Спосіб виробництва біопалива

1. Спосіб виробництва біопалива, при якому виконують послідовно в часі комплекс технологічних операцій, згідно з якими попередньо підготовляють масу речовини, що піддається переробці для отримання біопалива, підготовляють змішувачі та реактори, контролюють речовину, що піддається переробці для отримання біопалива, завантажують підготовлену масу речовини, що піддається переробці, та воду у змішувач, змішують речовину, що піддається переробці, і воду, нагрівають у змішувачі суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60 °С, подають суміш речовини, що піддається переробці, і води в реактор, нагрівають в реакторі суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60 °С, отримують в результаті хімічної реакції вихідну сировину для отримання біопалива - гліцерин, та інші складові - побічні продукти хімічного процесу й компоненти, витримують в реакторі сировину до осадження гліцерину та побічних продуктів хімічного процесу й компонентів на дні колони реактора, розділяють вихідну сировину на гліцерин, як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти, перевіряють повноту збору осілого гліцерину, а на завершальній стадії технологічного процесу здійснюють фасування гліцерину у ємності, який відрізняється тим, що після розділення вихідної сировини на гліцерин, як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти, проводять додаткові технологічні операції, згідно з якими послідовно подають відділені з першого реактора побічні продукти хімічного процесу, а саме жирні кислоти, до другого змішувача, подають у другий змішувач гідратований етиловий спирт, змішують у другому змішувачі жирні кислоти та гідратований етиловий спирт до отримання однорідної маси/суміші, подають суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту до другого 2 (19) 1 3 67249 4 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як хімічну реакцію використовують гідроліз тригліцеридів з утворенням жирних кислот і гліцерину, а як побічні продукти хімічного процесу й компоненти отримують жирні кислоти і воду. 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розподіл жирних кислот, гліцерину й води на фракції відбувається на дні реактора за рахунок різної щільності отриманих у результаті реакції гідролізу продуктів. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед подачею жирних кислот та гідратованого етилового спирту у другий реактор контролюють їх якість. 8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що жирні кислоти та гідратований етиловий спирт змішуються у співвідношенні не менше 1:2. Корисна модель відноситься до галузі біохімії, зокрема, до технологій одержання дизельного палива, а саме, до способів одержання біологічного палива, наприклад, біодизеля. Відомий спосіб одержання біологічного дизельного палива, при якому, підготовляють масу речовини, що піддається переробці, завантажують підготовлену масу речовини, що піддається переробці, у пристрій для її переробки, додають до маси речовини, що піддається переробці, метанол і каталізатор, змішують у зазначеному пристрої речовину, що піддається переробці, метанол і каталізатор до утворення однорідної маси, забезпечують у результаті хімічного процесу перехід всієї маси змішаних компонентів у продукт реакції, а готове біологічне дизельне паливо одержують у процесі реакції переетерефікації необробленого біологічного дизельного палива при взаємодії з метанолом і каталізатором [1]. До недоліків відомого способу відноситься те, що у готовому продукті присутні складові, що забруднюють зазначений готовий продукт - біологічне дизельне паливо. Найбільш близьким технічним рішенням, як по суті, так і за результатом, що досягається, яке обрано за прототип, є спосіб одержання біопалива, при якому виконують послідовно в часі комплекс технологічних операцій, згідно з якими попередньо підготовляють масу речовини, що піддається переробці для отримання біопалива, підготовляють змішувачі та реактори, контролюють речовину, що піддається переробці для отримання біопалива, завантажують підготовлену масу речовини, що піддається переробці, та воду у змішувач, змішують речовину, що піддається переробці, і воду, нагрівають у змішувачі суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60°С, подають суміш речовини, що піддається переробці, і води в реактор, нагрівають в реакторі суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60° С, отримують в результаті хімічної реакції вихідну сировину для отримання біопалива - гліцерин, та інші складові побічні продукти хімічного процесу й компоненти, витримують в реакторі сировину до осадження гліцерину та побічних продуктів хімічного процесу й компонентів на дні колони реактора, розділяють вихідну сировину на гліцерин, як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти, перевіряють повноту збору осілого гліцери ну, а на завершальній стадії технологічного процесу здійснюють фасування гліцерину у ємності [2]. До недоліків відомого способу одержання біопалива, який обрано за найближчий аналог (прототип), відноситься те, що в результаті хімічного процесу не отримується якісний цільовий продукт, необхідний для одержання біологічного дизельного палива - легкі верхні фракції продукту. В основу корисної моделі покладена задача шляхом усунення недоліків прототипу забезпечити підвищення ефективності способу одержання якісного біологічного палива. Суть корисної моделі в способі одержання біологічного палива, при якому виконують послідовно в часі комплекс технологічних операцій, згідно з якими попередньо підготовляють масу речовини, що піддається переробці для отримання біопалива, підготовляють змішувачі та реактори, контролюють речовину, що піддається переробці для отримання біопалива, завантажують підготовлену масу речовини, що піддається переробці, та воду у змішувач, змішують речовину, що піддається переробці, і воду, нагрівають у змішувачі суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60° С, подають суміш речовини, що піддається переробці, і води в реактор, нагрівають в реакторі суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60° С, отримують в результаті хімічної реакції вихідну сировину для отримання біопалива - гліцерин, та інші складові - побічні продукти хімічного процесу й компоненти, витримують в реакторі сировину до осадження гліцерину та побічних продуктів хімічного процесу й компонентів на дні колони реактора, розділяють вихідну сировину на гліцерин, як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти, перевіряють повноту збору осілого гліцерину, а на завершальній стадії технологічного процесу здійснюють фасування гліцерину у ємності, полягає в тому, що після розділення вихідної сировини на гліцерин, як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти, проводять додаткові технологічні операції, згідно з якими послідовно подають відділені з першого реактора побічні продукти хімічного процесу, а саме, жирні кислоти, до другого змішувача, подають у другий змішувач гідратований етиловий спирт, змішують у другому змішувачі жирні кислоти та гідратований етиловий спирт до отримання од 5 норідної маси/суміші, подають суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту до другого реактора, нагрівають у другому реакторі суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту до температури +50…+60° С, забезпечують у результаті хімічного процесу - проведенні реакції етерифікації, перехід всієї маси змішаних у другому реакторі компонентів у продукт реакції, відстоюють готовий продукт у другому реакторі для розподілу його на фракції, розділяють отриману у другому реакторі сировину на етилові ефіри, що розчинені у надлишку етилового спирту, та воду, роблять видалення з другого реактора продуктів хімічного процесу й компонентів, що не беруть участь у реакції, а саме, води, подають отримані у другому реакторі у результаті хімічного процесу етилові ефіри, що розчинені у надлишку етилового спирту, в колону фракційної ректифікації, проводять в колоні фракційної ректифікації перегонку етилових ефірів, забезпечують в колоні фракційної ректифікації в процесі перегонки розділення етилових ефірів і гідратованого етилового спирту, проводять добування фракцій, отриманих в результаті реакції перегонки етилових ефірів і етилового спирту - реакції етерифікації жирних кислот, що утворилися, етанолом, видаляють з колони фракційної ректифікації готовий продукт етилові ефіри, як біологічне паливо, зокрема, біодизель, та етиловий спирт, контролюють якість біологічного палива, зокрема, біодизеля, та етилового спирту, здійснюють повернення етилового спирту в ємності для зберігання з наступною подачею до другого змішувача для подальшого використання в процесі етерифікації, здійснюють фасування готового продукту - суміші етилових ефірів, як біологічного палива - біодизеля, в ємності для зберігання. Суть корисної моделі полягає і в тому, що як речовину для виробництва біопалива підготовлюють рослинне масло з мікроводоростей, додатково розміщують на внутрішній поверхні верхньої частини реакторів цеоліти, суміш речовин, що знаходиться у реакторі, розприскується у верхній частині колонного реактора, де розміщено цеоліти, для взаємодії із зазначеними цеолітами, як хімічну реакцію використовують гідроліз тригліцеридів з утворенням жирних кислот і гліцерину, в якості побічних продуктів хімічного процесу й компонентів отримують жирні кислоти і воду, розподіл жирних кислот, гліцерину й води на фракції відбувається на дні реактора за рахунок різної щільності отриманих у результаті реакції гідролізу продуктів. Суть корисної моделі полягає також і в тому, що перед подачею жирних кислот та гідратованого етилового спирту у другий реактор контролюють їх якість, а жирні кислоти та гідратований етиловий спирт змішують у співвідношення не менше 1:2. Порівняльний аналіз технічного рішення із прототипом дозволяє зробити висновок, що спосіб одержання біологічного палива, який заявляється, відрізняється тим, що після розділення вихідної сировини на гліцерин, як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти, проводять додаткові технологічні операції, згідно з якими послідовно подають відділені з першого 67249 6 реактора побічні продукти хімічного процесу, а саме, жирні кислоти, до другого змішувача, подають у другий змішувач гідратований етиловий спирт, змішують у другому змішувачі жирні кислоти та гідратований етиловий спирт до отримання однорідної маси/суміші, подають суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту до другого реактора, нагрівають у другому реакторі суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту до температури +50…+60° С, забезпечують у результаті хімічного процесу - проведенні реакції етерифікації, перехід всієї маси змішаних у другому реакторі компонентів у продукт реакції, відстоюють готовий продукт у другому реакторі для розподілу його на фракції, розділяють отриману у другому реакторі сировину на етилові ефіри, що розчинені у надлишку етилового спирту, та воду, роблять видалення з другого реактора продуктів хімічного процесу й компонентів, що не беруть участь у реакції, а саме, води, подають отримані у другому реакторі у результаті хімічного процесу етилові ефіри, що розчинені у надлишку етилового спирту, в колону фракційної ректифікації, проводять в колоні фракційної ректифікації перегонку етилових ефірів, забезпечують в колоні фракційної ректифікації в процесі перегонки розділення етилових ефірів і гідратованого етилового спирту, проводять добування фракцій, отриманих в результаті реакції перегонки етилових ефірів і етилового спирту - реакції етерифікації жирних кислот, що утворилися, етанолом, видаляють з колони фракційної ректифікації готовий продукт етилові ефіри, як біологічне паливо, зокрема, біодизель, та етиловий спирт, контролюють якість біологічного палива, зокрема, біодизеля, та етилового спирту, здійснюють повернення етилового спирту в ємності для зберігання з наступною подачею до другого змішувача для подальшого використання в процесі етерифікації, здійснюють фасування готового продукту - суміші етилових ефірів, як біологічного палива - біодизеля, в ємності для зберігання, при цьому як речовину для виробництва біопалива підготовлюють рослинне масло з мікроводоростей, додатково розміщують на внутрішній поверхні верхньої частини реакторів цеоліти, суміш речовин, що знаходиться у реакторі, розприскується у верхній частині колонного реактора, де розміщено цеоліти, для взаємодії із зазначеними цеолітами, як хімічну реакцію використовують гідроліз тригліцеридів з утворенням жирних кислот і гліцерину, в якості побічних продуктів хімічного процесу й компонентів отримують жирні кислоти і воду, розподіл жирних кислот, гліцерину й води на фракції відбувається на дні реактора за рахунок різної щільності отриманих у результаті реакції гідролізу продуктів, причому перед подачею жирних кислот та гідратованого етилового спирту у другий реактор контролюють їх якість, а жирні кислоти та гідратований етиловий спирт змішують у співвідношення не менше 1:2. Таким чином, спосіб одержання біопалива, який заявляється, відповідає критерію корисної моделі "новизна". Суть способу одержання біопалива, що заявляється, пояснюється за допомогою ілюстрацій, де 7 на фіг. 1 показано блок-схему послідовності виконання технологічних операцій, що становлять основу способу одержання біопалива, який заявляється, на фіг. 2 показано схему підготовки мікроводоростей для застосування в технологічному процесі одержання біопалива, який заявляється, на фіг. 3 показано схему одержання біологічного палива (біодизеля) з рослинних масел і етанолу з використанням двохстадійного процесу. Спосіб одержання біопалива, який заявляється, здійснюється наступним чином (див. блоксхему на фіг. 1 та схему на фіг. 2). Попередньо підготовляють масу речовини, що піддається переробці для отримання біологічного палива (зокрема, біодизеля), при цьому як зазначену речовину, що піддається переробці, застосовують мікроводорості. Мікроводорості - це одноклітинні мікроскопічні організми, які, подібно рослинам, використовують фотосинтез для перетворення сонячної енергії в хімічну енергію. Вони складаються з однієї клітини - живої мікросфери із краплею масла усередині (за хімічним складом воно близько до рослинних масел). Урожайність мікроводоростей за біомасою й кількістю масла істотно перевершує традиційні вищі рослини. Тому вони й найбільш підходять для виробництва біопалива. Мікроводорості не вимагають використання родючих земель. Вони автотрофи за харчуванням (синтезують із неорганічних з'єднань органічну речовину), тому для їхнього вирощування потрібні світло, вода, вуглекислий газ і невелика кількість мінеральних солей. Для цього потрібен, наприклад, басейн невеликої глибини, у якому розміщується посівний матеріал для вирощування біомаси. Для вирощування водоростей пропонується двохстадійная технологія: - на першому етапі/стадії створюють (виробляють) велику кількість біомаси у фотобіореакторах, - на другому етапі/стадії у відкритих культиваторах домагаються максимального виходу масла з водоростей. Конструктивно (як варіант конструктивного виконання) зазначена система безперервного культивування мікроводоростей складається із закритих трубчастих фотокультиваторів і відкритих ставків загальною площею 2 га. В зазначеній системі на першій стадії у фотобіореакторах нарощується велика кількість альгологично чистої біомаси, яку потім поміщають у відкриті системи з максимальним висвітленням і низькими концентраціями живильних речовин. В умовах фізіологічного стресу за короткий період (1-2 дні) відбувається швидке наростання біомаси й посилений біосинтез масла в клітинах мікроводоростей. Середня енергопродуктивність біомаси становить 763 Гдж/га/рік при енергопродуктивності по маслу 422 Гдж/га/рік. Максимальні значення енергопродуктивності біомаси в окремі періоди становить 1836 Гдж/га/рік при енергопродуктивності по маслу 1014 Гдж/га/рік. Ці величини істотно вище тих, що дають наземні рослини (близько 50 Гдж/га/рік). Використовуючи ці експериментальні результати можна зробити порівняльний 67249 8 аналіз продуктивності олійних культур (рапсу) і мікроводоростей як сировини для біодизеля й показати принципову можливість заміни наземних рослин мікроводоростями для одержання біопалива При цьому виробництво біопалива з наземних рослин, еквівалентного 300 Едж/рік, вимагає на порядок більшу площу орних земель, чим з біомаси мікроводоростей. Тому краще використовувати методи екстракції масла з водоростей. Існує три відомих способи екстракції масла з олійних насінь, які можна з тим же успіхом застосовувати до водоростей (див. схему на фіг. 2): - віджимання шнековим пресом (шнекове пресування); - екстракція масла гексаном; - культивування водоростей для виробництва біодизельного палива. 1. Віджимання шнековим пресом (шнекове пресування) застосовують до висушених водоростей (коли водорості висушують, все масло залишається усередині їх), це масло потім може бути "віджате" з них на олійному пресі. Багато комерційних виробників рослинних масел використовують сполучення механічного віджимання й хімічної екстракції масел розчинниками. Незважаючи на те, що з'являється усе більше ефективних процесів, простим способом є використання преса для витягу більших кількостей (70-75 %) масла з водоростей. 2. Екстракція гексаном. В даному процесі масло з водоростей екстрагують за допомогою хімічних реактивів. Для цього використовувалися бензол і ефір, але найпоширенішим реактивом для екстракції є гексан, що вважається відносно недорогим розчинником. Недоліком використання розчинників для екстракції масел є небезпека роботи з хімічними реактивами. Бензол вважається канцерогенним матеріалом. Крім того, хімічні розчинники вибухонебезпечні. Екстракція гексаном може бути використана для відділення масла, або вона може бути використана поряд з віджиманням/шнековим пресуванням. Після того, як масло було витягнуто за допомогою віджимного преса, що залишилася пульпа може бути змішана із циклогексаном для витягу залишкового масла. Масло розчиняють у циклогексані, після чого пульпу відфільтровують від розчину. Масло витягають із циклогексану перегонкою. Ці дві стадії (холодне пресування й екстракція гексаном) сумарно дозволяють витягати більше 95 % усього масла, що присутні у водоростях. 3. Культивування водоростей для виробництва біопалива є альтернативою виробництва нафтового дизельного палива. Для заміни технології виробництва нафтового дизельного палива розглядають можливість вирощування великої кількості олійних культур - як вирішення проблеми нафтової кризи. Цей підхід має два недоліки: по-перше, вирощування великої кількості олійних культур витисне харчові культури, що вирощуються для задоволення харчових потреб людства. По-друге, традиційні олійні культури - не самі продуктивні або ефективні джерела рослинного масла. Мікро 9 водорості в 8-25 разів перевершують по потенційному енергетичному виходу пальмове масло, і в 40-120 разів рапсове масло, які є типовими представниками рослинних олійних культур. Оптимізація одержання масла з мікроводоростей тісно пов'язана з умовами культивування, які впливають на зміст ліпідів і сполуки жирних кислот. При культивуванні мікроводоростей для максимального одержання жирних кислот можна виділити найбільш важливі фактори: - вибір виду мікроводоростей; - сполука живильного середовища; - температура; - фотоперіод (варіювання освітленості в деяких мікроводоростей може викликати зміни в жирнокислотних сполуках ліпідів. Причому максимальна продуктивність спостерігається в різних фазах періоду - максимальна освітленість або кінець темного періоду). - фаза росту (під час стаціонарної фази росту в багатьох мікроводоростях зростає зміст сумарних ліпідів). Важливими при культивуванні мікроводоростей є також солоність, аерація, тип культиватора та інші фактори, вплив яких має бути встановленим в результаті експериментів, що проводяться на ЗАО "Дон-Трэйд" (м. Донецьк). Один з видів біопалива - біодизель являє собою суміш метилових або етилових ефірів жирних кислот, одержуваних шляхом реакції переетерифікації тригліцеридів, що утворюють рослинні масла, відповідно, з метиловим або етиловим спиртом. Реакція переетерифікації тригліцеридів є оборотною, тому більшу роль при її проведенні грає каталізатор, що утвориться змішанням лугів (в основному гідроокисі калію КОН або натрію NaOH) з утворенням відповідного алкоголята за реакцією КОН + ROH  ROK + Н2О або NaOH+ROH * RONa + Н2О активною частиною цього каталізатора є аніон алкоголята RO, що і забезпечує протікання реакції переетерифікації. Утворення цього аніону дуже відчутно до змісту води в спирті, особливо цей вплив позначається при використанні етилового й ізопропилового спирту. У цей час для виробництва біопалива використовується метанол, внаслідок відносної простоти проведення процесу. Але метанол і його пари є сильною отрутою (40г - смертельна доза для людини). Його використання вимагає спеціальних мір безпеки й відповідного оснащення та устаткування. Застосування для одержання біодизеля більш безпечного етилового спирту пов'язане з рядом технологічних труднощів. Для ведення процесу потрібен тільки абсолютний (безводний) етиловий спирт, тому що навіть незначний зміст у ньому води (частки %) веде до зниження виходу етилових ефірів (біодизеля) до 60 % або взагалі припиненню реакції. Одержання абсолютного спирту вимагає застосування додаткового спеціального устаткування й, відповідно, додаткових витрат. Для усунення зазначених недоліків необхідно застосовувати двохстадійний спосіб одержання етилових ефірів жирних кислот, що виключає мо 67249 10 жливість протікання зворотної реакції за рахунок розподілу процесів, що протікають. На першій стадії відбувається гідроліз тригліцеридів з утворенням жирних кислот і гліцерину. На другій стадії проводиться реакція етерифікації жирних кислот, які утворилися, етанолом, що призводить до утворення суміші етилових ефірів (біодизеля). Для забезпечення роздільного проходження процесу використовуються два колонних реактори, заповнених природним цеолітом, що містить окисли Са і Mg (CaO і MgO). Кількість цих природних цеолітів у реакторах, їхній тип, розмір часток і умови проведення процесу підібрані так, що в першому реакторі відбувається швидка реакція гідролізу тригліцеридів, а в другому отримані жирні кислоти вступають у реакцію етерифікації з етанолом. Відмінною рисою даного процесу є те, що завдяки обраним цеолітам процес гідролізу проходить при температурі близько +60° С і нормальному атмосферному тиску, на відміну від існуючих процесів, які вимагають температуру більше +200°С. Згідно із зазначеним вище після підготовки мікроводоростей процес одержання біопалива з рослинного масла і етанолу здійснюють в два етапи: - на першому етапі відбувається гідроліз тригліцеридів з утворенням жирних кислот і гліцерину (із застосуванням першого змішувача (позиція 1) та першого колонного реактора (позиція 2) - див. схему на фіг. 3); - на другому етапі проводиться реакція етерифікації жирних кислот, що утворилися, етанолом, що приводить до утворення суміші етилових ефірів (біодизеля) (із застосуванням другого змішувача (позиція 3), другого колонного реактора (позиція 4) та колони фракційної ректифікації (позиція 5) див. схему на фіг. 3). Для проведення першого етапу одержання біопалива підготовляють перший змішувач (позиція 1) та перший реактор (позиція 2) - див. схему на фіг. 3, при цьому на внутрішній поверхні верхньої частини першого реактора (позиція 2) розміщують цеоліти (позиція 6) - див. схему на фіг. 3. Перед подачею у перший змішувач (позиція 1) речовини, що піддається переробці для отримання біопалива, а саме, мікроводорості (позиція 7), контролюють якість зазначеної речовини. У разі відповідності заданим параметрам завантажують підготовлену масу речовини (позиція 7), що піддається переробці, та воду (позиція 8) у перший змішувач (позиція 1) - див. схему на фіг. 3. Змішують у першому змішувачі (позиція 1) речовину (позиція 7), що піддається переробці, і воду (позиція 8). Далі нагрівають (позиція +t°) у першому змішувачі (позиція 1) суміш речовини (позиція 7), що піддається переробці, і води (позиція 8) до температури +50…+60° С. Після проведення заходів щодо змішування і нагрівання подають з першого змішувача (позиція 1) нагріту суміш речовини, що піддається переробці, і води в перший реактор (позиція 2), при цьому суміш речовини, що піддається переробці, і води розприскується у верхній частині (позиція 9) пер 11 шого колонного реактора (позиція 2), де розміщено цеоліти (позиція 6), для взаємодії із зазначеними цеолітами. Продовжують технологічний процес тим, що нагрівають (позиція +t°) в першому реакторі (позиція 2) суміш речовини, що піддається переробці, і води до температури +50…+60° С. Отримують в результаті хімічної реакції вихідну сировину для отримання біопалива – гліцерин (позиція 10), та інші складові – побічні продукти хімічного процесу й компоненти, при цьому як хімічну реакцію використовують гідроліз тригліцеридів з утворенням жирних кислот і гліцерину, причому в якості побічних продуктів хімічного процесу й компонентів отримують жирні кислоти (позиція 11) і воду (позиція 8) - див. схему на фіг. 3. Витримують у зазначеному першому реакторі (позиція 2) сировину до осадження гліцерину (позиція 10) та побічних продуктів хімічного процесу й компонентів на дні (позиція 12) колони першого реактора (позиція 2) - див. схему на фіг. 3. Після часу витримки розділяють вихідну сировину на гліцерин (позиція 10), як сировину для виготовлення біопалива за відповідною технологією, та побічні продукти хімічного процесу й компоненти. При видаленні з колони першого реактора (позиція 2) осілого на дні (позиція 12) колони реактора гліцерину (позиція 10) перевіряють повноту його збору. На завершальній стадії першого етапу одержання біопалива здійснюють фасування гліцерину (позиція 10) у ємності (позиція 13) - див. схему на фіг. 3. Далі переходять до другого етапу одержання біопалива, на якому проводиться реакція етерифікації жирних кислот (позиція 11), що утворилися, етанолом, що приводить до утворення суміші етилових ефірів (біодизеля) (із застосуванням другого змішувача (позиція 3), другого колонного реактора (позиція 4) та колони фракційної ректифікації (позиція 5) - див. схему на фіг. 3). Перед початком зазначеного другого етапу додатково підготовляють колону фракційної ректифікації (позиція 5), а на внутрішній поверхні верхньої частини (позиція 9) колони другого реактора (позиція 4) розміщують цеоліти (позиція 6) - див. схему на фіг. 3. Продовжують технологічний процес тим, що подають відділені з першого реактора (позиція 2) побічні продукти хімічного процесу, а саме, жирні кислоти (позиція 11), до другого змішувача (позиція 3), при цьому перед подачею жирних кислот (позиція 11) у другий змішувач (позиція 3) контролюють їх якість. Далі подають у другий змішувач (позиція 3) гідратований етиловий спирт (позиція 14), при цьому перед подачею гідратованого етилового спирту (позиція 14) у другий реактор (позиція 4) контролюють його якість. Змішують у другому змішувачі (позиція 3) жирні кислоти (позиція 11) та гідратований етиловий спирт (позиція 14) до отримання однорідної маси/суміші, при цьому жирні кислоти (позиція 11) та гідратований етиловий спирт (позиція 14) змішу 67249 12 ють у співвідношення не менше 1:2 (як варіант технологічного процесу). Після змішування у другому змішувачі (позиція 3) подають суміш жирних кислот (позиція 11) та гідратованого етилового спирту (позиція 14) до другого реактора (позиція 4), при цьому зазначена суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту розприскується у верхній частині (позиція 9) другого колонного реактора (позиція 4), де розміщено цеоліти (позиція 6), для взаємодії із зазначеними цеолітами. Далі нагрівають (позиція +t°) у другому реакторі (позиція 4) суміш жирних кислот та гідратованого етилового спирту до температури +50…+60 °C. Забезпечують у результаті хімічного процесу проведенні реакції етерифікації, перехід всієї маси змішаних у другому реакторі (позиція 4) компонентів у продукт реакції. Продовжують технологічний процес тим, що відстоюють готовий продукт в другому реакторі (позиція 4) для розподілу його на фракції. По закінченню процесу відстоювання розділяють отриману у другому реакторі (позиція 4) сировину на етилові ефіри (позиція 15), що розчинені у надлишку етилового спирту, та воду (позиція 8) див. схему на фіг. 3. Роблять видалення з другого реактора (позиція 4) продуктів хімічного процесу й компонентів, що не беруть участь у реакції, а саме, води (позиція 8) - див. схему на фіг. 3. Після цього подають отримані у другому реакторі (позиція 4) у результаті хімічного процесу етилові ефіри (позиція 15), що розчинені у надлишку етилового спирту, в колону (позиція 5) фракційної ректифікації -див. схему на фіг. 3. Продовжують технологічний процес тим, що проводять в колоні (позиція 5) фракційної ректифікації перегонку етилових ефірів (позиція 15). При цьому забезпечують в колоні (позиція 5) фракційної ректифікації в процесі перегонки розділення етилових ефірів (позиція 15) і гідратованого етилового спирту (позиція 14). Далі проводять добування фракцій, отриманих в результаті реакції перегонки етилових ефірів і етилового спирту - реакції етерифікації жирних кислот, що утворилися, етанолом. Після цього видаляють з колони (позиція 5) фракційної ректифікації готовий продукт - етилові ефіри (позиція 15), як біологічне паливо, зокрема, біодизель, та етиловий спирт (позиція 14) - див. схему на фіг. 3. При цьому контролюють якість біологічного палива, зокрема, біодизеля, та етилового спирту (позиція 14). Продовжують технологічний процес тим, що здійснюють повернення етилового спирту (позиція 14) в ємності для зберігання з наступною подачею до другого змішувача (позиція 3) для подальшого використання в процесі етерифікації. На завершальній стадії другого етапу одержання біопалива здійснюють фасування готового продукту - суміші етилових ефірів (позиція 15), як біологічного палива - біодизеля, в ємності для зберігання. 13 На цьому двохстадійний процес одержання біопалива з мікроводоростей, розроблений фахівцями ЗАО "Дон-Трэйд" (м. Донецьк), закінчується. Даний процес може бути використаний на існуючих спиртозаводах шляхом продовження технологічної лінії одержання спирту пропонованою лінією одержання біопалива, забезпечуючи тим самим перепрофілювання підприємства на виробництво моторних палив. Підвищення ефективності способу одержання біопалива, який заявляється, у порівнянні із прототипом, досягається тим, що шляхом введення нових технологічних операцій забезпечується підвищення ефективності способу одержання якісного біологічного палива, що досягається використанням більш безпечного, чим метанол, етилового 67249 14 спирту, застосуванням гідратованого етилового спирту, застосуванням більш дешевих природних цеолітів. Підвищення ефективності способу одержання біопалива, який заявляється, у порівнянні із прототипом, досягається тим, що забезпечується високий вихід кінцевого продукту, навіть у порівнянні з використанням абсолютного спирту - до 98 %, при низьких енерговитратах. Джерела інформації: 1. MatsumotoW., E. Nakai., Т. Nezu and K. Suzuki "Process for the Transesterification of fat and oil". U.S. Patent 5,089,404. 1992 - аналог. 2. Noureddini H., "System and process for producing biodisel fuel with reduced viscosity and a cloud point below thirty-two (32) degrees fahrenheit". U.S. Patent 6,174,501, January 16, 2001 - прототип. 15 67249 16 17 67249 18 19 67249 20 21 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 67249 Підписне 22 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601