Обоснование возможности применения биодизеля как альтернативного источника энергии

Биодизель – это жидкое топливо, перерабатываемое из растительных масел рапса и ряда других культур с добавлением спирта и катализатора (гидроокись натрия). Биодизель предназначен для сокращения выбросов в атмосферу вредных веществ, так как сейчас остро стоит проблема загрязнения окружающей среды, именно поэтому продукт будет пользоваться спросом у потребителей. В нашей стране производство биодизеля является наиболее перспективным.

Основной целью предприятия будет получение максимальной прибыли, путем снижения затрат на производство биодизеля с высокой энергоемкостью. На российском рынке есть большое количество предложений по продаже установок для производства биодизеля от отечественных и зарубежных изготовителей. Оборудование различается, в зависимости от исходного сырья и планируемых объемов производства. Рассмотрим комплект оборудования производства России для получения метилового эфира (биодизеля) из растительных масел. Самым лучшим исходным материалом для изготовления биодизеля является рапсовое масло, так как оно дает самый высокий процент выхода готового продукта – 96% на 1 т. масла.

Площадь готовой к работе установки – около 15 кв. м. В эту площадь не включено место, отведенное для емкостей, так как их количество зависит от потребностей конкретного предприятия. Установка для производства биодизеля компактная и мобильная, может помещаться в контейнер, и перевозиться. Производительность оборудования зависит от выбранного сырья, поэтому ее можно указать приблизительно: 2 куб. м. в 1 ч. работы оборудования. На 1 куб. м. биотоплива затрачивается 1 т. масла, 110 л. метанола и 10 кг. каустической соды. В комплекте установки для получения метилового эфира нет сосудов, работающих под давлением, поэтому специальное разрешение на эксплуатацию не требуется. В стандартный комплект оборудования входит: реактор-смеситель для производства биотоплива, комплект соединений, запорная арматура, шкаф управления, насосы, контейнер. Дополнительное оборудование: емкости для сырья и готового продукта, дизельный генератор автономного электроснабжения (работает на своем биотопливе), фильтры для очистки масел от примесей (при необходимости такой очистки), оборудование для рафинации растительного масла.

Технология производства (рисунок 1): рапсовое масло, спирт метиловый и катализатор (гидроксид натрия) и смешивают при температуре 60 градусов и нормальном давлении.

Рисунок 1 – Технология производства биотоплива

После прохождения реакции переэтерификации содержание метиловых эфиров должно быть выше 96 %. Для быстрой и полной переэтерификации метанол берется с избытком, поэтому метиловые эфиры необходимо очистить от него. Использовать метиловые эфиры в качестве топлива для дизельной техники без предварительной очистки от продуктов омыления недопустимо. Мыло засорит фильтр и образует нагар, смолы в камере сгорания. При этом сепарации и центрифугирования недостаточно. Для очистки необходима вода или сорбент. Заключительный этап — сушка метиловых эфиров жирных кислот. Так как вода приводит к развитию микроорганизмов в биодизеле и способствует образованию свободных жирных кислот, вызывающих коррозию металлических деталей. Хранить биодизель более 3 месяцев не рекомендуется — разлагается. На выходе получается 2 продукта: биодизель и глицерин.

При производительности 36 тонн в месяц затраты на производство и организацию труда составляют 1 млн 80 тыс рублей.

В первый год при производительности 1,2 тонн в сутки что составляет 432 тонны в год, продажи составят, по нашим прогнозам, 80% от производимой продукции, то есть 345,6 тонн. Во второй год производство увеличивается до 2,4 тонн в сутки за счет договоренности с общепитами на вывоз отработанного масла. Производительность составит 864 тонны в год, продажи – 85% от производительности, что составляет 734 тонны. В третий год увеличиваем производство до 3,6 тонн в сутки, продаем 90% что составляет 1153 тонны. В пятый год увеличиваем производство до 4 тонн в сутки и продажи составляют 95% от

Рисунок 2 – Сопоставление выручки и затрат при производстве биотоплива

Таким образом, эффективность данного проекта очевидна: цена одного литра биодизеля – 29,7 руб., что значительно дешевле бензина и он в незначительной степени зависит от курса доллара. Отход производства – глицерин 51,84 т в год, его можно реализовывать по 10 руб за литр.