :D
Только хотелось бы, раз эта тема в разделе "ОФФ ТОПП" выделить её в отдельную ветку - наравне с "Общим" и "Интересами", потому как в этой теме - куча подтем (особенно в плане уже приспособ для самой техники - автомобилей, тракторов, комбайнов, мотоциклов и мопедов), которые выходят далеко за пределы простого обсуждения "а можно ли ездить на спирте?".
Поговори об этом с Андреем и обсудите возможность создания такой ветки в разделе "ОФФ ТОПП" - было бы очень полезно для всех, в том числе и для самого форума в целом (сюда бы пришла еще целая стая специалистов - уже самих "спиртоходов")    

Давно лежало.

Газификация угля (синтезгаз) и синтез Фишера-Тропша

В предвоенной Германии, лишенной доступа к нефтяным источникам, назревал жесткий дефицит топлива, необходимого для функционирования мощной военной техники. Располагая значительными запасами ископаемого угля, Германия была вынуждена искать пути его превращения в жидкое топливо. Эта проблема была успешно решена усилиями превосходных химиков, из которых прежде всего следует упомянуть Франца Фишера, директора Института кайзера Вильгельма по изучению угля.

В 1926 году была опубликована работа Ф. Фишера и Г. Тропша "О прямом синтезе нефтяных углеводородов при обыкновенном давлении", в которой сообщалось, что при восстановлении водородом монооксида углерода при атмосферном давлении в присутствии различных катализаторов (железо - оксид цинка или кобальт - оксид хрома) при 270ºС получаются жидкие и даже твердые гомологи метана.

Так возник знаменитый синтез углеводородов из монооксида углерода и водорода, называемый с тех пор синтезом Фишера-Тропша. Смесь CO и H2 в различных соотношениях, называемая синтез-газом, легко может быть получена как из угля, так и из любого другого углеродсодержащего сырья.

Первым способом получения синтез-газа была газификация каменного угля, которая была осуществлена еще в 30-е годы XIX века в Англии с целью получения горючих газов: водорода, метана, монооксида углерода. Этот процесс широко использовался во многих странах до середины 50-х годов XX века, а затем был вытеснен методами, основанными на использовании природного газа и нефти. Однако в связи с сокращением нефтяных ресурсов значение процесса газификации снова стало возрастать.

Процесс газификации угля основан на его взаимодействии с водяным паром:

C + H2O =  H2 + CO.

Эта реакция является эндотермической, равновесие сдвигается вправо при температурах 900-1000ºС. Соотношение СО : Н2 существенно зависит от применяемого способа получения синтез-газа. При газификации угля и парциальном окислении это соотношение близко к 1 : 1. В настоящее время разрабатываются проекты подземной газификации, то есть газификации угля непосредственно в пласте.

Интересно, что эта идея была высказана Д.И. Менделеевым более 100 лет назад. В перспективе синтез-газ будут получать газификацией не только угля, но и других источников углерода вплоть до городских и сельскохозяйственных отходов.

Новый родиево-цериевый катализатор, разработанный группой ученых под руководством Ленни Шмидта (Lanny Schmidt), позволяет осуществлять пиролиз (то есть, термическое разложение) любой органики и образование синтез-газа со скоростью, в 100 раз превышающей показатели существующих установок, и в реакторе, в 10 раз меньшем по объему [ ].

Для запуска процесса масло или сахарный сироп с помощью автомобильного инжектора распыляются на покрытый катализатором пористый керамический диск. Нагревание катализатора необходимо только для запуска процесса, а после начала химической реакции высвобождается достаточно энергии для разложения следующей порции молекул масла или углевода. Пиролиз протекает менее чем за 50 мс, а теплоотдача процесса составляет около одного 1 МВт/м2.

В первых опытах использовалось соевое масло и густой сахарный сироп, но теоретически в качестве сырья для этой установки можно использовать отработанное масло для жарки, отходы сельскохозяйственного производства, древесные опилки, коровий навоз.

Синтез Фишера-Тропша может рассматриваться как реакция восстановительной олигомеризации монооксида углерода, при которой образуются углерод-углеродные связи, и в общем виде она представляет собой сложную комбинацию ряда гетерогенных реакций, которую можно представить суммарными уравнениями:

nCO + 2nH2 = (CH2)n + nH2O,

2nCO + nH2  = (CH2)n + nCO2 .

Продуктами реакции являются алканы, алкены и кислородсодержащие соединения, то есть образуется сложная смесь продуктов, характерная для реакции полимеризации. Первичными продуктами синтеза Фишера-Тропша являются a- и b-олефины, которые превращаются в алканы в результате последующего гидрирования. Природа применяемого катализатора, температура, соотношение СО и Н2 существенно сказываются на распределении продуктов. Так, при использовании железных катализаторов велика доля олефинов, тогда как в случае кобальтовых катализаторов, обладающих гидрирующей активностью, преимущественно образуются насыщенные углеводороды.

В настоящее время в качестве катализаторов синтеза Фишера-Тропша в зависимости от поставленных задач (повышение выхода бензиновой фракции, увеличение выхода низших олефинов и др.) используются как высокодисперсные железные катализаторы, нанесенные на оксиды алюминия, кремния и магния, так и биметаллические катализаторы: железо-марганцевые, железо-молибденовые и др.

Биодизель

Термин «биодизельное топливо», или «биодизель» применяется к химическому веществу, которое содержит метиловый и этиловый эфиры, полученные из сырья растительного происхождения и животного жира. Полученное жидкое топливо обладает свойствами, близкими к традиционному дизельному топливу (стандарт №2), с содержанием энергии около 88% от нефтяного аналога.

Биодизелем получают химической реакцией между растительными маслами либо животными жирами и спиртами (метиловым, этиловым или изопропиловым спиртами) в присутствии катализатора (щёлочь или кислота). С химической точки зрения биодизель – это моноалкиловый эфир (метиловый эфир). С помощью реакции этерификации, масла и жиры вступают в реакцию с метиловым спиртом и гидроксидом натрия, который служит катализатором, в результате чего образуются жирные кислоты, а также побочные продукты: глицерин, глицериновые основания, растворимый поташ и мыло [ ,  ,  ,  ,  ,  ].



Рис. 1.10. Фотография завода биодизеля  (Courtesy of Todd & Sargent/West Central Soy)



Рис. 1.11. Блок-схема традиционной технологии получения биодизеля


Рис. 1.12. Компактная кавитационная установка для получения биодизеля ООО БиоСам

Возможно, одним из первых, кто предвидел создание биодизельного топлива, был Рудольф Дизель, двигатель которого первоначально работал на растительном масле.

Биодизельное топливо из растительного масла. В настоящее время сырьем для его производства служат различные виды растительного масла: например, в Европе и Канаде для этих целей применяют рапсовое масло; в США - преимущественно соевое; в Индонезии и на Филиппинах - пальмовое; в Индии - масло ятрофы; в Африке – соевое и масло ятрофы; в Бразилии - соевое и касторовое. Сегодня биодизельное топливо получают не только из растительного масла [ ]. Его вырабатывают из жиров животного происхождения, например, рыбьего жира, отходов пищевой промышленности (например, отработанного растительного масла) и т.д.

Реакцию этерификации для получения приемлемого выхода биодизеля, необходимо провести дважды. Три компонента (масло, метанол и катализатор) смешиваются при температуре 90°C, реакция начинается немедленно, и, в зависимости от перемешивания занимает всего 3 - 6 минут. Теперь все это декантируется: глицерин – на дне, и верхняя фракция – эфир – передается на вторую стадию реакции. Снова простое смешивание с метанолом и катализатором в течение нескольких минут завершит процесс этерификации, и второй статический декантер разделит фракции глицерина и эфира.

К растительному маслу добавляется метанол в соотношении приблизительно 9:1 и незначительное  количество катализатора. Из одной тонны растительного масла и 111 кг спирта (в присутствии 12 кг катализатора) получается  приблизительно 970 кг (1100 л) биодизеля и 153 кг первичного глицерина. В качестве катализаторов рекомендуется использовать гидроксид натрия, метоксиды (метилаты) калия или натрия,  после чего смесь обрабатывается в реакторе.

Реакция идет при любой температуре, т.е. диапазон от 20ºС до 90ºС является приемлемым. Каждые 10ºС удваивают скорость реакции, некоторые источники рекомендуют температуру 55ºС для повышенной безопасности процесса, так как метанол закипает при 65ºС.

Применяют биодизельное топливо либо в чистом виде, либо в виде смесей с традиционным дизельным. В США смесь дизельного топлива с биодизелем обозначается буквой B. Цифра рядом с буквой означает процентное содержание биодизеля. В ряде европейских стран используют чистый биодизель. Так, во Франции используют преимущественно 5% смесь, в Германии – чистое биодизельное топливо. В США наиболее популярна смесь B20, которая состоит из 20% биодизельного топлива и 80% традиционного дизельного [ ].
Одним из преимуществ применения дизельных смесей является то, что их использование не требует внесения изменений в двигатель автомобиля. Условия транспортировки и хранения те же, что и дизельного топлива. Более того, у смеси В20 есть еще одно существенное достоинство. В холодное время года биодизельное топливо, идущее из топливного бака в топливный насос, необходимо подогревать, а при использовании смеси В20 в такой операции нет необходимости.

К недостаткам биодизеля следует отнести более высокую цену, резкое увеличение вязкости при низких температурах, что требует применение специальных присадок или подогрева горючего.

Кто хочет ездить на спирте-читайте общайтесь!
http://ey95.com/forum/index.php?sid=e05ce3d3dabb315e3a0bda6ecef42f27

mak210!
Большое спасибо за информацию.
Только "Газификация угля" и "Биодизель" - это конечно же имеет отношение к альтернативному автомобильному топливу и даже частично к восстанавливаемому биотопливу (ибо уголь не относится к восстанавливаемым в обозримом будущем ресурсам и потому "Газофоикация угля" - это всего лишь перевод одного вида не восстанавливаемого - угля - энергетического сырья в другой его вид - газ) в плане "Биодизеля" (получаемого из восстанавливаемого сырья), но всё же это далеко не "Биоэтанол" - топливо на основе этилового спирта.
Вот поэтому-то я и просил Игоря, а также прошу и тебя, чтобы вы поговорили с Андреем на предмет создания отдельной ветки в разделе "ОФФ ТОПП" (или в ином разделе, вплоть до создания именно специализированного раздела) который бы посвящался именно "Биотопливу" и уже внутри подразделялся на целые направления - "Биоэтанол", "Биодизель", "Биогаз", которые бы уже сами соответственно состояли из отдельных тем, но посвященных уже именно этим конкретным и очень взаимосвязанным между собой, а также и с основным направлением самого форума - с "Пищевым спиртом" (особенно в плане утилизации барды и использования "голов" и "хвостов"), фундаментальным направлениям.
Общее же дело будем делать - ЖИЗНЬ НАШЕМУ НАРОДУ УЛУЧШАТЬ.

Кто хочет ездить на спирте-читайте общайтесь!
борбос, 30 Нояб. 09, 21:29

Молодец , борбос! (правда я уже не раз давал ссылку на "Форум сайта Ey95.COM - всё о биотопливе (биоэтаноле)".
Пусть мужики ознакомятся - что, откуда и куда  :D.
А я сегодня (когда появится время - сейчас пока еще не поздно - пока соседи не легли спать - книжки надо допечатать, потому как мои производственные помещения сейчас без света - отключили до утверждения проекта и получения лимитов на электроэнергию - проще говоря "бабок сильно хотят"  >:() постараюсь списаться с Обормотом и Дмитрием Скиртой и пригласить их в гости на наш форум (хотя Обормот здесь уже зарегистрировался)- в эту тему (а может, если Андрей создаст для "биотоплива" отдельную ветку - то и в целую ветку, как ведущих отечетсвенных практиков-специалистов в вопросах отечественных и импортных "спиртоходов") .  

Я в 1992г ездил на МЕТАНОЛЕ на ВАЗ2103. Нормально ездила но была проблема с гидроскопичностью топлива.А об абсорбенте топливных паров тогда и не догадавались.
Сейчас на инжекторе перешить ЭБУ под спирт без проблем.

Как раз именно биодизель и есть нормальное топливо. Растительное масло и метанол из навоза. А на биогазе в войну реально ходили полуторки ГАЗ-АА (синтез Фишера-Тропша), ну и ВСЕ немецкие танки. В топку полуторок засыпали древесную щепу и мусор.

Это на самом деле топливо, а не пустые базары по спирту из пшеницы. Во ж додумались! Спирт из пшеницы. Чистой воды развод кроликов. Африка голодает, да и у нас хлеб не больно дешевый!

Есть еще и биоводород, биогаз, бионефть, биобутанол, биометанол, диметиловый эфир.

Как раз именно биодизель и есть нормальное топливо. Растительное масло и метанол из навоза. А на биогазе в войну реально ходили полуторки ГАЗ-АА (синтез Фишера-Тропша), ну и ВСЕ немецкие танки. В топку полуторок засыпали древесную щепу и мусор.mak210, 30 Нояб. 09, 22:24

Поинтересуйся устройством генератора на котором полуторки ездили. Там конструкция посложней ректификационной колоны!

А вот буржуины с разу турбину на дереве сделали
http://www.gas-turbines.com/nt6/index.html

Поинтересуйся устройством генератора на котором полуторки ездили. Там конструкция посложней ректификационной колоны!
борбос, 30 Нояб. 09, 22:32

Поинтересуйся устройством примитивного ВАЗовского двигателя. Посложней рекколонны будет. А это ВАЗ, есть еще другие марки. А танковые двигатели были самые обычные, кстати.

Речь о том, что не надо конкурировать с пищевыми продуктами. Целлюлозы, легнин, торф, навоз, пищевые отходы, активный ил с очистных сооружений и много еще чего. Мы вообще лесная страна. А биоэтанол тупик цивилизации, сброс денег в никуда.

Поинтересуйся устройством примитивного ВАЗовского двигателя. Посложней рекколонны будет. А это ВАЗ, есть еще другие марки. А танковые двигатели были самые обычные, кстати.

Речь о том, что не надо конкурировать с пищевыми продуктами. Целлюлозы, легнин, торф, навоз, пищевые отходы, активный ил с очистных сооружений и много еще чего. Мы вообще лесная страна. А биоэтанол тупик цивилизации, сброс денег в никуда.
mak210, 30 Нояб. 09, 23:15

Ну вазовский двигатель я разберу и соберу с закрытыми глазами и остальные ДВС знаю как работают.
Вы та может и лесная, а Украина.

А на Украине говна что ли мало? Навоза в смысле. А камыш? А солома? Бурые угли и пр. Это вам не пшеница.

ДВС эта чистая механика. А вот ректификацию нельзя назвать физикой или химией. Брага вообще живая.

ДВС эта чистая механика. А вот ректификацию нельзя назвать физикой или химией. Брага вообще живая.
борбос, 01 Дек. 09, 00:02

И брага - живая, и физика, и химия, и ректификация!
И - даже ДВС... ИМХО  всё едино в этом мире...

А всё-таки - лучше бы нам на спирте не ездить.
Он ведь тоже живой...

Давайте лучше ездить на водороде!

Давайте лучше ездить на водороде!

Ант, 01 Дек. 09, 00:14

Можно но очень опасно.

постараюсь списаться с Обормотом и Дмитрием Скиртой и пригласить их в гости на наш форум (хотя Обормот здесь уже зарегистрировался)- в эту тему (а может, если Андрей создаст для "биотоплива" отдельную ветку - то и в целую ветку, как ведущих отечетсвенных практиков-специалистов в вопросах отечественных и импортных "спиртоходов") .  zyka, 30 Нояб. 09, 21:49

Если обсуждение биотоплива выйдет за пределы оффтопа, пора будет "выходить за пределы форума".
Наверное я бы выглядел неумным человеком, если бы пытался вставлять свои пять копеек на топливном форуме. Имхо суп должен быть отдельно, мухи - отдельно. Разные приоритеты, разные цели и разные пути их достижения.

Однако если я ошибся, и проблемы изготовления какого угодно спирта для топлива - тема, родственная производству высококачественных напитков, то я, наверное 2 года и 5 тысяч сообщений назад ошибся адресом.

Только хотелось бы, раз эта тема в разделе "ОФФ ТОПП" выделить её в отдельную ветку - наравне с "Общим" и "Интересами"zyka, 30 Нояб. 09, 21:04

Против, так какэто не больше, чем один из интересов... или общий вопрос

потому как в этой теме - куча подтем (особенно в плане уже приспособ для самой техники - автомобилей, тракторов, комбайнов, мотоциклов и мопедов)

Кому это интересно, общаются на транспортных форумах. Тут другой профиль.

сюда бы пришла еще целая стая специалистов - уже самих "спиртоходов")

... и превратили бы наш вкусный форум в филиал своего "спирто"ходного. Фули им делать на форуме тихих алкоголиков? Если был бы форум людей, пьющих бензин и солярку, они тоже ломанулись бы туда "всей стаей"?
Если "стая" появится здесь, любителям качественных напитков придётся искать другую крышу.
Единственный способ - не выпускать стаю за границы оффтопа.

Поддерживаю Игоря. Богу - богово, кесарю - кесарево!

Мужики!
Постойте, постойте. Хватит флудить.

И вот почему:

1. Посмотрите хотя бы как называется тема - "Топливный биоэтанол".
Поэтому о НЕ БИОЭТАНОЛЕ в этой теме НЕ НАДО НИЧЕГО ПИСАТЬ (потому как данную тему из-за определенных причин открыли именно для того, чтобы здесь я, как единственный сегодня на этом форуме открыто и постоянно заявлявший о том что моя цель создать и начать серийно производить установки именно для топливного, а не пищевого биоэтанола. Никого иного кто бы на данном форуме об этом открыто заявлял как о своей цели - ни я, ни старожилы этого форума до сегодняшнего дня не видели) Это - раз. Поэтому давайте говорить здесь именно о ТОПЛИВНОМ БИОЭТАНОЛЕ и о его производстве, а не о чем попало.

2. Кто из высказавшися выше может четко и ясно сказать именно по Украине (потому как именно у нас сегодня наиболее сильная потребность именно в таком - топливе из восстанавливаемого сырья и именно из БЫСТРОВОССТАНАВЛИВАЕМОГО СЫРЬЯ) - сколько у нас из всей происводимой (собираемой) пшеницы - НЕ ПИЩЕВОЙ (фуражной) пшеницы (4,5,6 класса), а сколько пищевой (3 класса) - в процентах от общего собираемого объема всей пшеницы? А сколько на Украине (не говоря уже о России или Белоруссии) вообще собирается пшеницы именно 2-го (не говоря уже о 1-м) класса? Есть среди вас те кто это знает? Если есть - скажите, а если нет - так о чем вы тогда здесь говорите (флудите)?

3. Кто из высказавшихся выше может сказать в каком состоянии сегодня в Украине находятся почти все посевные площади под зерновые культуры по уровню Ph почвы - и почему они в таком состоянии? А также - возможно ли вырастить на такой почве, на таких украинских "чернозёмах" (не говоря уже о нынешних землях Белоруссии и Европейской части России)- нормальное пищевое зерно? И что надо делать пока всей нашей земле (по качеству её истинного плодородия) не пришёл полный кирдык? Есть специалисты по этому вопросу или есть только флудисты?

И это - ТОЛЬКО САМЫЕ ПРОСТЫЕ ВОПРОСЫ, касающиеся биоэтанола.

Так что, давайте разговаривать серьёзно и исключительно по теме.
Иначе - нет никакого смысла продолжать разговор.

Начальную информацию для создания "базовой площадки" серьёзного разговора о топливном биоэтаноле, как уже и писал выше, постараюсь расположить в этой теме ко второй половине завтрашнего дня.
         

нет никакого смысла продолжать разговор.zyka, 01 Дек. 09, 00:46

Удачи, пока.