Исследование физико-химическими методами биодизеля, полученного из отходов агропромышленного комплекса

В современной нефтехимии в условиях нарастающего дефицита энергоносителей и существенного увеличения спроса на все виды топливного сырья экономия энергоресурсов и сырья является чрезвычайно актуальной проблемой. Биодизель – это альтернативное топливо, используемое в дизельных двигателях, изготавливаемое из возобновляемого сырья, такого как растительные масла. В статье рассматривается процесс получения биодизеля из масла виноградных косточек, отхода, остающегося после производства различных вин и фруктовых соков на ОАО «Гянджа Шараб-2» – агропромышленном предприятии, действующем в Западном регионе Азербайджана. В качестве сырья использовалось масло, полученное путем экстракции из отходов виноградных косточек. Биодизель производился из масла виноградных косточек методом трансэтерификации с использованием KOH в качестве катализатора, диапазон температур реакции 20 ˚C, 40 ˚C, 60 ˚C и соотношение масла к метанолу 1:3, 1:6, 1:12 моль. При оптимальном проведении реакции трансеэтерификации при молярном соотношении масла к метанолу 1:12 и температуре 60 ˚C выход биодизеля увеличился с 60% до 100%. Состав полученного биодизеля был проанализирован методом ИК-спектроскопии и подтвержден пиками, указывающими на то, что он образовался в результате трансэтерификации растительных масел. Изучены различные физико-химические свойства биодизельного топлива в сравнении со свойствами дизельного топлива на нефтяной основе. Полученное биотопливо превосходит традиционное дизельное топливо как по своим физико-химическим свойствам, так и по экологическим и эксплуатационным характеристикам. Для улучшения эксплуатационных и экологических свойств дизельного топлива предложено использовать биодизель в качестве биологической добавки.

1. Hajjaria M. A review on the prospects of sustainable biodiesel production: A global scenario with an

2. emphasis on waste-oil biodiesel utilization / M. Hajjaria [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews, – 2017. – Vol. 72. – P. 445-464. https://ideas.repec.org/a/eee/rensus/v72y2017icp445-464.html

3. Murugesan A. Bio-Diesel as an Alternative Fuel for Diesel Engines-A Review / A. Murugesan A. [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2009. – Vol.13. – P. 653-662.

4. Mukhtarova G.S., Suleymanova A.B. Study of biodiesel obtained from agro-industrial waste / G.S. Mukhtarova, A.B. Suleymanova // Processes of Petrochemistry and Oil Refining. – 2024. – Vol. 25, iss. 3. – P. 666-674.

5. Mukhtarova G.S. Study of regime parameters effect on hydrocracking process of fuel oil in the presence of nano-sized halloysite modified by Mo, Ni / G.S. Mukhtarova // Processes of Petrochemistry and Oil Refining. – 2021. – Vol.22, iss. 4. – P.441-449.

6. Hasanova A.B., Production of diesel fraction frome the hydrocracking process of fuel oil / G.S. Mukhtarova, A.B. Hasanova // Processes of Petrochemistry and Oil Refining. – 2023. –Vol. 24, iss. 2. – P. 278-285.

7. Takase M. An Expatiate Review of Neem, Jatropha, Rubber and Karanja as Multipurpose Non-Edible Biodiesel Resources and Comparison of Their Fuel / M. Takase [et al.] // Engine and Emission Properties. Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2015. – Vol.43. –P. 495-520.

8. Demirbas A. Relationships Derived from Physical Properties of Vegetable Oil and Biodiesel Fuels / A. Demirbas // Fuel. – 2008. – Vol.87. – P. 1743-1748.

9. Knothe G. “Designer” Biodiesel: Optimizing Fatty Ester Composition to Improve Fuel Properties / G. Knothe // Energy and Fuels. – 2008, – Vol.22. – P.1358-1364.

10. Cardone M., Mazzoncini M., Menini S., Rocco V., Senatore A., Seggiani M., Vitolo S. Brassica carinata as an alternative oil crop for the production of biodiesel in Italy: agronomic evaluation, fuel production by transesterification and characterization / M. Cardone [et al.] // Biomass Bioenergy. –2003. – Vol.25. – P. 623-636.

11. Antolin G. Optimisation of biodiesel production by sunflower oil transesterification / G. Antolin [et al.] // Bioresource Technology. – 2004. – Vol. 83. – P. 111-114.

12. Bajpai D. Biodiesel: source, production, composition, properties and its benefits / D. Bajpai, V.K. Tyagi // Journal of Oleo Science. – 2006. – Vol.55. – P. 487-502.

13. Kyriakidis N.B., Katsiloulis T. Calculation of iodine value from measurements of fatty acid methyl esters of some oils: comparison with the relevant American oil chemists society method / N.B. Kyriakidis, T. Katsiloulis // Journal of the American Oil Chemists Society. – 2000. –Vol.77. – P. 1235-1238.

14. Lang X. Preparation and characterization of bio-diesels from various bio-oils / X. Lang [et al.] // Bioresource Technology. –2001, – Vol. 80. – P. 53-62.

15. Rutz D., Rainer J. Technology Handbook, / D. Rutz // Rutz D. WIP Renewable Energies / D. Rutz, J. Rainer. – G., 2007. 98-110p.

16. Lois E. Impact of Using Biodiesels of Different Origin and Additives on the Performance of a Stationary Diesel Engine / Lois E. [et al.] // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. – 2000. – Vol. 122, iss. 4. – P. 624-631.

17. Lotko W. The Effect of Rape Oil – Diesel Oil Mixture Composition on Particulate Matter Emission Level in Diesel Engine / W. Lotko, R. Longwic, M. Swat // SAE Technical Paper Series. – 2001. – Vol. 3388, iss. 01. – P. 1-4.

18. Kinast J.A. Production of Biodiesels from Multiple Feedstocks and Properties of Biodiesels and Biodiesel-Diesel Blends / J.A. Kinast // National Renewable Energy Lab., Golden, CO / J.A. Kinast. –B., –2003. – P. 7-31.

19. Yoshimoto Y. Performance and Emission Characteristics of Diesel Engines Fueled by Vegetable Oils / Y. Yoshimoto, M. Onodera, H. Tamaki // SAE Technical Paper Series. – 2001. – Vol. 1807/4227, iss.01. – P. 1-4

20. Meher L.C. Technical Aspects of Biodiesel Production by Transesterification-A Review / L.C. Meher, D. Vidya Sagar, S.N. Naik // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2004. – Vol. 10. – P. 248-268.

21. Lapuerta M. Ballesteros R. Diesel Particulate Emissions from Biofuels Derived from Spanish Vegetable Oils / M. Lapuerta, O. Armas // SAE Technical Paper Series, – 2002, iss.01, –Vol.1657, –P. 1-7.

22. Cao Y. Qiu-Shi R. Re-characterization of three conjugated linolenic acid isomers by GC-MS and NMR / Y. Cao // Chemistry and physics of lipids. – 2007, – Vol.145. – P. 128-133.

23. Куришбаев А. Возможности эффективного использования водных ресурсов и водородного рынка в Казахстане / А. Куришбаев // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024. №1. – С. 1

24. Щуров Н. И. Моделирование и симуляция гибридного электромобиля с топливными ячейками / Н. И. Щуров, С. И. Дедов, А. А. Штанг // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2024. №2. – С. 166-181. https://doi.org/10.15518/isjaee.2024.02.166-181