TYTUŁ: Badania surowców odnawialnych biopaliw w zakresie wpływu procesów rozpuszczalnikowych na właściwości niskotemperaturowe / Research on renewable biofuel raw materials regarding on the effect of the solvent processes of low-temperature properties

Autor: Stefan Ptak

Recenzenci:

prof. dr hab. inż. Janusz Jakóbiec, Akademia Górniczo-Hutnicza
prof. dr hab. Janusz Szklarzewicz, Uniwersytet Jagielloński

ISSN 2353-2718
ISBN 978-83-65649-58-4
DOI: 10.18668/PN2025.250

Objętość monografii: 320 stron

Streszczenie

Działalność przemysłowa, niezależnie od skali i rodzaju produkcji, jest bardzo silnie związana z otoczeniem, w którym funkcjonuje. Oddziaływanie to przejawia się na wielu płaszczyznach, takich jak gospodarcza, ekonomiczna, społeczna oraz środowiskowa. Są one ze sobą wzajemnie powiązane i w zależności od sytuacji na rynku mniej lub bardziej wpływają na rodzaj i zakres działalności gospodarczej oraz podejmowane decyzje.
Ze względu na wzrastającą świadomość ekologiczną oraz skutek zaostrzających się regulacji prawnych w zakresie ochrony środowiska bardzo istotne staje się właściwe oraz dokładne zrozumienie zagadnienia kompleksowego oddziaływania na środowisko.

Intensywny rozwój transportu samochodowego i coraz wyraźniej uświadomiona konieczność ochrony środowiska spowodowały, że czołowe światowe koncerny samochodowe powołały Komitet do Spraw Światowej Karty Paliw (World Wide Fuel Charter, WWFC).

Wyrazem działań w dziedzinie ochrony powietrza atmosferycznego były wprowadzone do Unii Europejskiej w 1992 roku normy emisji spalin z samochodów osobowych, które w kolejnej edycji zmniejszały dozwoloną ilość emitowanych w gazach spalinowych szkodliwych związków, takich jak tlenek węgla (CO), węglowodory (HC), tlenki azotu (NOx) oraz cząstki stałe (PM). Obecnie standardy emisji spalin dla samochodów osobowych wyznacza norma Euro 6d, obowiązująca od 1.01.0220 roku, a wprowadzenie wymagań Euro 7 przewidziane jest na 2030 rok.

Wymienione powyżej działania wymuszają ciągły postęp w konstrukcji i technologii silników spalinowych o zapłonie samoczynnym oraz nowych paliw – biopaliw. Szczególnie wysoka jakość biopaliw do zasilania silników o zapłonie samoczynnym jest warunkiem właściwej i stabilnej oraz niezawodnej pracy w całym okresie eksploatacji, jak również jego niskiej szkodliwości dla środowiska.

Problemy stosowania FAME w oleju napędowym i jako samoistnego paliwa – obok podstawowego problemu jakościowego, jakim jest odporność na utlenianie, stabilność oksydacyjna, tworzenie osadów i laków na elementach układu wtryskowego – w sposób istotny dotyczą również właściwości niskotemperaturowych.

Paliwa estrowe jako biopaliwa posiadają ograniczenia i niedoskonałości – między innymi niekorzystne temperatury zablokowania zimnego filtra, temperatury mętnienia oraz temperatury krzepnięcia – co ogranicza zakres ich stosowania w temperaturach ujemnych.

Autor monografii przedstawił różne metody efektywności poprawy właściwości niskotemperaturowych biopaliw, w tym pochodzenia roślinnego i tłuszczu zwierzęcego, polegające na zaadaptowaniu procesu odparafinowania rozpuszczalnikowego olejów i odolejania gazów pochodzących z ropy naftowej stosowanego zwykle w rafineryjnych instalacjach przemysłowych przy produkcji mineralnych olejów bazowych.

W pracy przedstawiono badania nad otrzymywaniem zmodyfikowanych produktów bioodnawialnych z nietypowych surowców, jakimi są estry metylowe kwasów tłuszczowych i glicerydy oraz olej jojoba, w porównaniu do surowców naftowych w wyniku odparafinowania rozpuszczalnikowego z użyciem różnych rodzajów rozpuszczalników, takich jak ketony, etery, toluen, związki chlorowcopochodne i ich dwuskładnikowe mieszaniny.
Uzyskane wyniki badań odparafinowania estrów metylowych kwasów tłuszczowych, oleju rzepakowego, słonecznikowego, oleju rzepakowego uwodornionego, oleju posmażalniczego (UCO) i tłuszczu zwierzęcego (smalcu) oraz oleju jojoba zapewniają poprawę właściwości niskotemperaturowych.

Słowa kluczowe: FAME, oleje roślinne, oleje UCO, smalec, olej jojoba, odparafinowanie rozpuszczalnikowe, właściwości niskotemperaturowe, ketony, etery, toluen, związki chlorowcopochodne

Abstract

Industrial activity, regardless of the scale and type of production, is very strongly connected with the environment in which it operates. This impact is manifested on many levels, such as economic, social and environmental. They are interconnected and, depending on the market situation, they more or less influence the type and scope of economic activity and decisions made.

Due to the growing ecological awareness and the effect of tightening legal regulations in the field of environmental protection, it is becoming very important to properly and thoroughly understand the issue of the complex impact on the environment. The intensive development of road transport and the increasingly clear awareness of the need to protect the environment caused the world's leading car companies to establish the World Wide Fuel Charter Committee (WWFC).

The expression of activities in the field of atmospheric air protection were the emission standards for passenger cars introduced to the European Union in 1992, which in the next edition reduced the permitted amount of harmful compounds emitted in exhaust gases such as: carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx) and particulate matter (PM). Currently, the emission standards for passenger cars are set by the Euro 6d standard, in force since 01.01.0220, and the introduction of Euro 7 requirements is planned for 2030.

The above-mentioned activities force continuous progress in the design and technology of compression-ignition engines and new fuels - biofuels. Particularly high quality of biofuels for powering compression-ignition engines is a condition for proper, stable and reliable operation throughout the entire period of operation as well as for their low environmental impact.

Problems with the use of FAME in diesel oil and as a stand-alone fuel, in addition to the basic quality problem of oxidation resistance, oxidation stability, formation of deposits and varnishes on injection system elements, also significantly concerns low-temperature properties.

Ester fuels as biofuels have limitations and imperfections, including unfavorable cold filter plugging point, cloud point and pour point, which limits the scope of their use at negative temperatures.

The author of the monograph presented various methods of improving the low-temperature properties of biofuels, including those of plant origin and animal fat, consisting in the adaptation of the solvent dewaxing process of oils and deoiling of slack waxes derived from crude oil, usually used in refinery industrial installations in the production of mineral base oils.

The monograph presents research on obtaining modified biorenewable products for unusual raw materials, such as fatty acid methyl esters and glycerides and jojoba oil in comparison to petroleum raw materials as a result of solvent dewaxing using various types of solvents, such as ketones, ethers, toluene, chlorinated compounds and their binary mixtures.

The obtained results of the dewaxing of fatty acid methyl esters, rapeseed oil, sunflower oil, hydrogenated rapeseed oil, UCO frying oil and animal fat (lard) provide improvement of low-temperature properties.

Key words: FAME, vegetable oils, UCO oils, lard, jojoba oil, solvent dewaxing, low-temperature properties, ketones, ethers, toluene, halogenated solvents

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 12 617 76 32.