Каким должен быть биодизель

В марте 2009 года Комитетом Всемирной Топливной Хартии (WWFC) были представлены Руководства по биодизелю и биоэтанолу. Быстрый рост использования этанола и биодизеля вызвал потребность в большей информации об этих важных возобновляемых видах топлива. Так же как и для обычных бензина и дизельного топлива, качество биотоплива должно соответствовать потребностям и характеристикам двигателей и других систем автомобиля. Это особенно актуально в свете грядущих стандартов сверчистых выбросов. 

Учитывая различия в производстве и методах измерения биотопливных смесей, руководство сосредоточено на качестве исходного биодизеля, используемого для изготовления готовых смесей биотоплива. Этот документ содержит рекомендации изготовителям, которые производят и используют 100% биодизельное (В100) и ДТ на нефтяной основе для получения 5% смеси биодизеля (В5). Получающееся топливо должно соответствовать рекомендациям WWFC для различных категорий рынков топлива, как и обычное ДТ.

Использование этанола и биодизеля является важным фактором для увеличения поставок бензина и дизельного топлива. В качестве возобновляемых видов топлива они имеют потенциал чтобы сократить уровень выбросов парниковых газов. Правильная рецептура также может помочь обеспечить более низкий уровень выбросов обычных загрязнителей. Ключ к достижению низких выбросов состоит в производстве сырья хорошего качества, а также смешивание и реализация готового топлива способом, который сохраняет его качество до конечного потребителя.

Этот документ выражает коллективное мнение на сегодняшний день, основанное на опыте производства биодизеля из обычного сырья, таких как рапс и соя и с учетом комментариев от всех заинтересованных сторон. Однако, техническая информация будет продолжать развиваться, так что этот документ также будет меняться.

Цель Всемирной топливной хартии состоит в продвижении высококачественных и гармонизированных видов топлива на глобальной основе для оптимизации работы двигателя и автомобиля в целом, повышения их долговечности и обеспечения наиболее чистой работы двигателей и автомобилей. Решение этой задачи принесет пользу потребителям, упростит топливные рынки, облегчит торговлю и поможет правительствам в выполнении целей государственной политики.

Биотопливо представляет особый интерес сегодня из-за их потенциала в сокращении использования топлива на основе нефти, повышения энергетической безопасности и уменьшения выбросов парниковых газов. Биодизель является одним из таких видов топлива, которое уже используется, а также другие перспективные виды топлива, такие как гидроочищенное растительное масло (НВО) и топливо, полученное из биомассы (BTL). Хорошее качество биодизеля имеет фундаментальное значение для его дальнейшего использования. Данное руководство содержит рекомендации для изготовителей, касающиеся качества биодизеля, необходимого для его использования в двигателях.

Рекомендуемые нормы в данном руководстве установлены для 100% биодизеля (B100), который предназначен для смешивания с дизельным топливом на нефтяной основе для получения смеси, содержащей не более 5% биодизеля по объему (B5), пригодной для использования в автомобилях с ДВС.  Для смесей, содержащих более высокий процент биодизеля, необходимы другие спецификации, маркировка и контроль защиты потребителей. Готовые биодизельные смеси должны отвечать требованиям, установленным хартией для соответствующей категории дизельного топлива.

Биодизелю свойственно изменение качества с течением времени. С момента производства в нем начинаются реакции окисления. Температура воздуха, а также вода и кислород, содержащиеся в нем, оказывают влияние на скорость окисления. Антиоксидантные добавки могут помочь замедлить этот процесс ухудшения качества и до некоторой степени улучшить топливную стабильность. Их эффективность зависит от того, добавлены они во время производства биодизеля, либо сразу же после его окончания. Чрезмерное использование антиоксидантов может привести к дополнительному образованию осадка. Таким образом, необходимо соблюдать осторожность при выборе типа и количества антиоксидантов. Не рекомендуется хранить готовые смеси длительное время или в неблагоприятных условиях.

Эти рекомендации основаны на опыте использования биодизеля из обычного сырья производителями двигателей и автомобилей на различных рынках по всему миру.  По мере появления новых видов сырья, свойства и нормы, указанные здесь, могут потребовать пересмотра. 

Биодизель и биодизельные смеси должны иметь однородные свойства, для обеспечения надлежащего качества как до, так и после смешивания. Высокоскоростное впрысковое смешивание предпочтительнее смешивания разбрызгиванием, так как при этом обеспечивается лучшее качество топлива. 

Содержание эфира (не менее 96,5 %) в топливе показывает количество сложного метилового эфира жирной кислоты (FAME) в нем, и, следовательно, является показателем качества топлива. Низкое количество эфира может означать, что не прореагировавшие соединения, такие как триглицериды, или используемые в процессе производства компоненты, такие как катализаторы (KOH/NaOH) или метанол, остались в топливе. Низкий уровень также может указывать на загрязнение не FAME соединениями. Эти примеси могут вызвать засорение топливного фильтра, отложения в двигателе и другие проблемы. Государства могут законодательно устанавливать содержания эфира в топливе.

Окислительная стабильность: (индукционный период 10 мин). Устойчивость к окислению очень важна. Устойчивость к окислению является одним из наиболее важных свойств поскольку FAME окисляется легче по сравнению с нефтяным дизельным топливом и производит продукты реакции, которые могут повредить двигателю или автомобилю. Топливо с большим числом молекул метиленовых групп, прилегающих к двойным связям, особенно восприимчивы к окислению. Процесс окисления начинается, как только растительное масло создается и продолжается до начала переэтерификации. Окисление производит пероксиды (гидропероксиды), которые подвергаются дальнейшей реакции с образованием кислоты. Молекулы могут также полимеризоваться и образуют смолы, осадок и другие нерастворимые соединения. В отличие от пероксидов, которые обычно исчезают в какой-то момент во время переэтерификации, полимеры, образующиеся при окисления не исчезают и остаются в смеси. Индукционный период – это время, в течение которого топливо может храниться до появления кислоты, что указывает на то, что топливо становится неустойчивым.

Общее кислотное число (не более 0,50 мг КОН / г) Кислотное число является мерой кислот в топливе. Эти кислоты исходит из двух источников: (I) кислоты, используемые в производстве биодизельного топлива, которые не полностью удаляются в процессе производства, и (II) кислоты, образующиеся в качестве побочного продукта в процессе окисления. Кислотное число измеряется количеством КОН (гидроксида калия), необходимого для нейтрализации одного грамма FAME. Кислотное число биодизеля будет меняться вследствие нормального процесса окисления с течением времени, и недавние исследования показали, что это изменение является хорошим индикатором B100 стабильности. Наличие кислот в топливе может нанести вред системам впрыска и другим металлическим деталям. 

Цетановое число (не менее 51) является мерой воспламенения топлива и характеристик сгорания качества. Топливо с низким цетановым числом приводит к затрудненному пуску, жесткой работе двигателя, повышенному шуму и дымности выхлопных газов.

Эта статья до конца еще не переведена. Продолжение следует.
- price4 - www7