Biopaliva

S rozvojem poptávky po zelených biotechnologiích zaměřil Chemoprojekt v posledních 5 letech svou činnost i do této oblasti, a to především na FAME. 

V roce 2006 DeSmet Ballestra a Chemoprojekt uzavřeli smlouvu o poskytování licence a know-how umožňující Chemoprojektu navrhovat a dodávat jednotky na výrobu bionafty podle moderní technologie vyvinuté společností DeSmet Ballestra.

Chemoprojekt zrealizoval na klíč ve spolupráci s tímto licenzorem 3 jednotky na výrobu bionafty, kapacita jednotek je 100 kt/rok FAME.  Celková kapacita jednotek je 300 kt/rok FAME a u 3. jednotky je i lisovna a extrakce s kapacitou 400 kt semene za rok.

V současné době prohlubuje Chemoprojekt své aktivity v oblasti biotechnologií tím, že se zaměřuje na biopaliva 2. generace. Biopaliva 2. generace lze vyrábět ze dřeva, zemědělských a lesních odpadů, anebo i z komunálního odpadu. 

V listopadu 2008 Chemoprojekt, a.s. a Biorafinera SK uzavřeli memorandum o spolupráci v oblasti biopaliv. Všechny projekční, obchodní a výzkumně-vývojové aktivity Biorafinerie SK budou pokračovat na základě vzájemné exkluzivní spolupráce s Chemoprojektem.

Technologie používaná Chemoprojektem, a.s.
Kontinuální katalytická transesterifikace triglyceridů rostlinných olejů (řepkový, sojový, slunečnicový, palmový aj.) pomocí metanolu.
 
Výhody technologie:

  • vysoká kvalita hlavního produktu (FAME) a vedlejších produktů výroby
  • vysoká spolehlivost technologického provozu
  • komplexní využití vedlejších produktů výroby
  • zpracováni glycerinové fáze až na kvalitu pharma glycerinu
  • bezpečná, plně automatizovaná a environmentálně šetrná technologie
  • MeONa (metanolát sodný) - kapalina, snadné dávkování a manipulace, podmínky mírné reakce, reakce je selektivní podle vybraného produktu
  • recyklace použitého MeOH snižuje významně provozní náklady
  • technologie výroby FAME odpovídá nejmodernejším technologiím
 

Výrobní kapacita navržených výrobních jednotek FAME: 10- 250 KT FAME ročně

 

Kvalitativní normy pro FAME

Kvalita FAME je upravena normami:

  • ASTM D-6571
  • mezinárodní normy
  • norma EU EN 14214
 

Výrobní jednotky FAME projektované a dodané Chemoprojektem, a.s. produkují FAME podle nejpřísnější normy EN 14214.

   

NORMA EN 14214

     

NORMA/specifikace

Jednotka

Mezní hodnoty

 
   

min.

max

Obsah esteru

% (w/w)  

96,50

-

Hustota (při  15° C) 

kg/m3

860

900

Viskozita (při 40 °C)

mm2/s      

3,50

5,00

Bod vznícení °C

120

-

181

Obsah síry

mg/kg

-

10,00

Obsah vody

mg/kg

-

500

Volný glycerin

% (w/w) 

-

0,02

Obsah fosforu

mg/kg

-

10,00

Číslo kyslosti

mg KOH/g

-

0,50

Cetánové číslo

-

51,00

-

Jódové číslo

-

-

120


Výrobní jednotka biodieslu- - -

Metylestery mastných kyselin (FAME).

Biodiesel = využití FAME jako paliv.

Základní suroviny pro výrobu FAME

  • rostlinný olej (čerstvý, použitý, nepoživatelný aj.)
  • metanol
  • katalyzátory - KOH, NaOH, MeONa

Vedlejší produkty

  • glycerol
  • mastné kyseliny

Technologické varianty

  • kontinuální
  • periodická
  • rozsah výrobní kapacity: 10 - 250 kt/rok


Výroba metylesteru a glycerinu


Transesterifikace

Reakce transesterifikace probíhají kontinuálně, s využitím 3 reaktorů řazených za sebou, které pracují v mírných podmínkách (tj. teplota = 55 °C a atmosférický tlak).


Reakci transesterifikace lze znázornit takto:

CH2-O-CO-R                                                                                     CH2-OH

                                                  (Catalyst)

CH-O-CO-R                +   3 CH3OH                     3 CH3-O-CO-R      +     CH-OH

     

CH2-O-CO-R                                                                                     CH2-OH

 

(Trygliceridy)            (Metanol)                           (Metylester)               (Glycerol)


Reakční teplo je zanedbatelné a pro účely udržení reakční směsi v požadované teplotě je nutno dodávat teplo zvenku. Suroviny se kontinuálně plní do tří reakčních stupňů, čerpadla, reakční nádoby a příslušného potrubí. Provádí se kontinuální dávkování příslušným množstvím metanolu a katalyzátoru.

Reakční jednotka se plní odpovídajícím nadměrným množstvím metanolu s ohledem na stechiometrické množství s cílem maximalizovat výtěžek transesterifikace a co nejvíce omezit vedlejší reakce typu zmýdelnění.

Odděleně získávaný glycerin, který je poměrně bohatý na mýdlo se přímo odvádí do jednotky na zpracování glycerinu.


Lehká fáze vycházející z hlavy reaktoru se odvádí do druhé smyčky reaktoru, po předchozím přidání metanolu a katalyzátoru. Pracovní podmínky a reakční objem druhého reaktoru jsou stejné jako u prvního reaktoru.

Lehká fáze vycházející z hlavy druhého reaktoru se odvádí do třetího reaktoru, po předchozím přidání metanolu a katalyzátoru.


Reakční směs odcházející ze třetího reaktoru, obsahující produkt (metylester), přebytek metanolu a glycerinu (vedlejší produkt reakce) a malé množství mýdla se odvádí do čistící sekce metylesteru.

Oddělení metylesteru a glycerinu
Reakční směs odcházející ze třetího reaktoru, obsahující produkt (metylester), přebytek metanolu a glycerinu (vedlejší produkt reakce) a malé množství mýdla (vytvořeného vedlejší reakcí saponifikace metylesteru) se po částečném odstranění obsaženého metanolu odvádí do samospádové děličky.

Glycerin, obsahující glycerin, část přebytečného metanolu a veškeré mýdlo se odvádí do jednotky na zpracování glycerinu.


Metylesterová fáze vycházející ze separátoru obsahuje stopy glycerinu, mýdla a katalyzátor. Tyto nečistoty se odstraňují pomocí vymývání vodou s přídavkem kyseliny citrónové.

Metylester je nutno sušit za účelem odstranění zbytků vody a metanolu.

Produkt - metylester – se prostřednictvím čerpadla odvádí do zásobníku, po předchozím ochlazení na 30 - 40 °C. 

Kondenzační a regenerační jednotka pro průduchy
Jednotka je navržena za účelem kondenzace veškerých bezpečnostních průduchů z horní výrobní jednotky.


Rektifikace metanolu
Metanol vycházející z horních výrobních jednotek se plní do rektifikační kolony.

Destilovaný a zkapalněný metanol se odvádí do zásobníku.

 

Čištění a zahušťování glycerinu

 

Čištění surového glycerinu – štěpení mýdel (opce)

Účelem procesu je okyselování proudu surového glycerinu pro neutralizaci zbytkového katalyzátoru a štěpení mýdel, tvořících se v průběhu transesterifikace. Mastné kyseliny získané následně štěpením mýdla se separují a na závěr se provádí úprava pH vyčištěného glycerinu.


Sušení rostlinného oleje na vstupu do transesterifikace (opce)

Pro výrobu tato jednotka není nutná, pokud obsah vody v oleji odpovídá požadovaným specifikacím.


Jednotka pro dávkování aditiv do FAME (opce)

Tato jednotka umožňuje dávkování antidepresantú (zlepšování nízkoteplotních vlastností FAME) a antioxidačních chemických činidel do finálního produktu - FAME.

 

Samostanou zpracovatelskou a výrobní technologií je skladování a zpracování olejnatých semen a skladování a výroba rostlinných olejů

Pro výrobu rostlinných olejů je pracovní postup dán požadavky konečného zákazníka a běžně může být realizován z nasledujících částí:

  • čištění a skladování suchého semene
  • lisování za studena
  • lisování za tepla
  • extrace oleje (většinou hexanem)

Přirozenou součástí této části jsou navazující logistické operace jako příjem semene na železnici a silnici, skladování semene, doprava semene do lisovny a extrakce, doprava šrotu do skladu, skladování šrotu a výdej šrotu do dopravních prostředků.

Jednotku lze rozšířit o spalovnu šrotů s následnou výrobou páry a elektrické energie. 

Technologické linky na lisování olejnin za studena nebo za tepla 

Lisování za tepla

Lisování za tepla je proces s tepelnou úpravou olejnatých semen. Charakteristické znaky:

  • vyšší výtěžnost oleje
  • vyšší obsah fosforu v oleji
  • energeticky náročnejší technologický proces

Zpracovávaná olejnatá semena:

  • řepka
  • slunečnice 
  • sója 
  • a jiné

Lisování za studena 

Lisování za studena je proces bez tepelné přípravy olejnatých semen. Nabízíme jednostupňové alebo dvoustupňové lisování. Charakteristické znaky:

  • jednoduchost technologického zařízení
  • nízká energetická náročnost technológie
  • malé nároky na plochu
  • nízký obsah fosforu v oleji

Zpracovávaná olejnatá semena:

  • řepka
  • slunečnice 
  • a jiné

- - -

- - -

- - -

- - -


mapa webu
© Chemoprojekt, a.s. Created by Ondřej Muroň | Michal Voják, Martin Henych