biodiesel

Biodiesel
Colture energetiche oleaginose dedicate:
•
•
•
•
Colza
Soia
Palma
Girasole
Vengono inoltre utilizzati:
• Oli di scarto
• Grasso animale
• Alghe
Il Biodiesel è un combustibile ossigenato che viene ottenuto a
partire da oli vegetali o animali, a seguito del processo di
transesterificazione.
Produzione Olio
• Trattamento/Pulizia semi
• Estrazione olio
• Trattamento farine
• Essiccazione Olio
Olio Grezzo
Pre-Trattamento
Olio
• Degommazione olio
• Neutralizzazione/
Deacidificazione olio
Olio Neutro
Produzione
Biodiesel
Recupero
Glicerina
•Transesterificazione
• Purificazione Biodiesel
• Separazione Glicerina
• Recupero Metanolo
• Purificazione Glicerina
• Distillazione Glicerina
Biodiesel
Glicerina Distillata
BIODIESEL - CAPACITA’ PRODUTTIVA DI IN EUROPA
kt
7000
EU25
6000
Germania
5000
Francia
Italia
4000
3000
2000
1000
0
2004
2005
Capacità
produttiva
Composizione dell'olio vegetale
L'olio vegetale è una miscela di:
Acidi grassi liberi
Glicerolo
Monogliceridi, Digliceridi, Trigliceridi
Fosfatidi
Lipoproteine
Glicolipidi
Cere
Terpeni e altri composti
Tra tutti i componenti, gli acidi grassi liberi e il glicerolo
sono i più importanti.
Acidi grassi: sono formati da una catena di atomi di carbonio (C)
legati tra loro con un legame singolo (AG saturi), doppio o triplo (AG
insaturi). Il primo atomo di carbonio costituisce un gruppo carbossilico
(COOH). l numero di atomi di carbonio e di doppi legami è espresso
dalla espressione "n:n", quindi, ad esempio, l'acido oleico può essere
indicato come 18:1 perché è formato da 18 atomi di carbonio e da un
unico doppio legame.
Acido stearico
C 18:0
Acido oleico
C 18:1 (9)
Acido linoleico
C 18:3 (9,12,15)
Glicerolo: è un alcool con tre gruppi ossidrilici (OH), leggermente viscoso,
con un odore dolce a temperatura ambiente, completamente solubile in acqua
e alcool, debolmente solubile nell'etere dietilico e completamente insolubile
negli idrocarburi. Con il termine "glicerolo" si intende esclusivamente la
sostanza pura, mentre i prodotti commerciali, contenenti come minimo il 95%
di glicerolo vengono chiamati "glicerine".
Monogliceridi, Digliceridi, Trigliceridi: gli acidi grassi liberi (AG) sono
presenti in % minima nell'olio vegetale, mentre è più facile osservarli
nelle forme esterificate, legate cioè ad una molecola di glicerolo per
formare mono-, di- e trigligeridi.
Fosfatidi: nelle molecole di fosfatidi solo due gruppi ossidrilici del
glicerolo sono esterificati con acidi grassi, mentre il terzo gruppo è
esterificato con una molecola di acido fosforico. Questo composto,
chiamato acido fosfatidico, se è legato ad una molecola di colina forma
la nota "lecitina" , mentre se è legato a un digliceride forma un
glicerofosfatide.
Glicolipidi: sono molecole complesse presenti nei cloroplasti e sono
principalmente mono- e di-galattosidi-di-gliceridi.
Lipoproteine: sono molecole complesse costituite da lipidi e proteine
Cere: sono esteri di acidi grassi con lunghe catene di alcoli (chiamati
alcoli grassi)
Terpeni: sono formati da sequenze di isoprene. I più importanti sono i
mono-terpeni con 10 atomi di carbonio, mentre terpeni più famosi sono
il tocoferolo e il carotene.
isoprene
Paraffine e olefine, idrocarburi, sono presenti in tracce.
Il biodiesel è composto da una miscela di metilesteri di acidi grassi di
oli vegetali e/o animali con un numero di atomi di carbonio da C14 a
C22 e con vari gradi di insaturazione.
Viene prodotto attraverso una reazione di transesterificazione, un
processo nel quale un trigliceride reagisce in eccesso di alcool
metilico, in presenza di un catalizzatore,formando 3 esteri metilici:
Il meccanismo della transesterificazione in catalisi basica
segue lo schema:
HO
+ NaOH
CH3
-H2O
O
O
-O
CH3
+
Na
R
OR'
H2O
-OH
R
OMe + R'OH
Processo di transesterificazione
Metanolo riciclato
T=60°C
Metanolo
Mixer
Reattore
NaOH
Distillazione
Olio
BIODIESEL
Acqua
1h
Raffreddamento
Lavaggio
Metilesteri
Distillazione
(STR)
Residui di
Calore
processo
Acidi grassi
Catalizzatore
Saponi
Acqua di rifiuto
Fosforo (fertilizzante)
Neutralizzazione
Acido (H3PO4)
Residui di
Distillazione
GLICERINA
processo
Le specifiche internazionali identificano tre tipi di biodiesel:
•
RME (esteri metilici dell'olio di colza - DIN E 51606)
•
PME (esteri metilici di soli oli vegetali - DIN E 51606)
•
FME (esteri metilici di grassi vegetali e animali - DIN V 51606)
Le specifiche fissano inoltre alcuni punti importanti nei processi di
produzione:
•
completezza della reazione
•
rimozione del glicerolo
•
rimozione del catalizzatore
•
rimozione degli alcoli
•
assenza di acidi grassi liberi
La conformità a queste caratteristiche viene generalmente verificata
tramite gascromatografia