Основни технологични характеристики на инвестиционното предложение. Използвани суровини и спомагателни материали – вид, количества, източници

6.1. Основни технологични характеристики на инвестиционното предложение. Използвани суровини и спомагателни материали – вид, количества, източници

6.1.1. Описание на технологичния процес и технологични схеми. Описание на химичните процеси, включително протичане на странични химични реакции и образуване на странични продукти

При производството се използват различни по вид течни растителни масла като слънчогледово, соево, рапично и т. н.

Химическата реакция при преестерификация на растително масло с натриев/калиев метилат е дадена по-долу. Натриев/калиев метилат се получава в Реактор с бъркачка зареден с метанол (800 л) към който при разбъркване се добавя на порции твърда натриева/калиева основа (около 35 кг.).

Биодизел се получава при взаимодействие на растителни масла и натриев/калиев метилат в реактор естерификатор. След протичане на реакцията преестерификация се получава Биодизел и глицеринова фракция, като странична смес в съотношение 1:8.

Обикновено алкалният хидроксид е натриев хидроксид или калиев хидроксид. Той се разтваря в метиловия алкохол в реактор с бъркачка, като към разбъркващ се метанол се добавя на порции твърд алкален хидроксид.

Разтворът алкохол/хидроксид се прехвърля в затворен съд и се добавя растително масло. В следващите стадии на процеса системата е плътно затворена, за да не се емитират пари на алкохола в атмосферата. Поддържа се температура на сместа малко под точката на кипене на алкохола – 60 ºС с цел протичане и ускоряване на реакцията. Алкохолът се използва за пълното превръщане на растителните масла в техните естери. Остатъчният алкохол се дестилира и се използва отново в процеса.

След края на реакцията се получава продукт Биодизел и глицеринова фракция. Всеки от тях има голямо количество остатъчен метанол, използван при реакцията. Ако е необходимо, на тази фаза сместа се неутрализира. Разделянето на Биодизела от глицериновата фракция се основава на разлика в плътностите. Разделянето е гравитационно и глицериновата фракция с по-голяма плътност се отделя като долен слой в съда след което се източва посредством шибър. Глицериновата фракция се третира с орто-фосфорна киселина и се получават фосфатни соли (калиев или натриев фосфат). За отделяне на солите от глицериновата фракция се използва центрофуга. Отделените калиев/натриев фосфат се изсушават атмосферно и се предават за фосфатни торове. Глицериновата фракция (след отделяне на солите) съдържаща глицерин, мастни киселини и растително масло се преработва на ректификационните колони (бивша талова инсталация) където се получават продуктите технически глицерин и мастни киселини, а отделеното растително масло се връща обратно в производството на Биодизел.

След като се отделя глицериновата фракция като долен слой на реактора естерификатор останалия в реактора Биодизел се подкислява със сярна киселина, съгласно технологичен регламент и технологичната схема. След подкисляване Биодизела се охлажда и транспортира към отстойник за отдекантиране в продължение на двадесет и четири часа. След приключване на отдекантирането (долния слой се транспортира към реактор за третиране на глицериновата фракция) готовия Биодизел се подава за филтруване.

Така филтруван Биодизела е вече стоков продукт и се транспортира към складови резервоари за съхранение и последваща експедиция на пазара.

След разделяне на Биодизела от глицеринова фракция, излишния алкохол се отстранява с дестилация. Дестилираният алкохол се кондензира и се използва повторно в производството. Трябва да се внимава да няма вода в преработения алкохол.

Страничният продукт глицеринова фракция съдържа неоползотворени алкалии и сапун, които се неутрализират с о-фосфорна киселина – получава се суров (необработен) глицерин в смес с висши мастни киселини и растително масло. Образуваната по време на този процес сол (алкални фосфати) се отделя в центрофуга, изсушава се и се използва за наторяване.

Глицериновата фракция в състав глицерин, висши мастни киселини и растително масло се подлага на ректификация при което се отделят технически глицерин и висши мастни киселини като стокови продукти, а растително масло се връщат обратно в производството.
Отмиване на метиловия естер – не е включено в предлаганата технология:

При някой производствени техники отделения от глицерина Биодизел се промива внимателно с топла вода, за да се отстранят остатъци от алкален хидроксид или сапун след което се суши и изпраща за съхранение.

При други производствени техники тази фаза не е необходима. Инвестиционното намерение предвижда използване на техника без промиване на получен Биодизел. Обичайно това е края на производствения процес. Получава се бистра восъчножълта течност с вискозитет, сходен с този на биодизела.
Качество и регистрация на продукта:

Основно Биодизелът се използва за моторно гориво. Готовият Биодизел се анализира аналитично, за да се установи покрива ли изискванията на европейския стандарт EN 14214.

Най-важното при производство на Биодизел, което осигурява безавариен процес е:

• 
  пълно протичане на реакцията
  
• 
  отстраняване на глицерина
  
• 
  отстраняване на алкалния хидроксид
  
• 
  отстраняване на алкохола
  
• 
  липса на свободни мастни киселини
  

Посредством реакцията между растително масло и алкохола, в присъствие на катализатор се получава глицерин и метилестер или Биодизел.

• 
  Бистра прозрачна жълтеникава течност
  
• 
  Отн. тегло -0,870-0,900
  
• 
  Мирис-специфичен
  
• 
  Кис. число-0,50 max
  
• 
  % дестилат до 250⁰ С-65 max
  
• 
  Цетанов индекс-51,0 min
  
• 
  Коксов остатък-0,30 max
  

• 
  Обработка на глицерина
  

Добавя се о-фосфорна киселина която превръща сапуните обратно в СМК и ги разделя на три слоя:

• 
  Na₃PO₄/ K₃PO₄ на дъното;
  
• 
  Глицерин - в средата;
  
• 
  СМК - на повърхността;
  

Глицериновата фракция се дестилира в ректификационната инсталация като получения глицерин е с чистота на технически глицерин и се използва за търговски цели. При ректификацията на глицериновата фракция се отделят мастни киселини (стоков продукт), а отделеното растително масло се връща обратно в производството.

»Слънчогледово масло – 88.28 %

»Метанол – 10.82 %

»Основа (KOH/NaOH) – 0.48 %

»Орто-фосфорна киселина– 0.41 %

»Сярна киселина– 0.07 %

«Метил естер – 87.29 %

«Глицерин – 3.61 %

«Мастни киселини – 8.44 %

«Фосфатни торове - 0.66%;

Технологична блок-схема

Рециклиран метанол

Метанол NaOH KOH

Растително масло

Реактор с бъркачка

Кондензатор охладител

Реактор естерификатор

Подкисляване с H₂SO₄ о-фосфорна киселина

Реактор
Глицеринова

Отстойник

(24 часа)

Центрофуга

Филтруване

Автоцистерна

експедиция
Глицеринова фракция

Фосфатни торове Експедиция

Ректификация на глицериновата фракция

Складови резервоари

2 бр. х 50 м³

Цехов маслоуловител

Експедиция

Вода от вакуумна система

инжекторен тип Канализация

Площадков маслоуловител

Освен основната реакция ТРАНСЕСТЕРИФИКАЦИЯ на растително масло с натриев/калиев метилат протичат и странични химични реакции. При протичане на трансестерификацията се получава Биодизел и странична смес глицеринова фракция в състав – натриев глицерат, висши мастни киселини и растително масло.

Странична реакция е третирането на глицериновата фракция с о-фосфорна киселина при което се получава глицерин и натриев/калиев фосфат при присъствието на висши мастни киселини и растително масло.