автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Улучшение качества и экологических свойств дизельного топлива за счет использования биологического компонента

На правах рукописи

ЛИКСУТИНА АННА ПАВЛОВНА

УЛУЧШЕНИЕ КАЧЕСТВА И ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ЗА СЧЕТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО КОМПОНЕНТА

Специальности:

05.20.01 — Технологии и средства механизации сельского хозяйства 05.20.03 — Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Мичуринск—Наукоград РФ, 2006

Работа выполнена в ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский и проект-но-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве»

Научные руководители: доктор технических наук, доцент

Нагориов Станислав Александрович доктор технических наук, старший научный сотрудник Зазуля Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Горшенни Василий Иванович кандидат технических наук, старший научный сотрудник Рсшетов Александр Серафимович

Ведущая организация: ФГОУ ВПО «Пензенская государственная

сельскохозяйственная академия»

Защита состоитсяо2^декабря 2006 г. в 1200 на заседании диссертационного совета К 220.041.01 при ФГОУ ВПО «Мичуринский государственный аграрный университет» но адресу: 393760, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, 101, зал заседаний диссертационного совета

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета Автореферат разослан 23 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент г&Йл^г^ Мнхеев Н Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Повышение эффективности производства продуктов растениеводства и животноводства непосредственно связано с обеспечением машинно-тракторного парка качественным и экологически чистым дизельным топливом. В настоящее время на долю автотракторной техники приходится около 60% вредных выбросов в атмосферу. Ухудшение качества топлива приводит к снижению мощности двигателя до 20%, увеличению расхода топлива до 25%, к резкому росту выбросов вредных веществ в отработавших газах. При этом затраты на ремонт и техническое обслуживание возрастают до 60%, а себестоимость производства сельскохозяйственной продукции увеличивается на 10...15%. Согласно стратегии машинно-технологического обеспечения агропромышленного производства России к 2010 г. прогнозируется увеличение потребления дизельного топлива в 2,4 раза по сравнению с текущим периодом наряду с ужесточением санитарных норм к токсичным выбросам двигателей мобильной сельскохозяйственной техники. Поэтому поиск путей улучшения качества топлива и снижения вредных выбросов в отработавших газах дизельных двигателей является актуальной научной задачей.

Цель работы. Повышение качества дизельного топлива и обеспечение экологической безопасности в сельскохозяйственном производстве за счет использования биологического компонента.

Направления исследования

1. Включено в перечень критических технологий Российской Федерации среди приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в России, утвержденных Президентом Российской Федерации В. Путиным 30 марта 2002 г. № Пр-576.

2. Программа НИР 09.01.02 «Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства» Российской академии сельскохозяйственных наук в государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский и про-ектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН).

Объект исследования. Технологический процесс получения биологического компонента дизельного топлива из возобновляемого органического сырья.

Методика исследования. В теоретических исследованиях использованы методы классической механики, химической кинетики, тепломассопереиоса и математического анализа. Экспериментальные исследования проводились для подтверждения обоснованности выбранных направлений исследований, выбора наилучших режимов технологического процесса получения биологического компонента дизельного топлива, обоснования пропорций смесевого топлива. Обработка результатов исследований осуществлялась методами математической статистики с использованием ЭВМ. Экономические показатели рассчитывались по общепринятой методике.

На защиту выносится;

- математическая модель технологического процесса получения компонента дизельного топлива из органического сырья;

- технология получения биологического компонента дизельного топлива из органического сырья;

- установленные оптимальные режимы технологического процесса (объемное соотношение исходных веществ, количество катализатора, наилучшая температура и др.);

- закономерность улучшения качества за счет изменения физико-химических и эксплуатационных свойств дизельного топлива при добавлении к нему биологического компонента;

- состав смеси дизельного топлива с биологическим компонентом, обеспечивающий эффективное протекание рабочего процесса дизеля при его работе на смесевом топливе;

- влияние биологического компонента дизельного топлива на изменение состава вредных выбросов в отработавших газах дизеля.

Научная новизна заключается в комплексном подходе к решению задачи получения биологического компонента топлива с требуемыми свойствами, определения его состава и показателей качества, в результате которого:

— построена математическая модель процесса получения биологического компонента дизельного топлива из органического сырья;

— обоснован оптимальный состав компонентов смесевого топлива, обеспечивающий требуемое качество при максимальном снижении вредных выбросов в отработавших газах дизельного двигателя;

— установлена закономерность улучшения качества дизельного топлива за счет введения в него получения биологического компонента.

Практическая значимость:

— предложена технология получения биологического компонента дизельного топлива из органического сырья;

— определены оптимальные режимы технологического процесса (объемное соотношение исходных веществ, количество катализатора, наилучшая температура и др.);

— рекомендован состав смеси дизельного топлива с биологическим компонентом, обеспечивающий эффективное и экономичное протекание рабочего процесса дизеля при его работе на смесевом топливе;

— определено влияние биологического компонента дизельного топлива на изменение состава вредных выбросов в отработавших газах дизеля;

— найдены пути улучшения качества дизельного топлива путем введения в него биологического компонента из органического сырья.

Реализации результатов работы;

1. Материалы исследований (связанные с технологиями получения биотоплива) используются в лекционном курсе студентов ТГТУ специальности 110301 «Механизация сельскохозяйственного производства».

2. Материалы исследований используются в программе повышения квалификации инженерно-технических работников АПК. {ТИПКА, г. Тамбов).

3. В ОАО «Кирсановский сахарный завод» эксплуатируется трактор МТЗ-82 на дизельном топливе с введением в него биологического компонент

Апробация работы. Результаты работы были доложены, обсуждены и получили положительную оценку на 9-Й региональной научно-технической конференции «Проблемы химии и химической технологии», ТГУ, Тамбов 2001; на 4-й международной научно-технической конференции «Энергообеспечение

и энергосбережение в сельском хозяйстве», ГНУ ВИЭСХ, Москва 2004; на 13-й международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве», ГНУ ВИМ, Москва 2005; на расширенном заседании НТС ГНУ ВИИТиН, Тамбов 2006.

Публикации. Материалы диссертации отражены в 17 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных источников включающего 130 наименований из них 10 на иностранном языке, и приложений. Работа изложена на 136 страницах, содержит 20 таблиц, 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и изложены основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса, цель к задачи исследований» проведен анализ рабочего процесса в автотракторных двигателях, который показал, что наиболее оптимальным для повышения эффективности эксплуатации дизелей является применение топлив с переменным фракционным и групповым составом. На практике такой состав можно получить при использовании смесе-вых топлив. Однако в настоящее время работы, посвященные комплексному исследованию смесевых топлив, практически отсутствуют. Выявлены факторы, обуславливающие необходимость замены светлых нефтепродуктов на смесевые топлива. Показано, что улучшить качество топлива для дизелей можно за счет использования биологического компонента топлива, полученного из органического сырья — растительных масел.

Проведен анализ опыта использования топлив для дизелей из растительных масел. Сегодня известны два направления получения биотоплива из растительных масел. Первое связано либо с непосредственным использованием масел в качестве топлив без дополнительной его обработки, либо с добавлением масел в дизельное тогшиво. Изучению возможности применения растительных масел в дизелях посвящены работы Краснощекова Н.В., Савельева Г.С., Огур-лиева А.М., Огурлиева З.А., Бубнова Д.Б., Белова В.М., Девянина С.Н., Вальехо

П., Гусакова C.B., Гулова В.А., Попельнуха В.В., Марченко А.П., Семенова В.Г., Шилова Е.П., Кулманакова С.П., Langley К., Fansaü A., Schlick M., Davis Ch.H. и других исследователей. Использование в дизелях растительных масел осложняется их высокой вязкостью и образованием отложений и нагара на соплах топливных форсунок и в цилиндрах, что снижает практическую ценность первого направления,

В основе второго направления заложены процессы переработки масел в эфиры жирных кислот при использовании различных спиртов и катализаторов. Это направление является более перспективным, чем первое, но известные литературные данные нельзя использовать для проектирования технологий получения биотоплива из растительных масел вследствие их противоречивости и неполноты изложения. Требуются дополнительные комплексные исследования как технологического процесса получения биотоплив из растительных масел, так и особенности эксплуатации дизелей на этом виде топлива.

В научно-технической литературе в направлении «использование биотоплива» пока отсутствует единая общепризнанная терминология. В настоящей работе используем термины «биотопливо» и «биодит», которые с наибольшей достоверностью отражают сущность рассматриваемых процессов и явлений.

Биотопливо (биологический компонент топлива) - жидкий продукт переработки растительных масел, образующийся в результате проведения органического синтеза и удовлетворяющий энергетические потребности путем превращения химической энергии углеводородов в тепловую,

Биодит (смесевое топливо) — топливная композиция на основе биотоплива и товарного дизельного топлива для использования в двигателях с воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия.

На основании аналитического обзора литературных данных по рассматриваемой проблеме сформулированы задачи исследования:

- теоретически обосновать основные операции технологического процесса получения биотоплива из растительных масел (рапсового и подсолнечного);

- разработать технологию получения биотоплива и экспериментальную установку для его синтеза;

- провести комплексные исследования структуры, состава, физико-химических и эксплуатационных свойств биотоплива и биолита;

- обосновать выбор оптимального состава компонентов смесевого топлива, обеспечивающего требуемое качество при максимальном снижении вред-пых выбросов в отработавших газах дизеля;

- провести сравнительные моторные испытания работы полнометражного дизельного двигателя на товарном дизельном топливе н биодите по параметрам рабочего цикла, мощностным, экономическим и экологическим показателям.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование технологического процесса получения биотоплива» рассматривается процесс получения биотоплива, представляющий собой реакцию метанолиза (взаимодействие триглицеридов растительного масла с метанолом), протекающую в аппарате с рабочим объемом V (м3) в присутствии щёлочи (в качестве катализатора) при нагревании исходных компонентов (для ускорения процесса). Исследование процесса начинается с построения его моделей. Математическая модель процесса включает уравнения материального баланса аппарата по потокам, уравнения балансов по каждому из веществ, участвующих в реакциях, а также уравнения теплового баланса.

Уравнение материального баланса по потокам в аппарате в целом имеет

вид

= О)

где с!(Ур)/сЬ - скорость изменения массы жидкости в аппарате, кг/с; у„, V -суммарный объемный расход жидкостей, поступающих в аппарат и на выходе из аппарата, соответственно, м3/с; р^, р — средняя плотность потоков веществ, поступающих в аппарат и на выходе из аппарата, соответственно, кг/м3; х — время, с,

В нашем случае общее число веществ, участвующих в реакциях, равно q = 33. Массовый расход жидкостей, поступающих в аппарат: умрвя = 148,5-0,882 =■ 130,977 (кг/с). Суммарный поток веществ на выходе из аппарата: vp = 147 0,891 = 130,977 (кг/с). Таким образом, материальный баланс по потокам в аппарате сходится:

-уР= 130,97- 130,97=0.

аг

Помимо выведенного уравнения (1) нужно получить уравнения материального баланса по отдельным веществам, участвующим в реакции. Запишем скорость изменения массы 1-го вещества (1(УС|)/С1т, находящегося в аппарате, в виде

^ = -щ + Щ, (2)

где у.^с^, - поток вещества на входе в аппарат и на выходе из аппарата соответственно, в единицу времени, кг/с; С]„,, С] - соответственно концентрация веществ на входе в аппарат и на выходе из него, кг/м3; Г^ - суммарная скорость образования (расходования) ¡-го вещества, кг/м'-с.

Поскольку значение величины К] складывается из отдельных скоростей реакций по этому веществу, то ее представим в виде

<3)

.И

где г^- скорость .¡-й реакции по ¡-му веществу, = = = = (4)

где М, - молекулярная масса 1-го вещества; «),..., а, — стехиометрические коэффициенты,

равные числу молекул исходных веществ; &1н-|,..> сСщ — стехиометрические коэффициенты, равные числу молекул продуктов реакции. Анализ уравнений (3) и (4) показывает, что

Тогда выражение для Л, с учетом (5) примет вид

(б)

Подставив полученное выражение (б) в уравнение (2), получим окончательно уравнение материального баланса по отдельным веществам, участвующим в реакции синтеза, в виде

<Д(УС|)

<1 т

5—1

Проведённые исследования кинетики исследуемого процесса позволили установить суммарные скорости расходования исходных компонентов Р^.

Технологический процесс получения биотоплива может протекать при строго определенных температурных условиях и, как правило, требует подвода тепла. Поэтому для завершения математической модели рассматриваемого аппарата запишем выражение для теплового баланса исследуемой химической реакции:

где Он - тепло, поступающее в аппарат с исходными веществами; Ор - тепловой эффект процесса, включающий тепловой эффект химической реакции и сопровождающих её физических процессов; (}г — тепло, подводимое теплоносителем и расходуемое на подогрев исходных продуктов до температуры реакции; Ок — тепло, уходящее из аппарата с конечными продуктами реакции; <3п — потери тепла в окружающую среду.

Исходные вещества поступают в аппарат при температуре 20 °С, нагреваются там до температуры реакции (80 °С), претерпевают химические изменения — триглицервды растительного масла превращаются в метиловые эфиры высших алифатических кислот, которые вместе с избытком метанола и примесями удаляются из реактора при температуре 80 °С, Температура реакции близка к температуре кипения метанола, поэтому в процессе синтеза наряду с химическими превращениями происходит и испарение метанола, который охлаждается в холодильнике до температуры 50 °С, конденсируется и вновь возвращается в реакционный объем.

Значения 2<3н и 20к определяют хак произведение теплоёмкости, соответственно, исходных и конечных продуктов на их количество и температуру веществ.

НЗн + ОР + ОГ^ОК+СЬ

(8)

гхзл^гсгггтк 2<3к = (1С1.гт,)-1,

(9) (10)

где Си — теплоёмкость вещества при соответствующей температуре кДж/(кг*К); - масса вещества, кг; ^температура вещества, °С.

Количества исходных и конечных соединений были рассчитаны при составлении материального баланса.

Теплоёмкости триглицеридов рапсового масла, метиловых эфиров высших алифатических кислот, да- и моноглицеридов определялись экспериментально. Их значения не противоречат экспериментальным и расчётным литературным данным.

О^СЬсл + Огю™ (И)

Тепло, расходуемое на подогрев исходных продуктов до температуры реакции численно равно разности между теплосодержанием исходных соединений при температурах 80 "С и 20 °С:

Отиск = 1т,(Ср|Чк - Ср^н). (12)

Кроме того, тепло расходуется на подогрев сконденсировавшегося метанола с температурой 50 °С до температуры реакции 80 °С:

Отяощ = ^Шмсинол(Ср1-1К - Ср|'1н). (13)

Тепловой эффект процесса - это суммарное количество тепла, которое выделяется или поглощается при протекании химических реакций и сопровождающих их физических процессов, В нашем случае следует учитывать тепловой эффект химической реакции и физического процесса — испарения метанола.

РР = Чр-п1грнГл - Чнсп'Шмп, (14)

где <]р — тепловой эффект реакции, кДж/моль; п^щ.,, — число моль триглицеридов; Цисп — тепловой эффект испарения метанола, кДж/кг; т*ет — масса метанола, кг

По закону Гесса тепловой эффект реакции зависит только от исходного и конечного состояния системы и может быть определён как разность теплоты образования конечных и начальных веществ в реакции:

Чр = 2Чк-£Чн> (15)

где Чк — теплоты образования конечных продуктов реакции, кДж/моль; с^н — теплоты образования исходных веществ, кДж/моль.

Теплота испарения вещества рассчитывается по формуле: Чисп = (8,75 + 4,57-1ёТгил)Т/М, (16)

где Тхи„ - температура кипения соединения, К; Т - температура реакционной массы, К; М - молекулярная масса соединения, г/моль.

После того, как определены все составляющие уравнения теплового баланса, кроме величины потерь в окружающую среду, можно рассчитать эту величину:

Оп = £Он + <Зр + Ог-2:Ок (17)

Построенная математическая модель позволила перейти к разработке технологии получения биотоплива. Общая схема технологического процесса представлена на рисунке 1. Отстоявшееся масло насосом НШ (9,2) через объемный счетчик для контроля расхода масла (на схеме условно не показ) подается в аппарат синтеза I, Включается мешалка 12 и начинается подогрев исходных веществ с помощью и-образных масложировых ТЭНов 13, которые нагревают среду до 80 °С В качестве катализатора использована гидроокись калия (КОН). Метанол насосом ЦН (9.1) через счетчик (объемного типа) закачивается из резервуара хранения и подается в аппарат растворения твердого катализатора (К1), в котором образуется спиртовой раствор алкоголята калия. После завершения растворения катализатора в метаноле насосом ЦН спиртовой раствор алкоголята калия подается в нижнюю часть аппарата для синтеза 1 и благодаря работе мешалки 12 равномерно распределяется по всему объему нагретого рапсового масла. Реакция метанолиза протекает в аппарате для синтеза при температуре 80 °С в течение 2 часов с выходом 93,5%. После окончания синтеза реакционная смесь насосом ЦН (9.3) подается в аппарат очистки 2. Промытая фаза насосом ЦН (9.4) подается на центрифугу 4, где окончательно очищается от остатков воды и возможных примесей. Готовый метиловый эфир рапсового масла (биотопливо) с помощью насоса ЦН (9.4) подается в емкость 5.

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены основные этапы и методики проведения экспериментальных исследований, рассмотрены экспериментальные установки, специальные измерительные приборы и оборудование.

Поступление метанола

| поступление масла

1 - аппарат для синтеза; 2 — аппарат очистки; 3 — аппарат приготовления промывочных веществ; 4 — центрифуга; 5 — резервуар для хранения метиловых эфиров масел; 6 - резервуар для хранения Г-фазы; 7 - резервуар для хранения растительного масла; 8-резервуар для хранения метанола; 9-насосы; 10-емкость для хранения кислоты; 11-мерник; 12-мешалха; 13 -масложировые ТЭНы; 14-весы; 15 —емкость для хранения катализатора; 16-система технологических трубопроводов с арматурой. Рисунок 1- Технологическая схема процесса получения биотоплива

Улучшение качества топлива и его экологических свойств непосредственно связано с получением биотоплива требуемого состава. Разработка технологии органического синтеза проводилась в два этапа. Сначала технологию получения биотоплива отрабатывали на лабораторном уровне: подбирали тип наиболее эффективного катализатора, его объем, растворитель (спирт), температуру и время проведения синтеза, способы промывки и очистки полученного продукта. Затем проводились комплексные исследования состава, структуры, свойств, показателей качества, физико-химических, эксплуатационных и тсп-лофизических параметров биотоплива. Углеводородный состав исследован методом капиллярной газожидкостной хроматографии с расчетом жнрнокислот-ного состава масла на газовом хроматографе «Кристалл-2000 м». Обработка рс-

зультатов хроматографического анализа проводилась с использованием программного обеспечения «Хроматэк-Аналитик». Для определения молекулярного состава (функциональных групп) применяли метод инфракрасной спектроскопии по идентификации основных полос поглощения (молекулярной спектроскопии в области инфракрасного излучения) с использованием ИК-Фурье спектрометра «1п£та1ит РТ-801». Для определения показателей качества топлива использованы стандартные методики.

Получив оптимальный вариант технологии органического синтеза на лабораторном уровне, в дальнейшем проверяли ее на экспериментальном аппарате большего объема (рисунок 2).

Рисунок 2- Общий вид экспериментальной установки

После незначительной корректировки технологического процесса, связанной с масштабным переходом от лабораторного уровня к экспериментальной установке гораздо большего объема, полученное смесевое топливо использовали для эксплуатации полнометражного дизеля. В работе исследованы три композиции биодита: № 1 — 25% биотоплива + 75% товарного дизельного топлива; № 2 - 50% биотоплива + 50% товарного дизельного топлива; № 3 - 75% биотоплива + 25% товарного дизельного топлива.

Сравнительные моторные испытания проводились на тракторном дизеле 4411/12,5 (Д-243) в штатной комплектации. Все системы и механизмы двигателя были проверены и отрегулированы в соответствии с инструкцией по эксплуатации тракторов МТЗ-80/82. Экспериментальная моторная установка для исследования характера протекания рабочего процесса дизеля на биотопливных композициях включала (рисунок 3): тракторный дизель 4411/12,5 (Д-243) с системой отвода отработанных газов (ОГ), динамометрическую машину К5-

56/4 со штатными контрольно-измерительными приборами, а также скомплектованный измерительно-регистрирующий комплекс (ИРК). В состав ИРК входили (рисунок 4) измерители температуры окружающего воздуха и эксплуатационных материалов: охлаждающей жидкости, биолита в расходомере и на входе в нагнетательную полость топливного насоса высокого давления (ТНВД), моторного масла в поддоне картера и главной масляной магистрали; расходомер биодизельного топлива; датчики (ВМТ, отметок зубьев маховика, температуры охлаждающей жидкости и масла), прибор ИМД-ЦМ; тензометрическая станция 8АНЧ7М; диагностический прибор ЭМДП; аналого-цифровой преобразователь (АЦП) LA-2USB; персональный компьютер (ноутбук) «Compaq» на базе Pentium-Ill; стабилизированный блок питания; измеритель дымиости отработавших газов КИД-2; газоанализатор АВТОТЕСТ; а также штатные контрольно-измерительные приборы динамометрической машины (весовое устройство тормоза, тахометр).

Рисунок 3- Общий вид Рисунок 4- Общий вид

экспериментальной моторной измерительно-регистрирующего

установки комплекса

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» приведен анализ результатов исследований разрабатываемого технологического процесса получения биотоплива. Установлены оптимальные для наших условий соотношения объемов исходных веществ, катализатора, их марки, режимные параметры процесса (температура, скорость перемешивания реагирующей среды). Технологию получения биотоплив отрабатывали на рапсовом (метиловые эфиры рапсового масла - МЭРМ) и подсолнечном (метиловые эфи-ры подсолнечного масла — МЭПМ) масле. На рисунках 5 и б показаны измспс-

ния свойств полученного биотоплива, в зависимости от варьирования условий процесса.

1 ,-МЭРМ, 2,- МЭПМ 1 .-МЭРМ, 2,- МЭ11М

Рисунок 5- Зависимость платности и вязко- Рисунок 6- Зависимость практического вы-

сти эфиров от концентрации катализатора хода биотоплива от концентрации хаталиэа-

(— плотность,......вязкость) тора

С ростом концентрации щелочи повышается значение плотности и кинематической вязкости. Максимальному выходу эфиров соответствовала концентрация катализатора от 1 до 1,5%, Установлено влияние содержания метилового спирта на свойства и выход конечных продуктов {рисунки 7 и 8).

р,кг/м

910

900 890 £80

870 8601

\ г-1

\ Чр*

2" /

к,.' ••

.л

*Р»1

ц«' Г

и,мм/с2

0 Ю 20 30 1.-МЭРМ.2.- МЭПМ

10

9 8

7

40 %

100|

г\,%

—1

с

Г N

— \ *—

Рисунок 7- Зависимость плотности и вязкости эфиров от содержания спирта (— плотность,......вязкость)

0 Ю 20 зо 40 % 1.-МЭРМ, 2,- МЭПМ

Рисунок 8- Зависимость практического выхода биотоплива от содержания спирта

Определено оптимальное количество вводимого спирта, соответствующее 30% от объема исходного масла. Получена наилучшая температура синтеза (80

°С). При более низкой температуре выход конечного продукта уменьшается до 60%, а высокой температуры при неизменных термодинамических условиях синтеза достичь практически невозможно (из-за физико-химических свойств применяемого метилового спирта). Разработав окончательный вариант технологического процесса получения биотоплива, и проведя его экспериментальную проверку на установке, показанной на рисунке 2, получили различные виды биотоплива и биодита. Комплексное изучение состава и свойств каждого вида топлива позволило установить улучшение показателей хачества дизельного топлива при введении в него биологического компонента, В таблице 1 приведены физико-химические показатели полученных биолитов и дизельного топлива.

Таблица 1- Физико-химические показатели дизельного топлива и биолита

Наименование Топливо

показателя ДГ Биодит №1 Биодит №2 Биодит №3

Плотность при 15 "С, кг/м"1 820-850 846 854 860

Кинематическая вязкость, мы^/с 3,6-6,0 5,7 5,8 6,7

Содержание мех. примесей, воды. отс. отс. отс. отс.

ВКЩ

Температура вспышки, иС, 75 100 110 130

Температура застываняя^С, -10 -10 -13 -15

Температура помутнения, "С, -5 -6 -8 -10

Н, перегонки при тем-ре, "С, 190 210 210 220

50 % перегоняется при тем-ре, °С, 290 310 310 340

96 % перегоняется при тем-ре (ко- 340 350 350 350

нец перегонкн}.0С,

СО, % нагрузка номинальная 0,62 0,53 0,46 0,63

СИ, % нагрузка номинальная 0,001 0,001 0,001 0,002

Д, % нагрузка номинальная 76,0 73,0 65,1 79,1

Дальнейшие исследования связаны с эксплуатацией дизеля на смесевом топливе. Анализ результатов сравнительных испытаний показывает, что в зависимости от вида биодита эффективная мощность дизеля на номинальном режиме уменьшается на 0,8-3,1% (рисунок 9). Данное уменьшение обусловлено снижением теплоты сгорания биодита. Часовой расход топлива возрастает на

1,8-4,2% (рисунок 10), содержание оксида углерода понижается в 1,2 раза (рисунок 11), а дымность отработавших газов уменьшается до 8,4% (рисунок 12) по отношению к работе двигателя на товарном дизельном топливе.

—^ **

— -N- -2-

1Ш 2044 1244

Частот* »ринних номнчийгв га.1>. нпн

Рисунок 9- Эффективная мощность при различных частотах вращения коленчатого вала (нагрузка номинальная)

1

4

з \

2

Ч1

1400 1400 1804 2000 2200

Читоп врщисынн конснчвтогс aa.ii. мпн

Рисунок 10- Часовой расход топлива при различных частотах вращения коленчатого вала (нагрузка номинальная)

л.

.---

Ч

\ ' j

\

Рисунок 11- Содержание оксидов углерода при разлнчнъгх частотах вращения коленчатого вала (нагрузка номинальная)

1(00 1TV0 2000 2200

Частот« «Р1ШСНН* К4ДСНЧ»ТЧГ0 »«Л*. ИНН''

Рисунок 12- Дымность при различных частотах вращения коленчатого вала (нагрузка номинальная)

1.------ При работе на товарном дизельном топливе (ДТ);

2--■—при работе биодит Xsl (25% МЭРМ + 75% ДТ);

3--»-^при работе биодит №2 (50% МЭРМ + 50% ДТ);

4 — А—при работе биодит №3 (75% МЭРМ + 25% ДТ);

Наилучшие результаты по часовому и удельному расходам топлива были получены при работе дизеля на композициях, состоящих из 25% биотоплива и 75% дизтоплива, а по эффективной мощности и дымности отработавших газов - 50% биотоплива и 50% дизтоплива. Часовой расход топлива увеличивается на 1,8%, удельный эффективный расход топлива - на 2,5%, эффективная мощ-

иость уменьшается на 0,8%, а дымность отработавших газов - на 8,4% по отношению к работе двигателя на дизтоллнве. Проведенные исследования показали, что использование биологического компонента существенно улучшает качество топлива и его экологические свойства, а также основные показатели дизеля при незначительном снижении эффективной мощности и ухудшении топливной экономичности.

В пятом разделе «Экономическое обоснование результатов исследований» представлен расчет экономического эффекта по известной методике за счет снижения стоимости полученного биодита при эксплуатации одного трактора типа МТЗ-82. Экономическая эффективность от использования биодита только на одном тракторе составила 13374,73 рублей в год. В этом эффекте не учтено, что за счет повышения качества используемого биодита происходит снижение затрат на проведение ТО и ремонтных работ, устраняется перерасход топлива, связанный с использованием некондиционных светлых нефтепродуктов, уменьшается загрязнение окружающей среды, способствующее обеспечению экологической безопасности сельскохозяйственного производства.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1, В качестве заменителя светлых нефтепродуктов для дизелей наиболее приемлемыми являются растительные масла, которые можно использовать как основу для получения биологического компонента дизельного топлива.

2. Теоретическое исследование процесса получения биотоплива с требуемыми свойствами из растительных масел (рапсового и подсолнечного), в основе которого заложена построенная математическая модель процесса, показало, что качество конечного продукта синтеза в существенной мере зависит от однородности (гомогенизации) распределения метанола и катализатора по объему растительного масла. Этим фактором обусловлены основные требования к аппарату для синтеза: обеспечить гомогенизацию реагирующих веществ и неизменность во времени в реакционном объеме аппарата оптимальной температуры процесса.

3. Выявлено, что с ростом количества катализатора увеличивается значение плотности и кинематической вязкости биотоплива. Максимальный выход биотоплива наблюдался при достижении объемной концентрации катализатора около 1,3% для МЭПМ и порядка 1,5% для МЭРМ. Наиболее благоприятные условия проведения синтеза наблюдались при температуре 80 °С. Проведение технологического процесса ниже указанного температурного предела сопровождалось уменьшением выхода биотоплива, а достижение более высокой температуры при неизменном давлении в аппарате невозможно из-за теплофизиче-ских свойств применяемого спирта. Определена оптимальная объемная концентрация спирта (от 23 до 27%), которой соответствует наибольший выход биотоплива — до 97%, Обоснованные основные операции технологического процесса получения биотоплива из растительных масел позволили разработать в целом технологию получения биотоплива и экспериментальную установку для его синтеза.

4. Проведенные комплексные исследования структуры, состава, физико-химических и эксплуатационных свойств биотоплива и биодита позволили установить, что наиболее перспективным топливом является смесевое — биодит, улучшающее показатели рабочего цикла дизеля, его эксплуатационные и экологические характеристики. Оптимальный объемный состав смесевого топлива соответствует отношению 50:50 (50% биотоплива и 50% дизельного топлива).

5. Выполненные сравнительные моторные испытания работы полнометражного дизельного двигателя на товарном дизельном топливе и биодите по параметрам рабочего цикла, мощностным, экономическим и экологическим показателям, установили, что незначительное уменьшение эффективной мощности дизеля на номинальном режиме от 0,8 до 3,1% при работе на биодите (в зависимости от его вида) связано со снижением теплоты его сгорания. Установлено, что по сравнению с работой дизеля на товарном нефтяном топливе переход на биодит приводит к увеличению расхода топлива на 1,8%, удельного эффективного расхода топлива - на 2,5%, эффективная мощность снижается на 0,8%, а дымность отработавших газов уменьшается на 8,4%.

6. Наилучшие результаты по часовому и удельному эффективному расходам топлива получены при работе дизеля на смесевом топливе (25% биотопли-

ва и 75% дизельного топлива), а по эффективной мощности и дымности отработавших газов — 50% биотоплива и 50% дизельного топлива.

7. Экономическая эффективность от использования биодита только на одном тракторе составляет 13374,73 рублей в год.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

1. Влияние солевого состава водной фазы температуры на уровень водо-поглощения и вязкость масляных и антикоррознонных композиций на базе ЖК/Ликсутина А.П., Цыганкова Л.Е., Шель Н.В.. // Вестник ТГУ. Сер. Естествен. И технич. Науки. - Тамбов, 1999, Т.4.Выл.1., с.197-199.

2. Биотопливо для дизелей / Нагорнов С.А., Макушин А .А., Романцова C.B., Матвеев О.В., Ликсутина А.П. //Автомобильная промышленность. 2006, №10, с. 34-36.

3. Влияние механических примесей и воды на эффективность использования дизельного топлива / С.А, Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, Д.О. Матвеев, А.П. Ликсутина // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции. - Сб. научных докладов XIII международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве», — М.: «Издательство В ИМ», 2005, с.343-346.

4. Современное состояние топлив, используемых в АПК / С.А, Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, Д.О. Матвеев, А.П. Ликсутина // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции. — Сб. научных докладов XIII международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве». — М.: «Издательство ВИМ», 2005, с, 347-349.

5. Использование сложных эфиров высших непредельных карбоновых кислот в качестве топлива для дизелей / С.А, Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, Д.О. Матвеев, А.П. Ликеутииа // Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции. - Сб. научных докладов XIII международной научно-практической конференции «Новые технологии и техника для ресурсосбережения и повышения производительности труда в сельскохозяйственном производстве». - М,; «Издательство ВИМ», 2005, с. 358-360.

6. Извлечение механических примесей и воды из дизельного топлива / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, Д.О, Матвеев, А.П. Ликсутина //Техника и оборудование для села. 2006, №7, с. 40-41.

7. Восстановление качества некондиционных нефтепродуктов // С.А, Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, Д.О. Матвеев, А.П. Ликсутина //Техника и оборудование для села. 2006, № 8, с. 37-38.

8. Нагорнов С.А., Романцова C.B., Ликсутина А.П. Физико-химическое моделирование технологического процесса получения биодизельного топлива // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. — Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. -Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 3-10.

9. Технологический процесс получения биодизельного топлива из растительных масел /С.А. Нагорнов, М.Б, Клиот, О.В. Матвеев, А.П. Ликсутина // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. - Сб. научн, тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. -Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 91-98.

10. Основные физико-химические свойства биотоплива и биодита / С.А. Нагорнов, А.Н. Зазуля, C.B. Романцова, А.П. Ликсутина // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. №12, - Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 102-114.

11. Хроматографический метод определения углеводородного состава биодизельного топлива / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, А.П. Ликсутина, К.С. Малахов // Пути использования биомассы в качестве энергоресурсов. — Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. -Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 115-132.

12. Нагорнов С.А., Зазуля АЛ., Ликсутина А.П. Определение термоокислительной стабильности биотоплива и биодита // Пути использования биомас-

сы в качестве энергоресурсов. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. № 12. -Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 132-135.

13. Ликсутина А.П. О необходимости возобновляемых источников энергии. // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. 9.- Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 9094.

14. Ликсутина А.П. Возобновляемое биотопливо на основе производных растительных масел, //Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. 9,- Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 94-102.

15. Ликсутина А.П. К методике измерения теплоемкости рапсового масла. // Повышение эффективности использования сельскохозяйственной техники. -Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. 9,- Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 103-114.

16. Зазуля А.Н., Ликсутина А.П., Рачкин В.А., Рыблов М.В. Адаптация топливной аппаратуры к работе на биодизельном топливе. // Повышение эффективности использования ресурсов аграрными товаропроизводителями. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. 11.- Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 40-42.

17. Зазуля А.Н., Ликсутина А.П., Рачкин В.А., Рыблов М.В. Методика сравнительных моторных исследований работы дизеля на товарном топливе и биотопливных композициях. // Повышение эффективности использования ресурсов аграрными товаропроизводителями. - Сб. научн. тр. ГНУ ВИИТиН. Вып. 11.- Тамбов: ГНУ ВИИТиН, 2006, с. 43-50.

Подписано в печать 21.11.2006 г. Формат 60*84/16. Объем 1.0 л. л. Тираж 100 экз. Бесплатно 392022, г.Тамбов, иер. Новорубежный, 28. ГНУ ВИИТиН

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1 Эксплуатационные требования к дизельному топливу.

1.2 Основные факторы, обуславливающие необходимость замены светлых нефтепродуктов возобновляемыми видами топлив.

1.3 Анализ опыта использования для дизелей топлив из растительных масел.

1.4 Анализ полноты изучения физико-химических свойств биотоплива

1.5 Выводы по главе.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВА.

2.1 Математическое моделирование технологического процесса

2.2 Описание технологического процесса получения биодита.

2.3 Выводы по главе.

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Методика получения биотоплива.

3.3 Методика определения эксплуатационных свойств биотоплива и биодита.

3.4 Методика определения теплоемкости биотоплива.

3.5 Методика проведения исследований работы дизеля.

3.6 Выводы по главе.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1 Анализ исследования углеводородного состава топлива.

4.2 Результаты разработки технологии получения биотоплива. ЮЗ

4.3 Результаты исследований физико-химических характеристик масел, биотоплив и биодита.

4.4 Результаты исследований термоокислительной стабильности биотоплив.

4.5 Результаты сравнительных моторных испытаний работы полнометражного дизельного двигателя на товарном и биодизельном топливах.

4.6 Выводы по главе.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ.

5.1 Экономическая эффективность применения биодита

5.2 Выводы по главе.

Растениеводство относится к наиболее энергозатратным элементам агропромышленного комплекса (АПК). В этой отрасли на проведение операций обработки почвы, ухода за растениями, уборки урожая и его переработки расходуется свыше 80% светлых нефтепродуктов, используемых в АПК /1.4/. Дизельное топливо в растениеводстве является монопольным, потребность в котором за последние шесть лет в среднем ежегодно составляет около 5 млн. т 151. Согласно стратегии машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции России /2/ к 2010 г. прогнозируется увеличение потребления светлых нефтепродуктов до 16 млн. т, в том числе дизельного топлива потребуется свыше 12 млн. т.

Растениеводство очень чувствительно реагирует на перебои в обеспечении его дизельным топливом в ответственные периоды проведения работ (посевная или уборочная кампании), так например промедление с посевом зерновых на один день приводит к потере урожая в среднем до 90 кг/га /3/.

На 31 августа 2006 г. оптовая цена продажи дизельного топлива в НК «ЮКОС» составляла 16,51 рублей за 1 кг. При существующей сегодня оптовой цене закупки для приобретения необходимого количества дизельного топлива сельским товаропроизводителям ежегодно нужно будет тратить более 200 млрд. рублей, поиск которых вызовет серьезные проблемы. В настоящее время ожидается дальнейшее повышение цен на светлые нефтепродукты, в результате которого значительная часть выделяемых государством больших средств на реализацию национального проекта «Развитие АПК» поступит не на поддержку сельскохозяйственных товаропроизводителей, а на счета нефтяников и нефтепереработчиков /6/.

Это обусловлено двумя причинами III. Во-первых, рост затрат на поиск, добычу и доставку к местам массового потребления нефтяного сырья в конечном итоге приведет к удорожанию топлива, получаемого из нефти. Во-вторых, постоянно возрастающие требования санитарных норм к улучшению экологических свойств выпускаемых топлив также приводят к удорожанию переработки первичного (нефтяного) сырья, причем, некоторое улучшение экологических свойств топлива неизбежно сопровождается ухудшением его эксплуатационных показателей качества.

Неудержимый рост цен 11а нефть и нефтепродукты, наблюдаемый в последнее время, привел к возрастанию удельных затрат на приобретение топлив в общей себестоимости сельскохозяйственной продукции с 5% (80-е годы прошлого столетия) до 40% (в настоящее время) /8/. В крестьянско-фермерских хозяйствах эти затраты доходят до 70%. В результате слабые хозяйства разоряются: более 30% агропромышленных предприятий России являются убыточными /3/.

Рост потребности в топливе при отсутствии должного контроля качества светлых нефтепродуктов со стороны государственных структур привели к существенному ухудшению показателей качества топлива, реализуемого АПК /9. 11/. Снижение качества топлива вызвало увеличение числа выходов из строя тракторов и комбайнов, существенный перерасход светлых нефтепродуктов, используемых мобильной сельскохозяйственной энергетикой, и усиление загрязнения окружающей среды /11/.

Таким образом, в настоящее время одной из наиболее насущных для АПК задач является создание топлив высокого качества для двигателей внутреннего сгорания из возобновляемых источников энергии, отвечающих эксплуатационным и экологическим требованиям, что предопределило цель исследований - повышение качества дизельного топлива и обеспечение экологической безопасности в сельскохозяйственном производстве за счет использования биологического компонента.

Актуальность и перспективность выбранного направления исследований несомненна - оно включено в перечень критических технологий Российской Федерации среди приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в России утвержденных, Президентом Российской Федерации В. Путиным 30 марта 2002 г. № Пр-576.

Создание топлива для дизелей из органического сырья позволит трансформировать растениеводство из отрасли, являющейся основным потребителем светлых нефтепродуктов, в отрасль, выпускающую экологически чистое топливо из возобновляемых источников энергии.

Исследования проводились в соответствии с программой 09.01.02 «Разработать высокопроизводительную технику нового поколения для производства приоритетных групп продукции растениеводства» Российской академии сельскохозяйственных наук в государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН) в 2004-2006 гг.

На защиту выносится:

- математическая модель технологического процесса получения компонента дизельного топлива из органического сырья;

- технология получения биологического компонента дизельного топлива из органического сырья;

- установленные оптимальные режимы технологического процесса (объемное соотношение исходных веществ, количество катализатора, наилучшая температура и др.);

- закономерности улучшения качества за счет изменения физико-химических и эксплуатационных свойств дизельного топлива при добавлении к нему биологического компонента;

- состав смеси дизельного топлива с биологическим компонентом, обеспечивающий эффективное протекание рабочего процесса дизеля при его работе на смесевом топливе;

- влияние биологического компонента дизельного топлива на изменение состава вредных выбросов в отработавших газах дизеля.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В качестве заменителя светлых нефтепродуктов для дизелей наиболее приемлемыми являются растительные масла, которые можно использовать как основу для получения биологического компонента дизельного топлива.

2. Теоретическое исследование процесса получения биотоплива с требуемыми свойствами из растительных масел (рапсового и подсолнечного), в основе которого заложена построенная математическая модель процесса, показало, что качество конечного продукта синтеза в существенной мере зависит от однородности (гомогенизации) распределения метанола и катализаю-ра по объему растительного масла. Этим фактором обусловлены основные требования к аппарату для синтеза: обеспечить гомогенизацию реагирующих веществ и неизменность во времени в реакционном объеме аппарата оптимальной температуры процесса.

3. Выявлено, что с ростом количества катализатора увеличивается значение плотности и кинематической вязкости биотоплива. Максимальный выход биотоплива наблюдался при достижении объемной концентрации катализатора около 1,3% для МЭПМ и порядка 1,5% для МЭРМ. Наиболее благоприятные условия проведения синтеза наблюдались при температуре 80 °С. Проведение технологического процесса ниже указанного температурного предела сопровождалось уменьшением выхода биотоплива, а достижение более высокой температуры при неизменном давлении в аппарате невозможно из-за теплофизических свойств применяемою спирта. Определена оптимальная объемная концентрация спирта (от 23 до 27%), которой соответствует наибольший выход биотоплива - до 97%. Обоснованные основные операции технологического процесса получения биотоплива из растительных масел позволили разработать в целом технологию получения биотоплива и экспериментальную установку для его синтеза.

4. Проведенные комплексные исследования структуры, состава, физико-химических и эксплуатационных свойств биотоплива и биодита позволили установить, что наиболее перспективным топливом является смесевое биодит, улучшающее показатели рабочего цикла дизеля, его эксплуатационные и экологические характеристики. Оптимальный объемный состав смесе-вого топлива соответствует отношению 50:50 (50% биотоплива и 50% дизельного топлива).

5. Выполненные сравнительные моторные испытания работы полнометражного дизельного двигателя на товарном дизельном топливе и биодите по параметрам рабочего цикла, мощностным, экономическим и экологическим показателям, установили, что незначительное уменьшение эффективной мощности дизеля на номинальном режиме от 0,8 до 3,1% при работе на биодите (в зависимости от его вида) связано со снижением теплоты его сгорания. Установлено, что по сравнению с работой дизеля на товарном нефтяном топливе переход на биодит приводит к увеличению расхода топлива на 1,8%, удельного эффективного расхода топлива - на 2,5%, эффективная мощность снижается на 0,8%, а дымность отработавших газов уменьшается на 8,4%.

6. Наилучшие результаты по часовому и удельному эффективному расходам топлива получены при работе дизеля на смесевом топливе (25% биотоплива и 75% дизельного топлива), а по эффективной мощности и дымности отработавших газов - 50% биотоплива и 50% дизельного топлива.

7. Экономическая эффективность от использования биодита только на одном тракторе составляет 13374,73 рублей в год.

1. Хитров А.Н. Топливно-энергетическая ситуация в мировом сельскохозяйственном производстве // Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства. 1983. - № 6. - С. 59-62.

2. Система использования техники в сельскохозяйственном производстве. / Под ред. акад. Россельхозакадемии Н.В. Краснощекова М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 520 с.

3. О развитии агротехнологий и формировании государственной технической политики в сельском хозяйстве. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003.- 116 с.

4. Эффективное использование нефтепродуктов в сельском хозяйстве /С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, А.Н. Зазуля, И.Г. Голубев. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2006. - 192 с.

5. Филиппов В. Дизтопливо дороже бензина? // Сельская жизнь от 14 марта 2006 г.№ 19(31139).

6. Мановян А.К. Технология переработки природных энергоносителей.- М.: Химия, КолосС, 2004. 456 с.

7. И. Нагорнов С.А. Повышение качества хранения светлых нефтепродуктов / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, А.II. Зазуля и И.Г. Голубев. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 256 с.

8. Гуреев A.A. Топливо для дизелей. Свойства и применение / A.A. Гуреев, B.C. Азев, Г.М. Камфер. М.: Химия, 1993. - 336 с.

9. Итинская Н.И. Справочник но топливу, маслам и техническим жидкостям / Н.И. Итинская, H.A. Кузнецов. М.: Колос, 1982. - 208 с.

10. Лышко Г.П. Топливо и смазочные материалы. М.: Агропромиздат, 1985. -336 с.

11. Обельницкий A.M. Топливо и смазочные материалы: Учебник для втузов. М.: Высшая школа, 1982. - 208 с.

12. Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости: Учебник для студентов вузов М.: Машиностроение, 1985.-200 с.

13. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочное изд. / Под ред. В.М. Школьникова. М.: Химия, 1989.-432 с.

14. Нефтепродукты, оборудование нефтескладов и заправочные станции. Справочник / А.Н. Зазуля, И.Г. Голубев, С.А. Нагорнов, В.В. Остриков.- М.: Информагротех, 1999. 176 с.

15. Топливо и смазочные материалы в АПК: Учебное пособие / Остриков В.В., Нагорнов С.А., Гафуров И.Д. Уфа: Изд-во Башкирского ГАУ, 2006.-292 с.

16. Бутовский М.Э. Топлива: Учебное пособие для ВУЗов. Рубцовск: РИО, 2005.-215 с.

17. Никифоров А.Н. Научные основы использования топлива и смазочных материалов в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1987. - 247 с.

18. Гуреев A.A. Квалификационные методы испытаний нефтяных топ-лив / A.A. Гуреев, Е.П. Серегин, B.C. Азев М.: Химия, 1984. - 200 с.

19. Пьядичев Э.В. Исследование влияния физико-химичес-ких характеристик топлив на период задержки воспламенения в дизеле / Э.В. Пьядичев, А.Д. Гапирова, Д.Б. Кузнецов // Двигателестроение. 1987. - № 8. - С. 35-37.

20. Гуреев A.A. Термоокислительная стабильность дизельных топлив / A.A. Гуреев, Г.Б. Пригульский // Химия и технология топлив и масел. 1985.- № 6. С. 16-20.

21. Лихтерева Н.М. Влияние дисперсной фазы на высокотемпературное окисление моторных топлив // Химия и технология топлив и масел. 1999. -№6.-С. 30-31.

22. Лихтерева Н.М. Влияние дисперсной фазы на термоокислительнуюстабильность среднедистиллятных топлив /Н.М. Лихтерева, И.А. Литвинова,

23. B.Г. Городецкий и др. // Химия и технология топлив и масел. 1994. - № 6.1. C. 17-24.

24. Голубева И.А. Окисление и стабилизация углеводородных топлив в условиях длительного хранения / И.А. Голубева, Е.В. Клинаева, В.И. Келарев и др.// Химия и технология топлив и масел. 1997. - № 5. - С. 38-40.

25. Азев B.C. Особенности окисления топлив в контакте с горными породами / B.C. Азев, Л.Н. Кузнецова // Химия и технология топлив и масел. -1984.-№8.-С. 22-24.

26. Данилов A.M. Стабилизация дизельных топлив с вторичными компонентами /A.M. Данилов, М.Ю. Ратькова // Химия и технология топлив и масел. 1993.-№8.-С. 11-29.

27. Лихтерева Н.М. О влиянии ряда факторов на дисперсное состояние реактивных и дизельных топлив /Н.М. Лихтерева, В.Г. Городецкий, В.Н. Торховский и др. // Химия и технология топлив и масел. 1999. - № 4. - С. 29-32.

28. Саблина З.А. Состав и химическая стабильность моторных топлив. М.: Химия, 1972. 279 с.

29. Вигант Г.Т. Изменение качества топлив при хранении в резервуарах с антикоррозийным покрытием / Г.Т. Вигант, В.А. Митягин, Г.М. Балак и др. // Химия и технология топлив и масел. 1992. - № 7. - С 18-20.

30. Вигдорович В.И. Окислительные и коррозионные процессы в резервуарах хранения нефтепродуктов / В.И. Вигдорович, C.B. Романцова, С.А. Нагорнов // Вестник Тамбовск-го гос. ун-та. Сер.: Естественные и технические науки. 2000. - Т.5.- Вып. 1.-С. 3-8.

31. Нагорнов С.А. Применение некоторых азосоединений для ингиби-рования коррозии стали в подтоварной воде / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, В.И. Вигдорович // Химическое и нефтегазовое машиностроение.-2002.-№ 9.-С.49.

32. Малов P.B. Оценка качества отработавших газов дизелей по результатам анализа их жидкой фазы / Р.В. Малов, М.Г. Шейнин, Ф.И. Славин //Двигателестроение-1986.-№ 8.-С.51-52.

33. Кутенев В.Ф. Экологические проблемы автомобильного двигателя и путь оптимального решения их /В.Ф. Кутенев, Ю.Б. Свиридов // Двигателе-строение.-1990.-№ 10.-С. 55-62.

34. Воронин В.Г. Актуальность нормирования выбросов бенз(а)пирена с отработавшими газами ДВС / В.Г. Воронин, Г.А. Смирнов, М.С. Маховер / Двигателестроение. 1989. - № 3. - С. 47-50.

35. Цыпцын В.И. Методы и системы снижения токсичности отработавших газов автотракторных двигателей: Учебное пособие /В.И. Цыпцын, В.А. Стрельников, Г.М. Легошин и др. Саратов: Сарат. гос. агр. ун-т, 1998. - 140 с.

36. Фукс И.Г. Экологические аспекты использования топлив и смазочных материалов растительного и животного происхождения /И.Г. Фукс, А.Ю. Евдокимов, A.A. Джамалов // Химия и технология топлив и масел. -1992. -№ 6.-С. 36-40.

37. Фукс И.Г. Экологические проблемы рационального использования смазочных материалов /И.Г. Фукс, А.Ю. Евдокимов, В.Л. Лашхи и др. М.: Нефть и газ, 1993.-164 с.

38. Пирогов C.B. Экологическая безопасность применения нефтепродуктов в сельскохозяйственном производстве / C.B. Пирогов, А.П. Лапин, А.Н. Бобков и др. Брянск, 2003. - 592 с.

39. Обеспечение экологической безопасности и нормативной топливной экономичности тракторов и самоходных сельскохозяйственных машин при эксплуатации: Рекомендации /Под ред. В.И. Черноиванова. М.: ГНУ ГОСНИТИ, 2003. - 136 с.

40. Жегалин О.И. Альтернативные топлива и перспективы их применения на тракторных дизелях: Обзорная информация /О.И. Жегалин, Е.Г. Пономарев, В.Н. Журавлев и др. М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1986. (Серия 1. Тракторы и двигатели, вып. 1). - 41 с.

41. Нагорнов С.А. Хранение топливно-смазочных материалов на нефтескладах и обеспечение их качества / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев // Техника и оборудование для села. -2005. -№ 6. -С. 26-28.

42. Нагорнов С.А. Хранение топливно-смазочных материалов на нефтескладах и обеспечение их качества / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев // Техника и оборудование для села. -2005. -№ 7. -С. 39-41.

43. Извлечение механических примесей и воды из дизельного топлива / С.А. Нагорнов, C.B. Романцова, О.В. Матвеев, Д.О. Матвеев, А.П. Ликсутина // Техника и оборудование для села. -2006. -№ 7. -С. 40-41.

44. Данилов A.M. Альтернативные топлива: достоинства и недостатки. Проблемы применения /A.M. Данилов, Э.Ф. Каминмкий, В.А. Хавкин // Российский химический журнал. 2003. - T. XLVII. - № 6. - С. 4-11.

45. Платэ H.A. Топливная промышленность на рубеже перемен / H.A. Платэ, А.Я. Юффа // Российский химический журнал.-2003.-Т. 47.-№ 6.-С. 3.

46. Кузнецов Б.Н. Получение жидких топлив и их компонентов из древесной биомассы // Российский химический журнал.-2003.-T. XLVII.-№ 6.-С. 83-91.

47. Кузнецов Б.Н. Новые методы получения химических продуктов из биомассы деревьев сибирских пород / Б.Н. Кузнецов, С.А. Кузнецова, Тара-банько В.Е.//Российский химический журнал.-2004.-Т. XLVIII.-№ З.-С. 418.

48. Кузнецов Б.Н. Растительная биомасса альтернативное сырье для малотоннажного органического производства // Российский химический журнал, -2004, -т. XLVIII, -№ 3, -с 3.

49. Бакланова О.Н. Микропористые углеродные сорбенты на основе растительного сырья / О.Н. Бакланова, Г.В. Плаксин, В.А. Дроздов // Российский химический журнал, 2004, - т. XLVIII, -№ 3, -с 89-95.

50. Сергиенко В.И. Возобновляемые источники химического сырья: комплексная переработка отходов производства риса и гречихи /В.И. Сергиенко, J1.A. Земнухова, А.Г. Егоров и др. // Российский химический журнал. -2004, -т. XLVIII, -№ 3, -с 116-125.

51. Боголицын К.Г. Современные тенденции в химии и химической технологии растительного сырья // Российский химический журнал. 2004. -Т. XLVIII.-№ З.-С. 105-112.

52. Третьяков В.Ф. Моторные топлива из ненефтяного сырья / В.Ф. Третьяков, Т.Н. Бурдейная // Российский химический журнал. 2003. - Т. XLVII. - № 6. - С. 48-52.

53. Волков В.В. Экологически чистое топливо из биомассы / В.В. Волков, А.Г. Фадеев, B.C. Хотимский и др. // Российский химический журнал. -2003. Т. XLVII. - № 6. - С. 71-82.

54. Терентьев Г.А. Моторные топлива из альтернативных сырьевых ресурсов / Г.А. Терентьев, В.М. Тюков, Ф.В. Смаль М.: Химия, 1989 - 272 с.

55. Пирхавка П.Я. Использование энергоресурсов в сельском хозяйстве развитых капиталистических стран (обзорная информация) / П.Я. Пирхавка, Г.С. Боков, К.Н. Зуева. М.: ВНИИТЭИСХ, 1981.- 68 с.

56. Чудиновских В.М. Опыт использования альтернативных энергоносителей в мобильной энергетике (обзорная информация). М.: ВНИИТЭИаг-ропром, 1988. - 33 с.

57. A Biomass Energy production and use Plan for the U.S. 1983-1990 // Energy Agricultural Economic Report. 1983. - N 505. -P. 1-50.

58. Langley K. Fuel sources for field machine//The Agricultural Engineer. -1985.-V. 40.-N l.-P. 28-34.

59. Soy oil fuels questions//Soybean Digest.-1984.-V.40.-N 8.-P. 3-6.

60. Fansail A. Analysis of producing vegetable oil as an alternate fuel // Energy in Agriculture. 1985. - V.4. -N.3. -P.l89-204.

61. Schlick M. Soybean and sunflower oil-performance in a diesel engine // ASAE Paper.-1986.-P. 1-5.

62. Davis Ch.H. Diesel fuel crisis looms as suppliers cut back. // Farmers Weekly. -1979. -V. 90. 17. - P. 57-63./

63. Statistical barometer//Agricultural Situation-1979. -V. 63. -N 2. -P. 512.

64. Гулов В.А. Производство и переработка рапса на биологическое топливо // Сб. тр. научно. практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». - Ростов-на-Дону, 2006. - С. 26-28.

65. Попельнух В.В. Оборудование для переработки рапса на биологическое топливо // Сб. тр. научно.-практ.конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 29.

66. Матвеев О.А. Перспективы интеграции России в мировой рынок биотоплива // Сб. тр. научно.-практ.конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 30.

67. Atterman Е. Production und Wertsck opsung der Landwirtschaft// Agrarwirtschaft. -1984. -Bd. 51. -N 4. -S. 116-117.

68. Огурлиев A.M. Использование биотоплива в сельскохозяйственной энергетике / A.M. Огурлиев, З.А. Огурлиев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2001. -№ 2. С. 22-24.

69. Марченко А.П. Альтернативное топливо на основе производных рапсового масла /А.П. Марченко, В.Г. Семенов // Химия и технология топлив и масел. -2001. -№ 3. С. 31-32.

70. Савельев Г.С. Коммерческая эффективность производства и использования биодизельного топлива из рапсового масла // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. -С.19-24.

71. Шилова Е.П. Применение диметилового эфира и рапсового масла в качестве топлива в дизельных двигателях // Техника и оборудование для села. -2006. -№ 1.-С. 18-19.

72. Кулманаков С.П. Применение рапсового масла в качестве моторного топлива // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 24-25.

73. Бубнов Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле: Автореф. дис. на . канд. техн. наук: 05.20.03/ Д.Б. Бубнов Москва, 1996. - 17 с.

74. Савельев Г.С. Биологическое моторное топливо для дизелей на основе рапсового масла / Г.С. Савельев, Н.В. Краснощеков // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005-№ 10. - С.11-16.

75. Савельев Г.С. Результаты испытаний двигателя MM3-243 трактора МТЗ-82 при работе на смеси рапсового масла с дизельным топливом // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 14-18.

76. Огурлиев A.M. Физико-химические показатели биотоплива для дизелей // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2005. № 4. -С.

77. Megahed O.A. Rapeseed oil esters as diesel engine fuel //Energy Sources. -2004. -N 2. -P. 119-126.

78. Белов В. Биотопливо из рапса //Сельский механизатор. -2004. -№ 5.

79. Белов В.М. Применение в дизелях топлива растительного происхождения / В.М. Белов, С.Н. Девянин //Научный ж. «Вестник МГАУ»: Техника и технологии агропромышленного комплекса. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003.-Вып. 4.-С. 15-21.

80. Вальехо П. Испытания дизеля МД-6 при работе на рапсовом масле /П. Вальехо, C.B. Гусаков и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2001.-№4. -С. 42-44.

81. Децентрализованная переработка масличных семян в Германии / Dezentrale Olsaatenverarbeitung //Landtechnik. -2005. -N 1. -S. 16-17.

82. Reines Rapsöl in den Schleppertank? // Top agrar. -2002. N 2. -S. 116-119.

83. Кириллов Н.Г. Альтернативные виды моторного топлива из биосырья для сельскохозяйственной автотракторной техники // Достижения науки и техники АПК. -2002. -№ 2. -С. 11-15.

84. Краснощекое Н.В. Энергоавтономное сельскохозяйственное предприятие, использующее биологическое топливо из семян рапса /Н.В. Крас-нощеков, Г.С. Савельев // Тракторы и сельскохозяйственный транспорт. М.: ВИМ, 2000.-С. 148-169.

85. Любарский В.М. Технические и энергетические аспекты использования семян рапса для производства биодизелыюго топлива / В.М. Любарский, К.И. Плескис // Тр. Таврической гос. агротехнической академии. Мелитополь: ТДАТА. -2001. -Т. 17. -Вып. 2. -С. 46-50.

86. Малашенков К.А. Экономическое обоснование применения альтернативного топлива, используемого в сельском хозяйстве для машинно-тракторных агрегатов: Автореф. дис. канд. техн. наук, специальность 08.20.05.-М, 2000.-20 с.

87. Booil production from an oilseed crop: Fixed-bed pyrolysis of rapeseed (Brassica napus L)/Sensoz Sevgi, AnginDilek, Yorgun Sait, Koskar Omer Mete//

88. Energy Sources: Journal of Extraction, Conversion and the Environment. -2000. -V. 22. -N 10.-P. 891-899.

89. Практическое использование смеси рапсового масла и керосина в качестве дизельного топлива //Schweizer Landtechnik. -2002. -N 3-S. 33-39.

90. Add a little biofuel and stir occasionally//Transp. Eny. -2004. -July. -P.10.13.

91. Pflanzenöl im Tank: Jetztwird's interessant! // Top agrar. -2005. N 2. -S. 102-105.

92. Суханова P.C. Перспективы использования биогенного топлива в сельском хозяйстве // Агропромышленное производство: опыт, проблемы и тенденции развития. 2003. № 1. - С. 67-79.

93. RME-der Kreislauf schliesst sich nicht // Schweizer Landtechnik. -2002. -N2.-S. 12-13.

94. Трактор с запахом блинчиков // Агробизнес-Россия. Агробизнес: экономика оборудование - технологии. - 2005. - № 1. - С. 51.

95. Vertäuen entscheidet //Profimagazin fur agrartechnik. -2005. -N 10. -S. 70-73.

96. Жегалин О.И. Альтернативные топлива и перспективы их применения на тракторных дизелях: Обзорная информация /О.И. Жегалин, Е.Г. Пономарев, В.Н. Журавлев и др. М.: ЦНИИТЭИтракторосельхозмаш, 1986. (Серия 1. Тракторы и двигатели, вып. 1). - 41 с.

97. Детищу Рудольфа Дизеля 100 лет! // Химия и технология топлив и масел. -1993. -№ 11.-С. 19.

98. Терентьев Г.А. Технико-экономический анализ производства и применения альтернативных моторных топлив из разного сырья // Химия и технология топлив и масел. -1985. -№ 11. С. 15-18.

99. Терентьев Г.А. Технико-экономическая оценка эффективности использования альтернативных моторных топлив / Г.А. Терентьев, Ф.В. Смаль, Б.П. Константинов и др. // Химия и технология топлив и масел. -1984. -№ 12.-С. 18-21.

100. Терентьев Г.А. Методические особенности оценки эффективности производства и применения альтернативных моторных топлив / Г.А. Терентьев, С.Г. Ашитко, Ф.В. Смаль и др. // Химия и технология топлив и масел. -1984.-№ 10.-С. 28-30.

101. Иофинов С.А., Лышко Г.П. Эксплуатация машинно-тракторного парка. М.: Колос, 1984. - 351 с.

102. Колмаков П.П., Нестеренко A.M. Минимальная обработка почвы. -М.: Колос, 1981.-218 с.

103. Харламов С. Как без потерь убирать рапс?/С. Харламов, Э. Вели-бекова // Сельский механизатор. 2003. - №3. - С.27.

104. Карпачев В.В. Перспективы и технология возделывания ярового рапса в России // Сб. тр. научно.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С.6-7.

105. Горлов С.Л. Состояние, перспективы и научное обеспечение отрасли рапсосеяния в РФ // Сб. тр. научн.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006. - С. 8-11.

106. Картамышева Е.В. Особенности возделывания крестоцветных культур в Ростовской области /Е.В. Картамышева, O.A. Костюк Сб. тр. научн.-практ. конф. «Переработка рапса на биологическое топливо». Ростов-на-Дону, 2006.-С. 12-13.

107. Барсуков Г.И. Пути снижения затрат при производстве зерна /Г.И. Барсуков, A.B. Авдеев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. -№12.-С. 8-9.

108. Надеев В.П. Результаты испытаний оборудования для переработки семян рапса на жмых и масло // Техника и оборудование для села. -2004. -№8.-С. 31.

109. Шилова Е.П. Альтернативные виды топлива для автотранспорта: Аналитическая справка (обзор).-М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005.-18 с.

110. Физико-химические свойства топлива из рапсового масла / С.А. Нагорнов, М.Б. Клиот, Г.Г. Толчеев и др. // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тез. докл. междунар. научн. техн. конф. (г. Москва, ВИЭСХ, 1998). 4.2. -М., 1998. С.198-199.

111. Паушкин Я.М. Растительная биомасса как сырье для получения олефинов и моторных топлив /Я.М. Паушкин, АЛ. Лапидус, C.B. Адельсон // Химия и технология топлив и масел. -1994. -№ 6. С. 3-5.

112. Биоэтанол уже на практике! // Новое сельское хозяйство. -2006. -№ 1. -С. 86.

113. Пракс У. Биотопливо и его сжигание. Санкт-Петербург: X-press, Swedish Energy Agency, 2000. - 87 с.

114. Бендик М.М. Биомасса источник энергии для силовых установок / М.М. Бендик, В.М. Фомин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2003.- №2. -С. 11-15.

115. Возобновляемые источники энергии во Франции // РЖ ВИНИТИ «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». 2002. - № 9-Реф. 02.09-90.8. - С. 26-29.

116. Кулиев Р.Ш. Улучшение антиокислительных и антикоррозионных свойств растительных масел /Р.Ш. Кулиев, Ф.А. Кулиев, A.A. Муталибова и др.// Химия и технология топлив и масел. -2005. -№ 6, С. 41-43.

117. Анализ современных технологий и оборудования для переработки масличных культур: Научный доклад. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2000.-63 с.

118. Динамика процессов химической технологии: Учебное пособие для вузов / И.О. Протодьяконов, О.В. Муратов, И.И. Евлампиев. Л.: Химия, 1984.-304 с.

119. Броунштейн Б.И., Фишбейн Г.А. Гидродинамики, массо- и теплообмен в дисперсных системах. Л.: Химия, 1977. - 280 с.

120. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков A.A. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. JL: Химия, 1970. С. 602. Номограмма для определения теплоёмкости жидкостей.

121. Мищенко C.B., Черепенников И.А., Кузьмин С.Н. Расчёт теплофи-зических свойств веществ. Воронеж, Изд-во ВГУ, 1991. 208 с.

122. Плесовских В.А., Безденежных A.A. Физико-химические и тепло-физические свойства веществ и материалов мыловаренных и косметических производств: Справочно-информационный сборник. М.: Пищепромиздат, 2001. 138 с.

123. Гилязетдинов Л.П. Теплоёмкость нефтяных фракций/ Химия и технология топлив и масел, 1995. № 3. С. 30-31.

124. Плановский А.Н., Гуревич Д.А. Аппаратура промышленности полупродуктов и красителей. М.: Госхимиздат, 1961. 506 с.

125. Методика определения экономической эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники изобретений и рационализаторских приложений. -М:Колос. 1980.112 с.