87757

1 Wstęp

Silniki wysokoprężne do niedawna uchodziły 2a ruskotoksyczne. Najnowsze badania dotyczące wpływu na organizmy żywe mikrocząs teczek stałych, jak też tlenków azotu i węglowodorów (zwłaszcza aromatów policyklicznych) zawartych w ich spalinach wskazują jednak, że są to składniki spalin nadzwyczaj szkodliwe, bo kancerogenne. Dlatego też intensywnie poszukuje się metod rozwiązania problemu emisji składników toksycznych poprzez te silniki. Dają się tu wyróżnić dwa zasadnicze kierunki działania. Pierwszym są zmiany konstrukcyjne w silniku (np. modyhkaqa komory spalania, zwiększenie ciśnienia wtrysku paliwa ltp.) oraz osprzęcie (katalizatory spalin, filtry cząstek stałych), drugim modyńkaqa składu paliwa, czy wręcz zastąpienie tradycyjnych paliw pochodzących z ropy naftowej przez alternatywne, odnawialne biopaliwa takie jak oleje roślinne, metanol, czy też biogaz.

Głównym problemem związanym z użytkowaniem czystych olejów roślinnych jako paliw do silników wysokoprężnych jest ich 10-20 krotnie większa lepkość w porównaniu do lepkości olejów napędowych otrzymywanych z ropy naftowej [1], W konwencjonalnych silnikach wysokoprężnych z bezpośrednim wtryskiem paliwa duża lepkość uniemożliwia efektywną atomizację cząstek paliwa, a w konsekwencji prowadzi do niecałkowitego jego spalenia.

Rozwiązaniem problemu m.in. dużej lepkości olejów roślinnych może być zastosowanie takich metod, dzięki którym obniżenie lepkości może być realizowane za pomocą prostych operaqi fizycznych np. rozcieńczania lub emulgowaiua olejów roślinnych. Istnieją również metody prowadzące do uzyskania z olejów roślinnych no wydr produktów o właściwościach odpowiadających olejom napędowym. Do takich metod zaliczyć należy metody średnio i wysokotemperaturowe oparte na degradacji olejów roślinnych prowadzone z udziałem (lub bez) gazowego wodoru oraz procesy chemiczne prowadzące do zmiany budowy chemicznej podstawowy cli składników surowca w stosunkowo łagodnych warunkach temperaturowych. Do metod teimicznej degradacji olejów roślinnych prowadzonych bez udziału gazowego wodom zaliczyć należy: pirolizę, kraking termiczny i katalityczny olejów roślinnych 2 udziałem gazowego wodoru procesy lub metody typowo rafineryjne: hydrorafinacja i hydrokraking. Spośród wymienionych metod, nową i obiecującą metodą otrzymywania biodiesla wydaje się być katalityczny proces hydrorańnacji olejów roślinnych [2].

Obecnie najczęściej stosowaną metodą otrzymywania biodiesla jest transestrytikacja olejów roślinnych prowadzona z udziałem prostych alkoholi w obecności kwaśnych lub zasadowych katalizatorów, w tym transestryńkacja w/w olejów w warunkach nadkrytycznych alkoholu.

Metoda hydro rafinacji (uwodornienia) olejów roślinnych

Saskatchewan Research Council (SRQ w kooperacji z Natural Resources Canada i Agnculture i Agn-Food Canada badali możliwość zastosowania konwencjonalnej technologii rafineryjnej dla uzyskania olejów napędowych z olejów roślinnych W wyniku przeprowadzonych badań stwierdzono, że w stos mikowo łagodnych warunkach rafineryjnego procesu wodorowego, uzyskuje się produkt (nazwany a4per cetane), w zakresie wrzenia oleju napędowego, z liczbą cetanową znacznie powyżej 55. Wyniki badań na hamowiu, mieszaniny w/w produktu z olejem napędowym wykazały porównywalną z konwencjonalnym olejem napędowym (zawierającym pakiet azotanowych dodatków) emisję składników spalin. Autorzy w/w badań, podkreślają mocno, że proces ten jest w porównaniu do procesu estryfikaqi tańszy, elastyczniejszy, kompatybilny z istniejącą infrastrukturą, współczesnymi silnikami i normami na w/w paliwa.

2