Presti Ilaria 17 novembre 2010
L’azienda
La raffinazione dell’olio grezzo 1. Riscaldamento dell’olio fino a 90 °C 2. Formazione delle gomme
3. Allontanamento delle gomme 4. Lavaggio dell’olio 5. Distillazione
La produzione di biodiesel Reazione di transesterificazione tra il trigliceride e il metanolo in presenza di metilato sodico come catalizzatore NaOCH3
La produzione di biodiesel Separazione per decantazione dei metilesteri dalla
glicerina (sottoprodotto). Trattamenti per eliminare acqua, glicerina nel biodiesel e il metanolo, che viene recuperato tramite colonna di distillazione Il glicerolo grezzo, che rappresenta un sottoprodotto, viene trattato per eliminare i saponi e il catalizzatore.
Norma UNI EN 14214 La norma specifica i requisiti e i metodi di prova per gli esteri metilici di acidi grassi (FAME) commercializzati e distribuiti per essere utilizzati sia alla concentrazione del 100%, che in miscela con il gasolio per la produzione di combustibile per motori diesel in conformità ai requisiti della UNI EN 590
Contenuto di esteri
% (m/m)
Valori Metodo di misura Min Max EN 14103 96.5
Densità a 15 °C
kg/m^3
860
900
EN ISO 3675 EN ISO 12185
Viscosità a 40 °C Flash point
mm^2/s
3.50
5.00
EN ISO 3104
°C
120
Caratteristica
Unità di misura
mg/kg
10.0
prEN ISO 20846 prEN ISO 20884
% (m/m)
0.30
EN ISO 10370
Zolfo
UNI EN 14214
Residuo carbonioso Numero di cetano Ceneri solforate Contenuto di acqua Contaminazione totale Corrosione su rame Stabilità all'ossidazione, Acidità Numero di Iodio Metil estere dell'acido linolenico Metilesteri polinsaturi >= 4 doppi legami Metanolo Monogliceridi Digliceridi Trigliceridi
prEN ISO 3679
51.0
EN ISO 5165
% (m/m)
0.02
ISO 3987
mg/kg
500
EN ISO 12937
mg/kg
24
EN 12662
Classe 1 h (ore)
6.0
EN ISO 2160 EN 14112
mg KOH/g
0.5
EN 14104
I2/100
120
EN 14111
% (m/m)
12.0
EN 14103
% (m/m)
1
EN 14103
% (m/m)
0.20
EN 14110
% (m/m)
0.80
EN 14105
% (m/m)
0.20
EN 14105
% (m/m)
0.20
EN 14105
Glicerolo libero
% (m/m)
0.02
EN 14105 EN 14106
Glicerolo totale
% (m/m)
0.25
EN 14105
Metalli gruppo I (Na+K)
mg/kg
5.0
EN 14108 EN 14109
Metalli gruppo II (Ca+Mg) Fosforo
mg/kg
5.0
EN 14538
mg/kg
10.0
EN 14107
gr
gr
Proprietà a freddo Il comportamento di un carburante a basse temperature è un parametro fondamentale di qualità nelle regioni a clima temperato e artiche Il congelamento anche parziale del carburante può causare l’intasamento di filtri e problemi nell’avviamento del motore
Parametri di accertamento delle proprietà del biodiesel: •Cloud Point •Crystallization onset temperature •Cold filter plugging point •Low temperature flow test
Cold Filter Plugging Point E’ la temperatura minima alla quale un combustibile può scorrere attraverso uno specifico filtro entro un determinato lasso di tempo durante costante raffreddamento a condizioni standard Climi artici
Norma UNI EN 14214
Proprietà
Unità
CFPP
°C, max.
Limiti Classe 0
Classe 1
Classe 1
Classe 3
Classe 4
Metodo di prova
-20
-26
-32
-36
-44
EN 116
Climi temperati Proprietà
Unità
CFPP
°C, max.
In Italia:
Limiti Grado A
Grado B
Grado C
Grado D
Grado E
Grado F
Metodo di prova
+5
0
-5
-10
-15
-20
EN 116
Estate
Inverno
Cold flow improvers Il CFPP è conseguenza della formazione di cristalli di cera
La temperatura alla quale si formano dipende anche dalla natura degli oli di partenza Metilesteri
CFPP (°C)
Colza
-13/-15°C
Soia
-5°C
Palma
9/12°C
Cold flow improvers L’aggiunta di cold flow improvers modifica la misura e la forma dei cristalli di cera. In questo modo: • si riduce la possibilità di intasamento dei filtri • si aumenta l’intervallo di temperatura alla quale un veicolo può operare • si migliora la gestione del carburante
Prove con additivi su miscela 70-30 RME-SME ppm additivo
0 -2
0
500
1000
1500
2000
3000
4000
CFPP (°C)
-4 -6
Add 1
-8
Add 2
-10
Add 3
-12
Add 4
-14 -16 -18 -20
Selezione oli grezzi Oli grezzi provenienti da diverse matrici sono stati selezionati in base a: CFPP Numero di Iodio Numero d’Acido Costo
I campioni prescelti sono stati transesterificati nell’impianto pilota presso i laboratori Desmet Ballestra
Selezione oli grezzi
Analisi dei biodiesel N Saponi OLIO Acqua Acido (ppm) MG DG (ppm) (%) (%) (mgKOH/g)
Conversio Glicerolo Glicerolo % n° ne Metanolo Contenuto % TG Libero Totale Stimata (%) Esteri (%) C18:3 C20:5 Iodio (%) (%) (%) (%)
CFPP (°C)
Palma
241
0,39
ASS
1,1
0,07
0
0,025
0,31
98,83
0,05
97,77
0,16
0,02
46
13
Fritto Raffinato
318
1,4
ASS
0,5
0,06
0
0,008
0,15
99,43
0,016
93,66
1,25
0,19
101
-4
Brassica
181
0,65
609
0,26
0,02
0,01
0,014
0,08
99,71
0,03
101,06
11,70 1,29
95
Selezione dell’olio di palma per alimentare l’impianto
Il PME in miscele di biodiesel 15
PME aggiunto ad una miscela 70-30 RME-SME
5 0 -5
0
20
40
60
80
100
-10 -15 PME (%) 10 5
PME aggiunto a RME
CFPP (°C)
CFPP (°C)
10
0 0
10
20
30
-5 -10
-15 -20
PME (%)
40
50
60
70
Effetto dell’additivo in presenza di PME ppm additivo
0 0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
-2
CFPP (°C)
-4
-6
Serie1 Serie2 Serie3 Serie4
-8
-10
-12
Risultati Concentrazioni di PME crescenti innalzano il CFPP a causa della elevata presenza di acidi grassi saturi In presenza di PME, l’additivo, a concentrazioni economicamente sostenibili, non solo non è efficace, ma fa aumentare il CFPP
Conclusione Il PME può essere utilizzato a concentrazioni del 20-30% per blends estivi Per blends invernali il PME si può usare solo a basse concentrazioni oppure con dosi massicce di additivo che annullano il vantaggio economico dell’utilizzo dell’olio di palma