МАГ І СТЕРСЬКА РОБОТА

МАГІСТЕРСЬКА РОБОТА

На тему: Обгрунтування прогресивної машинної технології переробки ріпаку на

паливо-мастильні матеріали ВП «Агрономічна дослідна станція» НДГ НУБіП

України Васильківського р-ну, Київської області.

Доповідач: Петрик А.А.

Керівник:д.т.н., профессор Сухенко Ю.Г.

Київ 2011

Актуальність теми – недостатня кількість власних енергоносіїв в Україні зумовлює необхідність пошуку альтернативних джерел енергії. Для ВП «Агрономічна дослідна станція» НУБіП України це може бути дизельне біопаливо з ріпаку та супутні матеріали, машинну технологію виробництва яких розроблено в магістерській роботі.

Об’єкт дослідження – процес перетворення рослинних олій у паливо-мастильні матеріали.

Предмет дослідження – машинна технологія добування паливо-мастильних матеріалів з рослинної сировини.

Практична цінність роботи – досліджені і запроектовані перспективні технології отри- мання альтернативних паливо-мастильних матеріалів, запропоновані засоби для їх отримання, обгрунтований проект оліє-паливного цеху та проведене техніко- економічне обгрунтування проекту, який може бути реалізований в НУБіП України і на комерційній основі в інших зацікавлених організаціях.

На фоні різкого подорожчання нафти, газу і, відповідно, продуктів їх переробки перспектива переходу підприємств країни на споживання альтернативного пального починає реалізо- вуватися. Основною сировиною для виробни- цтва біопалива традиційно розглядається техні-чний ріпак. Біопаливо сьогодні розглядається в Україні як вагома альтернатива традиційному пальному. Вважається, що його виготовлення в найближчі роки буде максимально вигідним для української економіки. Виготовлення готового продукту є набагато вигіднішим для України ніж експорт сировини. Зокрема таке виробницт-

во і може бути організоване у «Агрономічна дослідна станція» НУБіП України. У цьому під-розділі університету є достатня площа земель (1059,7 га) для вирощування ріпаку і переробки його на дизельне біопаливо, мастильні матеріали і на харчові цілі. Річна потреба в біодизельному паливі для господарства складає 65,380 т, а на продажу можна запропонувати 67.286т, та отри-мати від цього невеликий прибуток.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16181920 17

насіння

макуха

олія

Схема виробництва ріпакової олії:1 – пневмотранспортер; 2 – ємність для насіння; 3 – контури приміщень переро- бного цеху; 4 – шнековий транспортер; 5 – магнітний сепаратор; 6 – насінєочис- на машина; 7 – пружинний транспортер; 8 – розподільний рукав; 9 – проміжні бу- нкери для насіння; 10 – прес-екструдер; 11 – шнековий транспортер; 12 – прес-дожиму макухи; 13 – шне-ковий транспортер; 14 – норія; 15 – бункер для макухи; 16 – ємність для збору олії; 17 – насос; 18 – ємність для накопичення олії; 19 – вакуумний фільтр; 20 – ємність для очищеної нерафінованої олії. 

У бакалаврській роботі був запроектований цех з переробки олії продуктивністю 5,03 т/добу.

Підібране обладнання, побудовані графіки роботи машин та витрат електроенергії.

Очевидно, що завантаження машин рівномірне а витрати електроенергії помірні для використання з такою програмою. Низькоерукова ріпакова олія може бути використана для харчових цілей, а технічна (з високим вмістом вільних жирних кислот) – для виробництва дизельного біопалива і мастильних матеріалів.

ЗАГАЛЬНА СХЕМА ОБЛАДНАННЯ ПО ВИРОБНИЦТВУ ДИЗЕЛЬНОГО БІОПАЛИВА

1 - реактор; 2 - місткість для суміші метанолу та КОН; 3 - апарат ректифікації; 4 - адсорбер; 5 - вакуум-насос; 6 - фільтр-прес; 7 - відтискний прес; 8 - місткість для накопичення олії; 9 - відстійник; 10 - шафа керування; 11 - водонагрівач; 12 - місткість для води; 13-сепаратор.

Обладнання міні-заводу для виробництва дизельного палива з рослинних олій побудоване за модульним принципом. На схемі показані два модулі - олієвідтискний та естерний.

Апаратурно-технологічна схема лінії для виробництва олії:1.Приймальний бункер; 2.Сепаратор; 3.11.14.Гвинтові транспортери; 4.Насіннєрушка; 5.Си- товий сепаратор;6.Аспіраційна колонка;7.Вентилятор; 8.Циклон; 9.10.Бункери для відходів;12.Магнітний сепаратор;13.Вальцевий верстат;15.Парова жаровня;16.Прес шнековий; 17.Ві- бросито;18-22.Баки для відстоювання олії;20.Насос;21.Фільтр прес;23.Автомат розливу олії.

Апаратурно-технологічна схема лінії відтискання олії включає модулі для приймання і очи-щення насіння, підготовки насіння до відтискання, а також модулі для відтискання олії та її фасування, якщо та іде на реалізацію.Технічна олія переробляється на естерному модулі (на- ступний слайд).

Апаратурно-технологічна схема виробництва біодизелю:

Який складається із відділення для отримання пального та його очищення.

На сучасних біодизельних заводах процес обмежується виробництвом дизельного біопалива і після його виконання залишається гліцерол з яким виробники не знають що робити. Інколи його спа-люють. Разом з тим з ріпакової олії та відходів після виробництва дизельного біопалива можна виготовляти цілий ряд конкурентноспроможних продуктів: змащувальні речовини для металообробки, базові індустріальні оливи, розчинники, присадки для олив тощо.

I. Первинні процеси переробки технічних олій (скорочено ТОЛ) відповідно до модуля I.

  4.Блок виробництва біопалива 1.Гліцетоли:гліцерол, гліцесол тощо + вторинний гліцерин

Вихідні ТОЛи: а) ріпол; б) соєол;

в) ріпсоєол 

2. Метоли:мерол, месол тощо+ втор. Гліцерин

Суміші одного чи декількох ТОЛів (а,б,в) та 20-50% мас.одного із метолів (зокрема меролу)

Мерол, месол, мерісол

Суміші гліцерол з меролом(1:1)

3. S-вмісні оливи-присадки загальних назв: Гліцерол-мерсол-nS, єтсол-метсол- nS Метоли-метсоли- nS,зокрема ріпсол-мерсол- nS(n=8+16% мас.) зокрема-мерсол- nS(n=12+18% мас.) 

II. Вторинний процес переробки відповідно до модуля II – часткове омиленняОптимізованих сумішей одного чи двох ТОЛів(а,б) з проміжними S-вмісними оливами-присадками в реакторі з нагріванням і турбулентним перемішуванням:

А. Неповне (регульоване) омилення оптимізованих сумішейТОЛів (60-70%) і S-вмісних олив типу тсол-метсол-nS (решта)

Б. Водний розчин луж-ного реагента розрахо-ваної концентрації і кількості 

В. Мінеральні оливи (МО) дешеві і низької в’язкості, в т.ч. і регенеровані (в межах 10-20% мас.)

Проміжна паста як композиція омилених продуктів +МО

 Технологічні процеси виробництва МХЗ для обробки металів відповідних типів і призначень

 1 3

2

Пласти масти-льні “Ол-МАІ”

Емульсоли“Ол-МАВ”тощо

Оливні емульсії “Ол-МНВ”тощо

Гліцероліз Метаноліз

Сировина для сульфідування

Сульфідування з одержанням продуктів:

Оливи мінеральні

Вода

ДизельнебіопаливоКотельне біопаливоТехнічні біорідини, розчинники

Характеристика дизельного біопалива:Характеристика дизельного біопалива:- температура спалаху, - температура спалаху, ооС, не менше;С, не менше;- метанове число, не менше- метанове число, не менше- в’язкість кінематична за температури - в’язкість кінематична за температури 4040ооС, ммС, мм22/с;/с;- густина за температури 20- густина за температури 20 о оС,С,кг/мкг/м33, не більше;, не більше;- масова доля метанолу, % не більше- масова доля метанолу, % не більше- масова частка води, мг/кг, не більше;- масова частка води, мг/кг, не більше;- масова частка сірки, мг/кг, не більше;- масова частка сірки, мг/кг, не більше;- вміст механічних домішок, мг/кг, не - вміст механічних домішок, мг/кг, не більшебільше- кислотне число, мг КОН/г, не більше- кислотне число, мг КОН/г, не більше- вміст лугу (- вміст лугу (NaNa++KK), мг/кг, не більше), мг/кг, не більше

1201205151

3,5-5,03,5-5,0

860-900860-9000,120,120,050,051010

24240,500,505,05,0

17517552,652,6

4,74,7

883883відсутнійвідсутнійвідсутнявідсутнявідсутнявідсутня

відсутні відсутні 0,130,13

відсутнійвідсутній

Функціональна схема виробництва біопалива реалізовану у ВАТ “Проскурів” і дає можли-вість отримати паливо з характеристиками які відповідають Європейському EN 14214 та відчизняному ДСТУ 6081:2009.

Показники Величина

Річна програма виробництва ,т:  

продукція (олія), всього 398

вихід гліцеролу,% 11

вихід макухи, % 60

вихід дизельного біопалива, т 132.6

Вартість заводу,грн 450000

Чистий прибуток за рік, грн 370000

Собівартість продукції, грн/т 4191

Термін окупності проекту, років 1,22

Техніко-економічні показники цеху

ВисновокДля ВП НУБіПУ НДГ «Агрономічна дослідна станція» була розроблена апаратурно-технологічнасхема виробництва олії і біодизелю.Запропоновані заходи переробки ріпаку на олію та дизельне біопаливо.Розраховано техніко-економічну оцінку проекту1.чистий прибуток за рік 370000 грн2.собівартість продукції 4191 грн/т3.термін окупності проекту 1,22 роки

Дякую за увагуДякую за увагу