Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy

TYTUŁ: Wpływ wolnych glukozydów steroli na parametry niskotemperaturowe paliw i biopaliw / The influence of free steryl glucosides on low-temperature parameters of fuels and biofuels

Autor: Zygmunt Burnus

Recenzenci:

Prof. dr hab. inż. Janusz Jakóbiec, Akademia Górniczo-Hutnicza
Prof. dr hab. inż. Dariusz Bogdał, Politechnika Krakowska

ISSN 2353-2718
ISBN 978-83-65649-44-7
DOI: 10.18668/PN2021.236

Objętość monografii: 120 stron

Streszczenie

Wyczerpywanie się pierwotnych źródeł energii oraz wzrost emisji gazów cieplarnianych do atmosfery wymuszają podjęcie działań zmierzających do poszukiwania źródeł alternatywnych, w tym odnawialnych źródeł energii. W marcu 2011 roku Komisja Europejska wydała nową Białą Księgę – Plan utworzenia jednolitego europejskiego transportu – dążenie do osiągnięcia konkurencyjnego i zasobooszczędnego systemu transportu [Komisja Europejska, 2011]. Biała Księga przedstawia wizję konkurencyjnego i zrównoważonego systemu transportu, zapewniającego dalszy wzrost i mobilność przy jednoczesnym osiągnięciu celu obniżenia emisji gazów cieplarnianych o 60% w 2050 roku. Kierunki rozwoju paliw silnikowych są w głównej mierze determinowane przez zachodzące niekorzystne zmiany klimatyczne, które negatywnie wpływają na środowisko naturalne, jak również przez nieustanny rozwój konstrukcji silników w celu sprostania ciągle rosnącym wymaganiom ekologów i użytkowników. Współczesny świat zdał sobie sprawę, że stanął przed poważnym zagrożeniem ekologicznym wywołanym przez emisję CO2 pochodzącą w znacznym stopniu z transportu samochodowego. Szeroko rozumiana ochrona środowiska, a także klimatu wymaga w coraz większym stopniu wykorzystania coraz bardziej ekologicznych paliw silnikowych, co znalazło odzwierciedlenie w przepisach Unii Europejskiej i w konsekwencji w przepisach krajowych. Przewiduje się dalszy wzrost udziału biopaliw i biokomponentów w paliwach przeznaczonych na potrzeby transportu, przy czym będą to nie tylko paliwa pierwszej generacji pochodzące z transestryfikacji olejów roślinnych (VOE), jak obecnie powszechnie stosowane estry metylowe kwasów tłuszczowych (FAME), czy paliwa pochodzące z hydrorafinacji olejów roślinnych i tłuszczów zwierzęcych (HVO), lecz paliwa ciekłe produkowane z biomasy i bioodpadów poprzez termochemiczną
konwersję. Jednym z istotnych parametrów jakościowych paliw przeznaczonych do zasilania silników o zapłonie samoczynnym (ZS) są właściwości niskotemperaturowe, a także obecność biokomponentów (FAME) w oleju napędowym będących źródłem tworzenia osadów w silniku, jak i w układzie paliwowym jednostki napędowej, powodujących wiele problemów eksploatacyjnych. FAME z oleju rzepakowego, szeroko stosowane w Unii Europejskiej jako biopaliwo do zasilania silników o zapłonie samoczynnym, nie były do niedawna podejrzewane o wpływ zawartych w nich śladowych substancji, takich jak wolne glukozydy steroli, na parametry użytkowe produktu finalnego. W 2011 roku polskie bazy paliwowe sygnalizowały problem dużej ilości mazistych osadów w zbiornikach z mieszaniną 5% (V/V) FAME w paliwie do zasilania silników o ZS. Wykryto wówczas w tych osadach duże ilości wolnych glukozydów steroli – przy zastosowaniu metodyki badawczej opracowanej przez autora niniejszej pracy.
W przedmiotowych mieszaninach paliw handlowych oraz materiałów wzorcowych wyznaczono zależności pomiędzy parametrami niskotemperaturowymi, jak temperatura mętnienia (CP), temperatura blokady zimnego filtru (CFPP) oraz czas filtracji na zimno (CSFT), a zawartością składników śladowych FAME z oleju rzepakowego: wolnych glukozydów steroli (FSG), jak również nasyconych monoacylogliceroli (SMG).

Słowa kluczowe: parametry niskotemperaturowe, biodiesel, olej napędowy, wolne glukozydy steroli

Abstract

The depletion of primary energy sources and the increase in greenhouse gas emissions to the atmosphere necessitate taking action to seek alternative sources, including renewable energy sources. In March 2011, the European Commission issued a new White Paper – "Roadmap to a Single European Transport Area – Towards a competitive and resource efficient transport system" [White Paper; 2011]. The White Paper presents a vision of a competitive and sustainable transport system, ensuring its further growth and mobility while achieving the goal of reducing greenhouse gas emissions by 60% in 2050. The directions of development of motor fuels are mainly determined by the undesirable climate changes that negatively affect the environment, as well as by the constant development of engine designs in order to meet the increasing requirements of environmentalists and users. The modern world has realized that it is facing a serious environmental threat caused by CO2 emissions largely from car transport. Widely understood environmental protection, and also climate protection, requires the use of more eco-friendly engine fuels, which is reflected by European Union Directives and, consequently, in national legislation. A further increase in the share of biofuels and biocomponents in fuels intended for transport is expected, and these will not only be first generation fuels derived from vegetable oil transesterification (VOE) such as the currently commonly used fatty acid methyl esters (FAME) or fuels derived from the hydrotreatment of vegetable oils and animal fats (HVO), but also liquid fuels produced from biomass and bio-waste through thermochemical conversion. Low-temperature properties, and also the presence of biocomponents (FAME) in diesel fuel, which is the source of deposits in the engine and in its fuel system, causing many operational problems, are one of the important quality parameters of fuels intended for supplying diesel engines (ZS). FAME from rapeseed oil, widely used in the European Union as a biofuel for compression-ignition engines, has not, until recently, been suspected of affecting the performance parameters of the final product by the trace substances they contain, such as free sterol glucosides. In 2011, Polish fuel bases signaled the problem of a large amount of greasy deposits in tanks with a mixture of 5% (V/V) FAME in fuel for supplying diesel engines.
Large amounts of free sterol glucosides were detected in these sediments using the research methodology developed by the author of this work. In the subject mixtures of commercial fuels and reference materials, relationships between low-temperature parameters such as cloud point CP, cold CFPP filter block temperature, CSFT cold filtration time on the one hand, and the content of FAME trace components from rapeseed oil: free sterol glucosides (FSG) and saturated monoacylglycerols (SMG) on the other hand, were determined.

Keywords: low-temperature parameters, biodiesel, diesel fuel, free sterol glucosides

Cena egzemplarza: 60 zł netto (plus 5% VAT)

Zamówienia prosimy składać e-mailowo: nafta-gaz@inig.pl lub telefonicznie 12 617 76 32.