ДОСЛІДЖЕННЯ ОСНОВНИХ ФІЗИКО-ХІМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ ПАЛИВНИХ СУМІШЕЙ ДИЗЕЛЬНОГО ПАЛИВА ТА СОЄВОЇ ОЛІЇ
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9868-2024-1(41)-118-132Ключові слова:
двигун внутрішнього згоряння, альтернативне паливо, соєва олія, біодизель, економія, змішування, фізико-хімічні показники, застосуванняАнотація
На даний час у сфері альтернативних видів палива спостерігається постійне нарощування обсягів їх виробництва. В Європі та світі вводять все більш жорсткі вимоги екологічного стандарту (Євро 6, з 2025 р. Євро 7), на застосування якого до автомобілів і моторних палив висуваються вимоги, що підвищують їх екологічну безпеку. Однак, більшість альтернативних палив самі по собі не можуть розглядатися як готове до використання моторне паливо. Це пов'язано з тим, що експлуатаційні та екологічні властивості бі-льшості альтернативних палив не відповідають властивостям товарних палив. Вирішення даної проблеми можливе двома основними шляхами: 1) поліпшення властивостей альтернативних палив за рахунок їх до-опрацювання та очищення; 2) використання сумішей альтернативних палив із товарними паливами в певних співвідношеннях, які не завдадуть шкоди ні двигуну, ні навколишньому середовищу. Для покращення експлуатаційних та екологічних властивостей товарних палив та промислових масштабів виробництва альтернативних сумішевих біодизельних палив із соєвої олії нами досліджено основні фізико-хімічні та експлуатаційні показники отриманих паливних сумішей. За результатами отриманих досліджень добавка соєвої олії до дизельних палив у кількості до 60 % об. забезпечує підвищення його цетанового числа до 11 %, по-ліпшення в'язкісно-температурних властивостей і дає можливість використання таких сумішей у дизельних двигунах без зміни в конструкції системи живлення і регулювання паливної апаратури, що характеризує соєву олію як перспективне альтернативне паливо для ДВЗ.
Посилання
Melnyk V. M., Voitsekhivska T. Y., Sumer A. R. Doslidzhennia osnovnykh tekhniko-ekspluatatsiinykh kharakterystyk alternatyvnykh vydiv palyva dlia dyzelnykh DVZ. Naukovi pratsi VNTU. 2018. No 2. P. 1-13. [in Ukrainian]
Yakovlieva A. V., Boichenko S. V., Hudz A. V., Zubenko S. O. Fizyko-khimichni vlastyvosti biodyzelnykh palyv na osnovi etylovykh esteriv ryzhiievoi olii. Kataliz ta naftokhimiia. 2020. No 29. P. 24-30. [in Ukrainian]
Lievtierov A. M., Savytskyi V. D. Pokrashchennia ekolohichnykh kharakterystyk dyzelia, shcho pratsiuie na biodyzelnykh palyvnykh kompozytsiiakh. Avtomobilnyi transport. 2015. No 36. P. 110-117. [in Ukrainian]
Zhurenko Yu. I., Yaropud V. M., Babyn I. A. Biodyzel – alternatyvna zamina dyzelnoho palyva. Zbirnyk naukovykh prats Vinnytskoho natsionalnoho ahrarnoho universytetu. 2012. No 10 (58). P. 44-51. [in Ukrainian]
Korpach A.O., Levkivskyi O.O. Doslidzhennia vplyvu fizyko-khimichnykh vlastyvostei biodyzelnoho palyva na palyvnu ekonomichnist, enerhetychni ta ekolohichni pokaznyky avtomobilnoho dyzelia. Visnyk ZhDTU. 2016. No 2 (77). P. 115-121. [in Ukrainian]
Kryshtopa S., Kryshtopa L., Melnyk V., Prunko I., Demianchuk Y. Experimental research on diesel engine working on a mixture of diesel fuel and fusel oils. Transport Problems. 2017. No 12 (2). Р. 53–63.
Tang Zhang-Chun, Zhenzhou Lu, Zhiwen Liu, Ningcong Xiao. Uncertainty analysis and global sensitivity analysis of techno-economic assessments for biodiesel production. Bioresource Technology. 2015. Vol. 175. P. 502–508.
Gubicza Krisztina, Nieves Ismael U., Sagues William J., Barta Zsolt, Shanmugam K.T., Ingram, Lonnie O. Techno-economic analysis of ethanol production from sugar can ebagasse using a Lique faction plus Simultaneous Saccharification and co-Fermentation process. Bioresource Technology. 2015. Vol. 208. P. 42–48.
Melnyk V. M., Liakh M. M., Synoverskyi M. M. Doslidzhennia parametriv sumisho- i teploutvorennia dyzelia u protsesi vykorystannia alternatyvnykh palyv. Naftohazova enerhetyka. 2020. No 1 (33). P. 109-123. [in Ukrainian]
Lievtierov A.M., Avramenko A.N., Savytskyi V.D. Teoretychni doslidzhennia robo-choho tsyklu biodyzelnoho dvyhuna. Avtomobilnyi transport. 2016. No 38. P. 75-82. [in Ukrainian]
Kirubakaran M., Selvan V.A.M. A com-prehensive review of lowcost biodiesel production from waste chickenfat. Renewable and sustainable energy reviews 2018. Vol. 82. P. 390-401.
Vonortas A., Papayannakos N. Comparative analysis of biodiesel versus green diesel. Wiley Interdisciplinary Reviews: Energy and Environment. 2014. Vol. 3(1). P. 3-23.
Verma P., Sharma M., Review of process parameters for biodiesel production from different feed stocks. Renewable and sustainable energy reviews. 2016. Vol. 62. P. 1063-71.
Alptekin E., Canakci M., Sanli H. Methylester production from chicken fat with high FFA. World Renewable Energy Congress, Sweden; 8-13 May; 2011; Linköping; Sweden. 2011. Linköping University Electronic Press.
Jansri S., et al. Kinetics of methylester production from mixed crude palm oil by using acid-alkali catalyst. Fuel processing technology. 2011. Vol. 92(8). P. 1543-8.
Latif M.A.A., et al. Nanostructure and oxidation properties investigation of engine using Jatropha biodiesel as engine fuel. MATEC Web of Conferences. 2017. EDP Sciences.
Tziourtzioumis D.N., Stamatelos A.M. Investigation of the effect of biodiesel blends on the performance of a fuel additive-assisted diesel filter system. International Journal of Engine Research. 2014. Vol. 15(4). P. 406-20.
Rouhany M., Montgomery H. Global Biodiesel Production: The State of the Art and Impact on Climate Change. Biodiesel. 2019, Springer. P. 1-14.
Mishra V.K., Goswami R. A review of production, properties and advantages of biodiesel. Biofuels. 2018. Vol. 9(2). P. 273-89.
Živković S., Veljković M. Environmental impacts the of production and use of biodiesel. Environmental Science and Pollution Research. 2018. Vol. 25(1). P. 191-9.
Giakoumis E.G. Analysis of 22 vegetable oils’ physico-chemical properties and fatty acid composition on a statistical basis, and correlation with the degree of unsaturation. Renewable energy. 2018. Vol. 126. P. 403-19.
El-Gharbawy A.S.A.A. Production of biodiesel from nonedible vegetable oil. 2016
Azizian H., Kramer J.K. A rapid method for the quantification of fatty acids in fat sand oils with emphasis on transfatty acids using Fouriertrans form near in frared spectroscopy (FT‐NIR). Lipids. 2005. Vol. 40(8). P. 855-67.
Balat M. Potential alternatives to edible oils for biodiesel production – A review of current work. Energy conversion and management. 2011. Vol. 52(2). P. 1479-92.
Gui M.M., K. Lee, Bhatia S. Feasibility of edible oilvs. non-edible oilvs. Waste edible oil as biodiesel feedstock. Energy. 2008. Vol. 33(11). P. 1646-53.
Rincón L., Jaramillo J., Cardona C. Comparison of feedstocks and technologies for biodiesel production: An environmental and techno-economic evaluation. Renewable Energy. 2014. Vol. 69. P. 479-87.
Ambat I., Srivastava V., Sillanpää M., Recent advancement in biodiesel production methodologies using various feedstock: A review. Renewable and sustainable energy reviews. 2018. Vol. 90. P. 356-69.
Demirbas A. Comparison of trans esterification methods for production of biodiesel from vegetable oils and fats. Energy conversion and management. 2008. Vol. 49(1). P. 125-30.
Leung D.Y., Wu X., Leung M. A review on biodiesel production using catalyzed transes terification. Applied energy. 2010. Vol. 87(4). P. 1083-95.
Likozar B., Levec J. Transes terification of canola, palm, peanut, soy bean and sun flower oil with methanol, ethanol, isopropanol, butanol and tert-butanol to biodiesel: Modelling of chemical equilibrium, reaction kinetics and mass transfer based on fatty acid composition. Applied Energy. 2014. Vol.123. P. 108-20.
Demirbas A. Biodiesel from waste cooking oil via base-catalytic and supercritical methanol trans esterification. Energy conversion and management. 2009. Vol. 50(4). P. 923-7.
Elgharbawy A.S.A. A cost analysis for biodiesel production from waste cooking oil plant in Egypt. International Journal of Smart Grid-ij Smart Grid. 2017. Vol. 1(1). P. 16-25.
Elgharbawy A.S., et al. Glycerolysis treatment to enhance biodiesel production from low-quality feedstocks. Fuel. 2021. Vol. 284. P. 118970.
Ramadhas A.S., Jayaraj S., Muraleedharan C. Biodiesel production from high FFA rubber seed oil. Fuel. 2005. Vol. 84(4). P. 335-40.
Van Gerpen J. Biodiesel processing and production. Fuel processing technology. 2005. Vol. 86(10). P. 1097-107.
Atadashi I., et al. Production of biodiesel using high free fatty acid feedstocks. Renewable and sustainable energy reviews. 2012. Vol. 16(5). P. 3275-85.
Knothe G., Van Gerpen J.H., Krahl J. The biodiesel handbook. AOCS press Champaign, IL. 2005. Vol. 1.
Anderson E., et al. Glycerin esterification of scum derived free fatty acids for biodiesel production. Bioresource technology. 2016. Vol. 200. P. 153-60.
Tan H., Aziz A.A., Aroua M. Glycerol production and its applications as a raw material: A review. Renewable and sustainable energy reviews. 2013. Vol. 27. P. 118-27.
Kombe G.G., et al., Pre-treatment of high free fatty acids oils by chemical re-esterification for biodiesel production – a review. Advances in Chemical Engineering and Science. 2013.
Felizardo P., et al., Study on the glycerolysis reaction of high free fatty acid oils for use as biodiesel feedstock. Fuel Processing Technology. 2011. Vol. 92(6). P. 1225-9.
Díaz I., et al. Synthesis of MCM-41 materials functionalised with dial kylsilane groups and their catalytic activity in the esterification of glycerol with fatty acids. Applied Catalysis A: General. 2003. Vol. 242(1). P. 161-9.
Sani Y., Daud W., Abdul Aziz A. Biodiesel feedstock and production technologies: Successes, challenges and prospects. Biodiesel-Feedstocks, Production and Applications. 2012. Vol. 10. P. 52790(2012.)
Gebremariam S., Marchetti J. Economics of biodiesel production. Energy Conversion and Management. 2018. Vol. 168. P. 74-84.
Gnanaprakasam A., et al., Recent strategy of biodiesel production from waste cooking oil and process in fluencing parameters: a review. Journal of Energy, 2013.
Bhuiya M., et al., Second generation biodiesel: potential alternative to-edible oil-derived biodiesel. Energy Procedia. 2014. Vol. 61. P. 1969-72.
Pragya N., Pandey K.K., Sahoo P. A review on harvesting, oil extraction and biofuels production technologies from microalgae. Renewable and sustainable energy reviews. 2013. Vol. 24. P. 159-71.
Karmakar A., Karmakar S., Mukherjee S. Properties of various plants and animals feedstocks for biodiesel production. Bioresource technology. 2010. Vol. 101(19). P. 7201-10.
Riazi M., Chiaramonti D. Biofuels production and processing technology. 2017: CRC Press.
Sumathi S., Chai S., Mohamed A. Utilization of oil palmas a source of renewable energy in Malaysia. Renewable and sustainable energy reviews. 2008. Vol. 12(9). P. 2404-21.
Demirbas A., Importance of biodiesel as transportation fuel. Energy policy. 2007. Vol. 35(9). P. 4661-70.
Baskar G., Aiswarya R. Trends in catalytic production of biodiesel from various feedstocks. Renewable and sustainable energy reviews. 2016. Vol. 57. P. 496-504.
Demirbas A., et al. Biodiesel production from non-edible plant oils. Energy Exploration & Exploitation. 2016. Vol. 34(2). P. 290-318.
Banković-Ilić I.B., Stamenković O.S., Veljković V.B. Biodiesel production from non-edible plant oils. Renewable and sustainable energy reviews. 2012. Vol. 16(6). P. 3621-47.
Pat. 86449 S2 Ukraina, MPK B01F 3/08, B03B 5/04. Zmishuvach dlia motornykh palyv / Melnyk V. M., Kozak F. V., KlymyshynYa. D. ; zaiavnyk i patentovlasnyk Ivano-Frankiv. nats. tekhn. un-t nafty i hazu. – No a200704406 ; zaiavleno 20.04.2007. ; opubl. 27.04.2009, Biul. No 8. 3 p. : il.[in Ukrainian]
DSTU 7688:2015 “PalyvodyzelneYevro. Tekhnichniumovy”. Vydannia ofitsiine. K.: Derzh-standart Ukrainy, 2015. 9 p.[in Ukrainian]
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Нафтогазова енергетика
TЦя робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
.png)
1.png){kind=logo}
