Рис. 3. Прогноз цены нефти марки URALS до 2026 г.

Сложившаяся обстановка на мировом рынке минерального сырья - благоприятное время для развития альтернативной энергетики.

Среди нетрадиционных или альтернативных топлив, применение которых возможно в двигателях внутреннего сгорания, выделяют нефтяные топлива и топлива, производимые из альтернативных источников энергии. Нефтяные и альтернативные топлива условно разделяют на три группы. К первой группе можно отнести смесевые топлива, содержащие нефтяные топлива с добавками ненефтяного происхождения (спиртами, эфирами и др.). Смесевые топлива по эксплуатационным свойствам, как правило, близки к традиционным нефтяным топливам. Вторая группа включает синтетические жидкие топлива, приближающиеся по свойствам к традиционным нефтяным топливам. Эти топлива получают при переработке твердых, жидких или газообразных полезных ископаемых (угля, горючих сланцев, природного газа и газовых конденсатов и т.д.). Третью группу составляют ненефтяные топлива (спирты, эфиры жирных кислот растительных масел, газообразные топлива), существенно отличающиеся по физико-химическим свойствам от традиционных нефтяных топлив.

Перспективны в качестве моторных топлив растительные масла: подсолнечное, рапсовое, хлопковое, соевое, льняное, пальмовое, арахисовое, сурепное и др. Поскольку основной растительных масел являются жирные кислоты, содержащие углеводородную группу С_хН_у, соединенную с группой СООН, то они могут использоваться в качестве моторных топлив. Причем, теплота сгорания растительных масел близка к теплоте сгорания традиционных дизельных топлив. Их можно использовать для сжигания в дизелях в исходном виде или после специальной химической обработки, а также в смеси с нефтяными или альтернативными топливами [5].

Мировое производство «зеленых» энергетиков, биодизеля и биоэтанола, за десятилетие (с 2000-2010 гг.) выросло почти на порядок и теперь составляет около 107 млн. тонн в год рис. 4 [6]. Как видно из диаграммы, с 2004 года на рынке жидкого моторного топлива наблюдается взрывной рост производства. Основными его производителями по-прежнему являются страны ЕС, США, Канады и Латинской Америки.

Рис. 4. Мировое производство биотоплива

Около двух третей биодизеля производится и потребляется в соседнем с нами Евросоюзе. Этот рынок растет феноменальными темпами и вряд ли сможет развиваться без масштабного импорта. Себестоимость выпуска биотоплива выше, чем его традиционных аналогов, на 30% (биоэтанол) и 70% (улучшенный биодизель). Несмотря на это за последнее десятилетие производство биодизеля в ЕС выросло более чем на порядок, а его потребление в прошлом году составило уже 12,3 млн. тонн. Для сравнения: объем производства традиционного дизеля в России -- 29 млн. тонн, а объем потребления в Европе -- около 160 млн. тонн. К 2020 году потребление биодизеля в странах ЕС должно вырасти вдвое. И это не абстрактный прогноз, а скорее план, который по большому счету уже задан законодательно. Первоначально среди факторов, стимулирующих распространение биотоплива, играли роль разного рода фискальные меры вроде налоговых льгот и субсидий. Однако теперь, как разъяснил нам вице-президент по нефтепродуктам и возобновляемым ресурсам финской компании Neste Oil Матти Лемус, наблюдается тенденция к стимулированию с помощью обязательных нормативов -- 10% возобновляемых видов топлива на транспорте к 2020 году. Эта мера - вопрос экологии [6].

В России, стране плотно сидящей на нефтегазовой игле, с мощным нефтяным лобби, вопрос получения и внедрения биотоплив для двигателей внутреннего сгорания, развивается очень слабо. Помимо огромных налогов на производство спирта и производство топлива, этот вопрос курируется и со стороны уголовного кодекса, как незаконное производство спиртов и эфиров этих спиртов, а также оборудования для их производства. Это наводит на некоторые мысли - станешь сильно увлекаться вопросами биотоплив, могут и свободы лишить. альтернативный растительный моторный топливо

Хотя за последние пять лет было анонсировано множество проектов промышленного производства биодизеля, ни один так и не был запущен [6]. Например, весьма крупное предприятие мощностью 100 тыс. тонн в 2007 году решила построить компания «Русбиодизель», для чего даже был приобретен участок в одной из промзон краснодарского Армавира. Но дальше подготовки проекта дело так и не пошло. «Когда начался мировой кризис, у учредителя (“дочка” немецкой PPM Technologie Gruppe, занимается производством профильного оборудования. -- “Эксперт”) возникли проблемы с финансированием, -- пояснили ситуацию в компании. -- Но главное, несмотря на заявления о развитии альтернативных источников энергии, которые несколько лет назад сделали первые лица нашей страны, никаких законодательных нормативов, стимулирующих использование биодизеля в нашей стране, так и не было принято». По словам специалиста «Русбиодизеля», вариант экспорториентированного производства биодизеля не рассматривался: «России выгоднее продавать рапсовое масло, а в Европе достаточно своих простаивающих мощностей». Вместе с тем в последние годы у нас появилось сразу несколько новых маслоэкстракционных заводов, работающих на рапсовом сырье. По-видимому, их преимуществом перед биодизельными является возможность маневра: масло можно продавать в Европу, а можно поставлять его отечественному пищепрому, где оно становится все более популярным как заменитель более дорогих растительных и животных жиров.

Сейчас основной объем биодизеля приходится на соевое и пальмовое масло, в умеренной зоне доминирует рапс. Экспорт последнего уже стал первым российским бизнес-направлением, обслуживающим новую тенденцию европейского рынка. За последние годы посевы рапса в России многократно выросли рис. 5, площади, занятые этой культурой, теперь больше, чем, например, у всех овощных вместе взятых. Правда, объемы трансграничной торговли пока все же невелики и ограничиваются поставками сырья (рапсовой семечки) или полуфабриката (масла).

Рис. 5. Земельные площади занимаемые «топливными» культурами в России и в мире

Мировой рынок оборудования для получения биодизельного топлива развит в достаточной мере. На сегодняшний день существует множество разного оборудования, способного удовлетворить потребности самого изощрённого заказчика. Все они отличаются друг от друга ценой, качеством, производительностью и технологией.

Среди мировых производителей оборудования для получения биодизеля выделяются следующие: BIODIESEL HOLDING, Словакия; Home Biodiesel, США штат Калифорния; Promoline Srl, Италия; AEN Engineering GmbH&Co. KG, Германия; "HydroDynamic Technology Europe", Украина г. Полтава; ООО «Завод УКРБУДМАШ» под маркой BioDieselMach®, г. Полтава Украина.

В России, по данным отчета «Технологии и оборудование по производству биодизельного топлива», подготовленного МА «Навигатор», крупнейшими российскими фирмами-производителями спецоборудования являются ООО «Гелиос» (г. Москва), ООО "БиоСам" (г. Самара), компания C&C Group, Progect "BIODIESEL - Omsk" (г. Омск). ООО «Гелиос» поставляет оборудование компактное (производительностью от 1 до 2 м3/час биодизеля) и стационарное (производительностью до 2 м3/час биодизеля). ООО «БиоСам» производит автоматизированные комплексы «MIXER» для производства биодизельного топлива производительностью 500 и 1000 л/час. Оборудование компании C&C Group, Progect "BIODIESEL - Omsk" (г. Омск) достигает производительности от 1 до 10 тонн биодизеля в сутки

На сегодняшний день существует несколько основных технологий получения биодизеля, которые основаны на переэтерификации триглециридов растительного масла метанолом или этанолом с использованием основных или кислотных катализаторов.

Отличаются эти технологии способом приготовления биодизельной смеси (условиями проведения реакции) и способом очистки. Из выше описанных, самая эффективная и менее энергоёмкая - это технология получение биодизеля в потоке. Необходимо отметить, что после завершения реакции переэтерификации по любой из указанных технологий, необходима очистка полученного эфира от глицерина и непрореагировавших реагентов.

Предлагаемая нами установка рис. 6, табл. 1, предназначена для получения биодизеля отличным от выше перечисленных, способом проведения реакции переэтерификации и очистки биодизеля.

Принцип работы основан на диспергировании компонентов в гомогенизирующем устройстве, с последующим разделением продуктов реакции на фракции, за счёт разницы их температур перехода в газообразное состояние. Установка работает следующим образом. В реактор-смеситель 1, через маслозаливную горловину 7 загружается порция масла. Затем с помощью насосной станции 2, через всасывающую и сливную магистрали 6, происходит его циркуляция и нагрев ТЭНами, до определённой температуры. Из ёмкости с реагентом 8, через линию подмеса 5 происходит смешение масла со спиртом и катализатором. По окончании реакции, циркуляция прекращается, а полученная смесь продолжает нагреваться до тех пор, пока эфир растительного масла, по достижению температуры перехода в газообразное состояние, посредством теплообменниками, не перейдёт в жидкое состояние. Управляется процесс с помощью пульта 9, контроль параметров осуществляется датчиком температуры и манометрами реактора и смесительного устройства.

Список литературы