Analiza właściwości oleju pirolitycznego pod kątem jego magazynowania, transportu i użytkowania

• Autorzy: Czardybon Agata , Ignasiak Karina

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2021.5.3

Warianty tytułu

EN

Analysis of pyrolysis oil properties in terms of its storage, transport and use

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono testy stabilności oleju pirolitycznego, polegające na analizie zmian jego lepkości dynamicznej, zawartości wody oraz składu lotnych związków organicznych. Badania wykazały stosunkowo ograniczoną stabilność oleju podczas przechowywania, zwłaszcza w podwyższonych temperaturach, objawiającą się wzrostem lepkości oraz zawartości wody. Po okresie przechowywania oleju zaobserwowano spadek stężenia reaktywnych związków tlenowych odpowiadających za jego stabilność. Ze względu na znaczną zawartość wody w badanym biooleju podjęto próby jego waloryzacji metodą wirowania, ekstrakcji oraz inwersji faz emulsji. Przeprowadzono także testy mieszalności biooleju z olejem napędowym i RME w celu waloryzacji oleju pirolitycznego jako potencjalnego paliwa silnikowego.

EN

Pyrolysis oil produced from pine wood by rapid biomass pyrolysis was tested for water content, dynamic viscosity, and oil volatile organic fraction compn. The oil showed relatively limited storage stability, especially at elevated temp. A decrease in the concn. of reactive O compds. responsible for the oil stability was observed after its storage period. The miscibility of pyrolysis oil with diesel fuel and rapeseed methyl esters was tested to develop a method of pyrolysis oil valorization as a potential engine fuel.

Słowa kluczowe

PL

olej pirolityczny; biomasa; bioolej; właściwości fizyko-chemiczne

EN

pyrolysis oil; biomass; biooil; physico-chemical properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 100, nr 5
• Strony: 436--444
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czardybon Agata

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ul. Zamkowa1, 41-803 Zabrze

autor

Ignasiak Karina

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

Bibliografia

• [1] BBC. Reasons for increase in demand of energy https://www.bbc.com/bitesize/guides/zpmmmp3/revision/1, dostęp 24 października 2020 r.
• [2] A. Demirbas, Prog. Energy Combust. Sci. 2007, 33, 1.
• [3] G.W. Huber, S. Iborra, A. Corma, Chem. Rev. 2006, 106, 4044.
• [4] Ł. Jęczmionek, S. Oleksiak, I. Skręt, A. Marchut, Przem. Chem. 2006, 85, nr 12, 1570.
• [5] R.A. Voloshin, M.V. Rodionova, S.K. Zharmukhamedov, T.N. Veziroglu, S.I. Allakhverdiev, Int. J. Hydrogen Energy 2016, 41, 17257, http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.07.084.
• [6] S. Stelmach, Piroliza odpadów jako element gospodarki o obiegu zamkniętym, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2019, ISBN 978-83-7880-604-2.
• [7] K. Słowik, S. Stelmach, [w:] Bezpieczeństwo - Jakość - Efektywność. Innowacyjne i przyjazne dla środowiska techniki i technologie przeróbki surowców mineralnych, Instytut Techniki Górniczej KOMAG, Gliwice 2011.
• [8] H. Schulz, Appl. Catal. A: General 1999, 186, 1.
• [9] M.E. Dry, Appl. Catal A: General 2004, 276, 1.
• [10] M.J.A. Tijmensen, A.P.C. Faaij, C.N. Hamelinck, M.R.M. van Hardeveld, Biomass Bioenergy 2002, 23, 129.
• [11] M.E. Dry, J. Chem. Technol. Biotechnol. 2002, 77, 43.
• [12] R.M. Rowell, A.E. Hokanson, [w:] Progress in biomass conversion (red. K.V. Sarkanen, D.A. Tillman), Academic Press, New York 1979.
• [13] D. Gullu, A. Demirbas, Energy Convers. Manage. 2001, 42, 1349.
• [14] T. Chmielniak, M. Ściążko, Appl. Energy 2003, 74, 393.
• [15] D. Mohan, C.U. Pittman, P.H. Steele, Energy Fuels 2006, 20, 848.
• [16] D.C. Elliott, D. Beckman, A. Bridgwater, J.P. Diebold, S.B. Gevert, Y. Solantausta, Energy Fuels 1991, 5, 399.
• [17] A.V. Bridgwater, G.V C. Peacocke, Renew. Sustain. Energy Rev. 2000, 4, 1.
• [18] R.H. Venderbosch, W. Prins, Biofuels Bioprod. Biorefin. 2010, 4, 178.
• [19] E. Butler, G. Devlin, D. Meier, K. McDonnell, Renew. Sustain. Energy Rev. 2011, 15, 4171.
• [20] A.V. Bridgwater, Biomass Bioenergy 2012, 38, 68.
• [21] T. Kan, V. Strezov, T.J. Evans, Renew. Sustain. Energy Rev. 2016, 57, 1126.
• [22] J. Lehto, A. Oasmaa, Y. Solantausta, M. Kyto, D. Chiaramonti, Fuel oil quality and combustion of fast pyrolysis bio-oils, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo 2013, 79.
• [23] A. Oasmaa, E. Kuoppala, Y. Solantausta, S. Gust, Energy Fuels 2003, 17, nr 1, 1.
• [24] A.P.P. Pires, J. Arauzo, I. Fonts, M.E. Domine, A. F. Arroyo, M.E. Garcia-Perez, J. Montoya, F. Chejne, P. Pfromm, M. Garcia-Perez, Energy Fuels 2019, 33, 4683.
• [25] R. Prakash, R.K Singh, S. Murugan, J. Energy Inst. 2015, 88 64.
• [26] A. Oasmaa, E. Leppämäki, P. Koponen, J. Levander, E. Tapola, Physical characterization of biomass-based pyrolysis liquids. Application of standard fuel oil analyses, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo 1997, 306.
• [27] F.R.A. Agblevor, R.J. Evans, Proceedings Biomass pyrolysis oil properties and combustion meeting, 26-28 września 1995 r., Estes Park Colorado.
• [28] G.J. Suppes, V.P. Natarajan, Z. Chen, Autoignition of select oxygenate fuels in a simulated diesel engine environment, AIChE National Meeting, New Orleans, LA, 1996.
• [29] S. Gust, [w:] Developments in thermochemical biomass conversion (red. A.V. Bridgwater, D.G.B. Boocock), 1997, t. 1. 481.
• [30] A. Oasmaa, C. Peacocke, S. Gust, D. Meier, R. McLellan, Energy Fuels 2005, 19, nr 5, 2155.
• [31] C.R Shaddix, P.J. Tennison, Mat. Konf. Twenty-Seventh Symposium (International) on Combustion 1998, The Combustion Institute, 1907.
• [32] J. Diebold, A review of the chemical and physical mechanisms of the storage stability of fast pyrolysis bio-oils, Report NREL/SR-570-27613, 2000.
• [33] A. Oasmaa, C. Peacockle, A guide to physical property characterisation of biomass-derived fast pyrolysis liquids, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo 2001, 450.
• [34] A. Oasmaa, E. Kuoppala, Y. Solantausta, Energy Fuels 2003, 17, nr 2, 433.
• [35] J.P. Diebold, S. Czernik, Energy Fuels 1997, 11, 1081.
• [36] https://www.btg-btl.com/en/technology
• [37] Procedura Q/LG/14/A:2011, Oznaczanie wody metodą Karla-Fishera.
• [38] PN-77/C-97065, Produkty węglopochodne. Oznaczanie zawartości popiołu.
• [39] Procedura Q/LP/42/A:2011), Oznaczanie wartości opałowej.
• [40] Procedura Q/LG/15/B:2017, Analiza elementarna.
• [41] Procedura Q/LG/10/A, Oznaczanie temperatury zapłonu w tyglu otwartym.
• [42] PN-93/C-97093), Produkty węglopochodne. Benzol.
• [43] PN-C-82057:2000, Produkty węglopochodne. Oznaczanie gęstości.
• [44] PN-EN ISO 3219:2000, Tworzywa sztuczne. Polimery/żywice w stanie ciekłym lub jako emulsje albo dyspersje. Oznaczanie lepkości za pomocą wiskozymetru rotacyjnego przy określonej szybkości ścinania.
• [45] PN-C-97055:2001, Produkty węglopochodne. Destylacja normalna.
• [46] A. Oasmaa, C. Peacocke, A guide to physical property characterisation of biomass-derived fast pyrolysis liquids, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo 2010, 731, http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2010/P731.pdf.
• [47] A. Shihadeh, S. Hochgreb, Energy Fuels 2002, 16, nr 3, 552.
• [48] S. Moloodi, Experimental investigation of the effects of fuel properties on combustion performance and emissions of biomass fast pyrolysis bio-oil ethanol blends in a swirl burner, Thesis, University of Toronto, 2011.
• [49] J.S. Tumuluru, S. Sokhansanj, R.J. Hess, C.T. Wright, R.D. Boardman, Ind. Biotechnol. 2011, 7, nr 5, 384.
• [50] A. Czardybon, K. Ignasiak, J. Robak, P. Babiński, G. Łabojko, T. Iluk, M. Szul, Sprawozdanie IChPW z wykonania pracy pt.: „Katalityczna szybka piroliza biomasy dla maksymalizacji produkcji wysokojakościowych paliw”, projekt EnCat, 2019.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).

2. Praca wykonana w ramach projektu pt. „Enhanced catalytic fast pyrolysis of biomass for maximum production of high-quality biofuels (EnCat), w ramach programu ERA-NET Bioenergy.