Дизельное топливо своими руками. Дизельное топливо в домашних условиях

Производство биодизеля в домашних условиях - Получение биодизеля своими руками

Общий технологический процесс получения биодизеля.


Для получения биодизеля используют любые виды растительных масел — подсолнечное, рапсовое, льняное и т.д. При этом биодизель полученный из разных масел имеет некоторые отличия. Так, например пальмовый биодизель имеет наибольшую калорийность, но и самую высокую температуру фильтруемости и застывания. Рапсовый биодизель несколько уступает пальмовому по калорийности, но лучше переносит холод, потому более всего подходит для дизельных двигателей эксплуатирующихся вевропейских стран и России.

Сам процесс получения биотоплива , в принципе, достаточно прост. Нужно уменьшить вязкость растительного масла, чего можно достичь различными способами. Любое растительное масло — это смесь триглицеридов, т. е. эфиров, соединенных с молекулой глицерина с- трехатомным спиртом (C3H8O3 ). Именно глицерин придает вязкость и плотность растительному маслу. Задача при приготовлении биодизеля- удалить глицерин, заместив его на спирт. Этот процесс называется трансэтерификацией.

Реакция в целом выглядит так,

CH2OC=OR1
CHOC=OR2 + 3 CH3OH → (CH2OH )2CH-OH + CH3COO-R1 + CH3COO-R2 + CH3OC=O-R3
CH2COOR3

Триглицериды+метанол→ глицерол+эфиры,

Где R1, R2, R3: алкильные группы.

В результате применения метанола образуется метиловый эфир, в результате использования этанола- этиловый эфир.

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.
Для начинающих лучше использовать метанол, с этанолом процесс идет чуть сложнее. Необходимо помнить о всех правилах работы с метанолом.
В качестве щелочи берется гидроксид калия КОН или гироксид натрия — NaOH. Для начинающих рекомендуется использовать именно NaOH, он очень гигроскопичен, его необходимо хранить плотно закрытым и при покупке, потряхивая банку, убедиться, что он не набрал влагу.

Правила работы со щелочами.

Необходимо также соблюдать правила безопасности при работе с гидроксидами (щелочами), избегать попадания в глаза, беречь от открытых источников огня, использовать при работе перчатки и защитные средства. Щелочь очень активно может реагировать с алюминием, оловом и цинком — для хранения щелочи нужно использовать стеклянную посуду, нержавеющую сталь или специальный полипропилен высокой прочности.

Обычно необходимое количество метанола составляет 20 % от масла по весу, например для использования 100 л отработанного масла потребуется 20 л метанола. При смешивании щелочи и метанола образуется метоксид, реакция экзотермическя, с выделением тепла.


Правила работы с метанолом.

Метанол-яд! Соблюдать максимальные меры предосторожности! Нельзя вдыхать пары, необходимо избегать открытых источников огня, использовать защитные средства для кожи, в случае случайного контакта промыть большим количеством воды. В процессе работы недопустимо присутствие детей и домашних животных!

В процессе реакции масло просто нагревается до определенной температуры (для ускорения химической реакции) и добавляется смесь катализатора и спирта. Некоторое время смесь перемешивается и отстаивается. В результате успешной реакции смесь должна расслоиться, образуя биодизель в верхнем слое, называемый химически « эфир», затем слой, содержащий много мыла и на дне остается глицерин. Глицерин и мыльный слой затем отделяются, а биодизель промывается различными способами для удаления остатков мыла, катализатора и других возможных примесей. После промывок он обезвоживается для удаления остатков воды.

(производство биодизеля в домашних условиях, биотопливо в домашних условиях, биотопливо своими руками, биодизель своими руками)

При обычной температуре реакция проистекает очень медленно или совсем не идет. Нагревание, также как использование кислоты (основания) просто способствут ускорению реакции. Химия процесса одинакова как при работе с небольшими объемами в гараже, так и на больших промышленных мощностях.
При использовании отработанных растительных масел, необходима фильтрация сырья для удаления возможных примесей. Также важно удаление возможной воды для предотвращения гиролиза триглицеридов и образования солей жирных кислот вместо реакции трансэтерификации и образования биодизеля.
В домашних условиях это часто достигается простым нагреванием смеси до 120 °C, при этом вся имеющаяся вода выкипает. В течение этого процесса возможно разбрызгивание, для предотвращения чего операция должна проводиться в достаточно большой емкости, заполненной не более чем на две трети, закрытой, но неплотно.
В лабораторных условиях первоначальное масло просто перемешивается с осушающим агентом, таким как сульфат магния для удаления воды. После этого осушающий агент удаляется простой фильтрацией. Иногда вязкость масла не позволяет хорошо очистить его таким способом.

Шаги процесса

Нейтрализация свободных жирных кислот .

Титрование масла.
При использовании свежего растительного масла количество используемой щелочи постоянно и составляет около 1 % от веса используемого масла. Это 3,5 грамма на литр растительного масла. Но при использовании отработанного масла (более закисленного, с другим содержанием Свободных Жирных кислот) необходимо рассчитать количество добавляемой щелочи, для чего проводят титрование. При титровании используется изопропиловы спирт (так как он не реагирует с маслом). Необходимо провести по меньшей мере, три титрования, чтобы избежать потом ошибок при использовании больших количеств реактивов. Титрованием определяется количество свободных жирных кислот, присутствующих в масле и количество щелочи, необходимое для их нейтрализации.В процессе титрования нужно быть уверенным, что все вещества сухие, и учитывать, что в результате смеситель немного нагреется.

Трансэтерификация.

Рассчитанное количество щелочи после титрования (обычно гидроксида натрия — NaOH) медленно при помешивании растворяется в избытке спирта (для более полного протекания реакции) и эта смесь смешивается с теплым раствором масла при нагревании (обычно около 50 °C) в течение нескольких часов (4 -8) для прохождения реакции трансэтерификации. Реакционная смесь должна поддерживаться выше точки кипения спирта (около 70 °C), но в некоторых системах из соображений безопасности рекомендуется поддерживать диапазон температур от комнатной до 55 °C. Обычно время реакции составляет от 1 до 10 часов, и при нормальных условиях скорость реакции удваивается при повышении температуры реакции на 10 °C. Для предотвращения испарения спирта реакцию нужно проводить в закрытой емкости, но важно избегать плотно закрытой системы (опасность взрыва).

После завершения реакции на дне осаждается глицерин. Биодизель должен быть цвета меда, в то время как глицерин темнее. При поддержании температуры около 38 С глицерин остается в жидком состоянии и может быть легко удален снизу смесителя отдельным шлангом.
Глицерин, полученный из отработанных масел обычно коричневый и твердеет при температуре 38 С, глицерин из свежего масла остается в жидком состоянии при более низких температурах. Его прекрасно можно использовать, как побочный продукт, предварительно выпарив из него метанол нагреванием до 65,5 С.

Удаление остатков мыла.

Обычно полученный биодизель содержит много растворенных остатков мыла от реакции ионов Na+ с водой. Этого можно попытаться избежать, выпарив предварительно всю воду и стараться не допускать воды при приготовлении метоксида. Важно использовать сухой смеситель. После получения биодизеля лучше дать ему отстояться в течение недели, таким образом все мыльные остатки оседают и уходят при последующей фильтрации. Другой метод заключается в неоднократной промывке водой этих остатков. При первом промывании лучше добавить слегка подкисленную винным уксусом воду, кислота доведет раствор до нейтрального, удаляя любую щелочь, присутствующую в растворе. Некоторые экспериментаторы используют технику « пузырьковой промывки», длительностью около 12 часов
При использовании этанола часто образется эмульсия, от которой можно избавиться просто отстаиванием, центрифугированием, или добавлением низкокипящего (то есть, легко удаляемого) неполярного растворителя, и дальнейшей фильтрацией. Верхний слой — смесь биодизеля и спирта- фильтруется. Избыток спирта можно удалить в процессе выпариванияили дистилляции, или экстрагировать водой, но после биодизель должен быть осушен с помощью осушающего агента.

Определение качества получившегося биодизеля.

Качество получившегося продукта определяется, прежде всего, на глаз и проверкой рН. Проверить кислотность можно с помошью лакмусовой бумажки или обычным лабораторным цифровым рН- метром. Он должен быть нейтральным, 7,0. На вид он должен выглядеть как чистое подсолнечное масло. Не допускается наличие никаких взвесей, примесей, частиц или замутнений. Мутность означает присутствие воды, которая удалается нагреванием, частицы необходимо отфильтровать через 5 микронный фильтр. После первого применения биодизеля обязательно следует проверить топливные фильтры.

Существует множество различных технологий первичной очистки масла с помощью адсорбентов. Также используются различные адсорбенты при очистке (промывке) готового биодизеля. Небходимо использовать фильтры для очитски воды после промывки биодизеля, которые отбирают типичные загрязнители- спирты, кетоны, альдегиды, амины и аммиак, пестициды и гербициды, хлорорганические соединения, фенолы и масла, SО2, углеводороды, летучие соединения, сероводород, меркаптаны и промышленные растворители, другие загрязнители. После прохождения воды через фильтр возможно ее повторное использование или сброс в канализацию.

Биодизель,Биодизельное топливо, спирт, жидкое биотопливо,производство биодизеля в домашних условиях , альтернативная энергия, биодизель своими руками, технология производства биотоплива в домашних условиях,

В последние десятилетия развитые страны мира уделяют все больше внимания замене традиционного дизельного топлива альтернативным, биологическим. Это горючее, называемое биодизелем, получают из масел различных технических (рапс) и естественных (пальма) культур по сравнительно простой технологии. Неудивительно, что разные мастера – умельцы быстро подхватили эту идею и организовали у себя дома небольшое производство биодизеля для личных нужд. Разберемся же, как происходит переработка растительных масел в горючее, и каким образом можно наладить данный процесс в домашних условиях.

Как производится дизельное биотопливо?

Сырьем для этого вида топлива могут служить любые культуры, из которых получают большое количество растительного масла. Чаще всего это рапс и соя, их переработка дает максимальный выход сырья и, соответственно, конечного продукта в виде биодизеля.

В дело идут и животные жиры, являющиеся отходами мясокомбинатов, кожевенных заводов и других предприятий. Также годятся перегоревшие растительные масла из ресторанов и прочих заведений общественного питания.

Следует отметить, что биодизель из масла растительного и животного происхождения производится по относительно простой технологии. Основные этапы технологического процесса выглядят следующим образом:

  • грубая и тонкая очистка сырья (масла) от мельчайших примесей;
  • смешивание масла и метилового спирта с добавлением щелочного катализатора в реакторе. Пропорции сырья и метанола – 9: 1, катализатором служит гидроксид натрия или калия;
  • нагрев до 60 °С и перемешивание при этой температуре в течении примерно 2 часов. Этап носит название этерификации;
  • полученная субстанция отстаивается в отдельной емкости и расслаивается на 2 вещества – глицериновая фракция и собственно биодизель;
  • вещества разделяются в сепараторе, после чего горючее проходит термическую обработку с целью выпаривания из него воды.

Примечание. Глицериновая фаза – это еще не чистый глицерин, для его выделения субстанцию надо дополнительно переработать. Так что схема полного цикла выглядит куда сложнее:

Технологическое оборудование для производства биодизеля тоже не отличается высокой сложностью и представляет собой несколько емкостей, соединенных между собой трубопроводами, а также насосы – главный и несколько дозирующих. Поскольку на предприятиях все этапы автоматизированы, то реактор и другие резервуары оборудованы датчиками температуры и уровня, а насосами управляет контроллер. Все данные о протекающем процессе выводятся на дисплей оператора.

Производство в домашних условиях

Первая и одна из главных проблем – где взять достаточное количество сырья. Хорошо, если вы фермер и выращиваете рапс либо являетесь владельцем ресторана, где остаются отходы растительных жиров. Если же доступа к источнику недорогого сырья у вас нет, то и делать биодизель своими руками вы не сможете. Покупать масла будет нерентабельно, особенно учитывая проблему вторую – качество топлива.

Чтобы смело использовать в любых автомобилях или отопительных котлах произведенный в домашних условиях биодизель, надо обеспечить качество продукта. Иначе вы столкнетесь с бесконечными ремонтами и очистками ваших двигателей и форсунок котлов. А для этого технология должна быть организована и выверена на высоком, а не кустарном уровне. В свою очередь, это приведет к тем же затратам, чья окупаемость – под вопросом.

С низким качеством биодизеля могут на долгое время примириться старые автомобили и трактора с неприхотливыми двигателями и топливными системами. То же касается отопительных капельных печей и котлов с горелкой Баббингтона, нетребовательных к качеству горючего. На этот случай подойдет простейшая установка для производства биодизеля, при других раскладах технологию придется усложнить. Итак, для сборки установки потребуется:

  • 3 емкости из пластика, 2 из них большие и одна поменьше;
  • 5 шаровых кранов;
  • трубы и фитинги (тройники, колена);
  • электрический ТЭН с терморегулятором;
  • насос.

Чтобы освоить производство биодизеля в домашних условиях, надо установить емкости на металлические подставки горловиной вниз, а сверху проделать закрывающиеся отверстия для заливки компонентов. Можно использовать и металлические бочки или самодельные баки из стальных труб большого диаметра. Внизу каждого сосуда надо приделать штуцер, а к нему прикрутить кран, после чего соединить все элементы между собой трубами, как показано на рисунке:

Средняя емкость будет служить реактором, куда необходимо встроить ТЭН. В другой большой бак заливается масло, а в малый – метиловый спирт. Предварительно к метанолу добавляется каустическая сода, играющая роль катализатора. Открыв краны таким образом, чтобы вещества из вспомогательных емкостей попадали в реактор, включается насос и ТЭН, чей термостат настроен на температуру 60 °С.

В видеоролике ведущий программы Top Gear Джереми Кларксон рассказывает и показывает, как сделать биодизель в домашних условиях :

О плюсах и минусах биодизеля

Основная масса достоинств этого вида горючего относится к снижению выбросов в окружающую среду. Если смотреть на вопрос глобально, то количество углекислого газа, образовавшегося при сгорании топлива, теоретически равняется тому объему, что потребили из воздуха масличные культуры. Можно считать, что выдерживается баланс, но только при сжигании биодизеля в котлах, их КПД довольно высок. А вот эффективность ДВС – всего 60%, там помимо углекислого образуется и угарный газ, загрязняющий атмосферу.

В составе топлива очень мало серы, из-за чего использование биодизеля наносит куда меньший вред окружающей среде. При попадании в воду горючее не загрязняет ее, а постепенно разлагается микроорганизмами. Ну и двигатель на растительной солярке работает лучше, ибо его цетановое число (51) выше, чем нефтяного топлива (42-45). Из минусов стоит отметить:

  • более высокую стоимость по сравнению с традиционным горючим;
  • невозможность длительного хранения, спустя 3 месяца начинается процесс его разложения;
  • большие посевные площади для выращивания сырья.

При производстве своими руками образуются технологические отходы биодизеля в виде глицериновой фазы, которые невозможно переработать в домашних условиях. Да и само топливо, добытое дома, не сравнится по качеству с заводским и может создать много проблем во время эксплуатации ДВС. Поэтому умельцам, занимающимся этим делом, можно посоветовать как можно тщательнее фильтровать масло перед загрузкой в бак, это касается и конечного продукта.

Заключение

Как выяснилось, изготовление биодизеля не такое уж и простое дело, как может показаться. Особенно если ориентироваться на советы, взятые из интернета. Это вовсе не значит, что домашнее производство горючего невозможно, просто оно потребует значительных вложений и усилий.

Конструкцию мотоцикла и дизельного мотора изобретали практически в одно и то же время. Однако эти устройства прошли отдельными путями эволюции. Мало кто мог предположить, что когда-то данные конструкции будут работать в едином ансамбле. Конечно, дизельный мотоцикл - это что-то из разряда экзотики, но современные умельцы собирают и не такие агрегаты.

История

Появился достаточно давно. Гении в механике сумели проделать огромный объем работы. В результате простой велосипед без подвески, укомплектованный обычным моторчиком, стал для многих чудом. Инженеры в ходе решения сложнейших задач смогли поднять уровень энерговооруженности этих двухколесных машин до практически нереальных высот. Они смогли вставить в каждый килограмм веса двухколесной машины по Потом, много позже, мотоциклы обзавелись системами подвески с умной работой, тормозами с ABS, а также различной интересной электроникой, которая управляла дроссельной заслонкой и впускным трактом.

Вся эта работа делалась для того, чтобы сегодня можно было похвастаться перед друзьями, коллегами по работе, близкими и родными. Вы спросите о том, причем тут дизельный мотоцикл. Хоть это и не приобрело массовости, но это крепость, которую еще не удалось взять. Попробуем разобрать эту тему.

Можно начать с определений и названий. - это механическое устройство на основе классического поршневого ДВС, которое работает на дизельном топливе. Главное отличие такого агрегата от привычного, бензинового - это способ приготовления воздушно-топливной смеси, подачи смеси в цилиндр и его зажигания.

В традиционном, бензиновом ДВС топливо соединяется с воздухом еще до того, как оно попадет в цилиндр, и поджигается свечой зажигания. Дизельный мотор работает по другому принципу. Здесь сначала подается воздух, затем воздух сжимается под давлением. После происходит нагрев воздуха до температур, при которых топливо может воспламениться самостоятельно. Дизель впрыскивается в цилиндры через форсунки под серьезным давлением. Однако это еще не все отличия. Основной плюс - это повышенный КПД таких моторов.

Теории Рудольфа Дизеля

Когда ученый проводил дни и ночи в развитии своей работы - «рационального теплового двигателя», которая датируется 1890 годом, он пытался сделать сразу два больших открытия. Так как в цилиндрах смесь сжимается, это позволило значительно улучшить эффективность процесса преобразования в механическую. Также отпала необходимость в свечах для зажигания, ведь тогда их было трудно достать.

Первый дизель

Первый двигатель, который мог нормально работать, создан в 1897 году. Он сразу показал все свои плюсы. КПД нового мотора значительно превышал все бензиновые агрегаты того времени. Затем, в 1903 году, дизелями был оснащен первый корабль, в 1912 - локомотив, в 1922 году - трактор. Дальше его устанавливали на грузовики и легковые авто. Логически после всего этого должен был появится дизельный мотоцикл, но нет.

«Соляра» и мотоцикл

Экономичность таких моторов стала невыгодной. Мощность с единицы объема оказалась ниже в 1,5 раза в отличие от бензиновых агрегатов. А при малых объемах и вовсе была равна практически нулю. К тому же дизель не приветствует большие обороты.

Ведь так смесь не полностью догорает в цилиндре. Инженеры думали как-нибудь разработать и поставить дизельный двигатель на мотоцикл, но был необходим большой объем, возникали трудности при попытках завести огромную машину. Однако это не остановило энтузиастов. Благодаря таким людям нереальные идеи становятся реальностью.

Дизельный мотоцикл «Днепр»

Сегодня подобные транспортные средства - это не что иное, как экзотика. Их немного выпускают по всему миру, однако в промышленном масштабе выпуска нет. Но благодаря умельцам и энтузиастам все же кое-где появляются интересные машины, собранные полностью вручную.

Например, у многих при виде агрегата, изображенного ниже, возникает вопрос о том, что случилось с этим мотоциклом, что это за куча железа. Что за чудо? А на самом деле это никакое не чудо, а дизельный мотоцикл «Днепр».

Конструктор и любитель мототехники из небольшого украинского городка в Черниговской области сумел установить на «Днепр» чешский одноцилиндровый дизель. Двигатель был двухтактным, с системой непосредственного впрыска. Эти моторы известны тем, что их часто использовали в разнообразных генераторах, тракторах, компрессорах.

На Украине такой апгрейд обойдется любителям техники в 500 американских долларов, а если мотор прошел заводской капремонт, тогда цена снизится на треть.

Сделать дизельный мотоцикл своими руками реально!

Установить такой мотор в конструкцию двухколесного железного друга не так просто. Для соединения двигателя с инженеру пришлось резать раму, а затем сделать ее длинней на 38 мм. Маховик, который был стандартно установлен на чешском агрегате, не подошел, поэтому создатель конструкции посадил маховик МТ, теперь он работает в паре с родным. Чтобы мотор смог нормально работать с КП, нужно было точить переходник из алюминия. Теперь этот переходник соединяет мотор и коробку.

Особенности конструкции

Осталась такой же, как и была. Однако коробка требовала переделок. Конструктор заменил четвертую передачу, а точнее переставил шестерни в коробке. В результате после переделок передаточное число стало меньше, теперь оно составляет 0,8. Зачем? Дизельный двигатель развивает всего 2200 об/мин.

С такой КП мотор работает отлично. Такой мотоцикл тянет при любых условиях, даже загруженный. По асфальту машина идет со скоростью до 70 км/ч. Это нормально, ведь он создавался не для участия в гонках.

Экономичность

В этом плане все получилось. Двухтактные моторы отличаются повышенным расходом, однако этот дизельный мотоцикл умерил свои аппетиты вдвое. Теперь стандартный расход для него - 3,5 л/100 км.

Далее, так как двигатель достаточно больших размеров, была необходима установка меньшего топливного бака. Также был установлен еще один бак в коляску. Данного запаса топлива мотоциклу хватит на 700 км. Это достаточно хорошо.

Что касается динамичных характеристик, то здесь все тоже вполне нормально. Не быстро, но уверенно машина может набирать скорость до 90 км/ч. Так как охлаждение агрегатов принудительное, то он никогда не перегреется. А это особенно актуально, если мотоцикл загружен различной поклажей и инструментами, да еще и езда предстоит по бездорожью.

Процесс переделки занял 4 года. Однако чистое время на саму переделку - всего 4 месяца. Просто это делалось в свободное время, после работы.

Так, видим, что можно легко и непринужденно, путем небольших вложений и переделок сделать экономичный дизельный мотоцикл «Днепр».

Те, кто любят двухколесных коней с мощными двигателями, вполне смогут самостоятельно их создать. Многие энтузиасты и просто любители иногда делают у себя в гаражах такие вещи, что многих это просто поражает. Сегодняшние байкеры смогут дать фору любому инженеру. Эти люди знают машину до каждого болтика. Некоторые мотоциклы собираются полностью вручную. Тем более что кастомная мототехника - это плод многочисленных переделок и трансформаций. Дизельный мотоцикл «Урал» можно сделать из обычного «Урала» по аналогии с «Днепром». Они братья и очень похожи. А для мастеров мотодела это не составит труда, к тому же это очень увлекательное занятие. Дизельный мотоцикл «Урал» будет гордостью своего создателя!

Для переделки нужно всего на всего заменить топливную систему, заменить карбюратор на форсунки, присоединить мотор к КПП мотоцикла. Так, каждый любитель сможет без труда собрать самодельный дизельный мотоцикл. Конечно, при условии наличия любви к технике и прямых рук.

Например, так тот же любитель двух колес с Украины смог инсталлировать дизель в мотоцикл Jawa. Пускай эта модификация послужит рекомендацией к действию для тех, кто хочет и себе что-нибудь такое.

Дизельная «Ява»

Хоть дизельный двигатель на мотоцикл «Днепр» и был экономичным, энтузиаст и конструктор отлично знал, что предела совершенству нет. Он решил установить более серьезный, четырехтактный мотор в раму «Явы». Для этих целей был использован отечественный цилиндровый дизель с непосредственным впрыском СН-6Д. Экономичность обоснована значительной потерей мощности. Крутящий момент примерно ниже в 2 раза. Однако он выдается при оборотах, которые гораздо меньше оригинальных. Здесь дизельный мотоцикл стандартной бензиновой «Яве».

У коленвал продольный, поэтому чтобы заставить работать его с коробкой из мотоцикла, нужно было проделать большую работу.

Снова была переделана задняя часть мотоцикла. Машина обзавелась новым КП, карданной передачей, маятником, а также иным задним колесом. Все это снято с МТ-10. Маховик установлен на коническую шейку коленвала через переходник. Через прокладку из алюминия к картеру была присоединена КП. Так, мотор стал чуть длинней и перестал помещаться в раму, поэтому был решено ее удлинить. Затем, силовой агрегат был закреплен в удлиненной раме на четыре сайлентблока.

Чтобы закрепить маятник, были приварены новые опоры. Однако пришлось вырезать среднюю часть, чтобы сделать его уже. Чтобы полностью использовать мощность и тягу, была изменена главная передача.

Так как это дизель, то в конструкции аккумулятор не предусматривался. Машина может простоять даже три года, а затем спокойно завестись. Также нет зажигания, противоугонной сигнализации. Благодаря мощному генератору лучше работает свет.

Так, при большом желании и определенном количестве времени установить дизель на мотоцикл - вполне решаемая задача.

Нефть – это смесь многих углеводородов, от самых легких до гудрона и асфальтенов. При разделении на фракции из нефти получают все виды дизельного топлива.

Нефтеперерабатывающий завод где-то в России…

Прежде чем оказаться в топливном баке автомашины, трактора или танкера, нефти предстоит пройти сложную первую стадию нефтепереработки , в результате которой и получается лучшее по многим показателям топливо.

Переработка происходит в ректификационных колоннах – там нагретая до высоких температур нефть выделяет определенные, требуемые для получения заданного продукта фракции. Например, для получения дизельного топлива требуется температура от 180 до 360 °С. Этот этап производственной технологии – самый легкий, недорогой и быстрый, но обеспечивает самый низкий уровень выхода дизтоплива – не более 22-25%. Другим, более тяжелым углеводородным фракциям требуется дальнейшая переработка крекинг-процессом, на выходе которого и получаются компоненты, предназначенные для сгорания в цилиндрах дизельного двигателя.

Известно несколько типов крекинг-процесса : термический, ведущийся без катализаторов, гидрокрекинг, в течение которого нефтесырьё взаимодействует с водородом, содержащимся в реакторе, а также каталитический, где ускорителями процесса служат такие металлы, как железо, никель, иногда губчатая платина. Это сложный, энергоемкий, но необходимый этап, увеличивающий выход легких компонентов топлива до 70-80% объема исходного сырья.

Далее полуфабрикаты дизтоплива требуется очистить от серы и прочих примесей , для чего нефтепродукты подвергают гидрокрекингу. В процессе взаимодействия с водородом, имеющим высокую химическую активность, при высокой температуре и давлении образуются сернистые и другие соединения, которые далее удаляются из реактора. Очистка от серы стоит дорого, расходы на неё часто превышают 50% стоимости выработки дизтоплива. Расходы еще более увеличиваются, если сырьем оказываются наиболее распространенные сегодня сорта высокосернистой нефти. Финальный этап очистки дизельного топлива от примесей – щелочная очистка при помощи раствора едкого натра, удаляющая органические кислоты и сернистые соединения.

Если готовое топливо не будет подвержено высоким требованиям или приданию специфических свойств, то далее следует завершающий этап получения дизтоплива – смешение (компаундирование) . Продукты крекинга и прямой нефтепереработки смешиваются в требуемых пропорциях исходя из допустимого содержания серы, обогащаются всевозможными присадками. Пусть это и кажется простым, но смешение – долгий и дорогостоящий процесс. Сложносоставные топлива, имеющие десятки присадочных компонентов, требуют в ходе процесса, множества химанализов, строгого соблюдения параметров и режимов смешивания. Компаундирование часто происходит при повышенных температурах и давлениях, на весьма сложном оборудовании. В случае необходимости получить топливо высокой морозоустойчивости может понадобиться также и депарафинизация.

Дизельного топлива, выпускаемого нефтеперерабатывающими предприятиями, вполне достаточно для удовлетворения потребностей всех отраслей экономики и владельцев частных автомобилей. Однако не всех устраивает цена промышленного дизтоплива. Другие недовольны загрязнениями атмосферы, которые производятся выхлопами двигателей, потребляющих ДТ из минерального сырья (нефти).

Сегодня ничто не мешает предприимчивым, любознательным или экономным (если есть бесплатное сырьё) лицам заниматься на дому производством топлива для дизелей своими руками. Чаще всего им становится биодизель, то есть дизельное топливо из:

  • сельскохозяйственных культур - рапса, подсолнечника, льна, кукурузы и других растений;
  • отходов мясного и кожевенного производства;
  • отработанного масла от ресторанов и предприятий, занимающихся изготовлением пищи в больших объёмах.

Как сделать дизельное топливо своими руками

В качестве сырья используются растительные или животные жиры, которые представляют собой смесь эфиров, соединённых с молекулами глицерин-трёхатомного спирта.

Биотопливо (в данном случае метиловый эфир) можно получить заменой глицерина, входящего в состав масла, спиртом. Процесс этот называется трансэтерификацией. Из одной тонны растительного масла и 110 кг метилового или этилового спирта в присутствии 12 кг катализатора в виде щёлочи NaOH можно получить 970 кг биодизеля и 150 кг глицерина. Последнее вещество используют в производстве мыла и косметических средств.

В процессе изготовления растительное масло подогревают до 50 ºС и тщательно очищают многократной фильтрацией от механических примесей или остатков пищи. Щёлочь соединяют с метанолом и образовавшийся в результате реакции метоксид добавляют в тёплое (для ускорения реакции) растительное масло, Туда же выливают основной объём метилового спирта.

Смесь тщательно перемешивают и дают отстояться в течение 4-8 часов при температуре от 55 до 70 ºС. Она расслаивается на глицерин в нижней части, биодизель (эфир) в верхней части и мыльный слой в середине. Глицерин сливают через нижний шланг, удаляют также мыльную прослойку, а дизтопливо тщательно очищают промывкой водой с последующим осушением (нагревают до 65 ºС).

Чем хорош и чем плох биодизель

Он считается хорошим топливом, поскольку не содержит серы, а при сгорании выделяет намного меньше загрязнителей атмосферы, чем его минеральный аналог (ДТ). Он обладает отличными смазывающими свойствами, что увеличивает ресурс двигателяля . При попадании на почву или в водоёмы не представляет опасности - в условиях природы разлагается за 28 дней.

Есть у биодизеля и недостатки:

  1. Высокая температура предельной фильтруемости. В некоторых видах биодизеля образование парафиновых агломератов начинается уже при +15 ºС, в других, например, в изготовленном из рапсового масла, - при нескольких градусах минусовой температуры. Поэтому применять биодизель в холодном климате можно только с устройством подогрева топлива, которое увеличивает расходы автовладельца на покупку и установку подогревателя.
  2. Биодизель нельзя хранить более 3 месяцев.
  3. Стоимость промышленного биодизеля пока высока.

Для чего нужно изготавливать дизель топливо своими руками?

Из описания процесса очевидно, что топливо для дизельных двигателей вполне может изготовить своими руками каждый технически грамотный человек. Сложное оборудование не требуется, дело можно организовать и в гараже.

Есть ли смысл в таком домашнем производстве? Если сырьё приобретать по реальным розничным ценам, биодизель получится намного более дорогим, чем приобретаемое ДТ на АЗС. Если же ингредиенты достаются дёшево или вовсе бесплатно, то остаются вопросы: стоят ли эти хлопоты результата и оправданно ли подвергать опасности себя и окружающих в гараже, частном доме или другом месте.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.