Χαρακτηρισμός μειγμάτων υδρογονοκατεργασμένου χρησιμοποιημένου μαγειρικού ελαίου με ΒΑΡΥ GASOIL - Λαμπρινουδάκης, Παντελής (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών (IV). Εργαστήριο Τεχνολογίας Καυσίμων και Λιπαντικών, 2015)
Σκοπός της συγκεκριμένης διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση των υδρογονοκατεργασμένων μειγμάτων χρησιμοποιημένου μαγειρικού ελαίου (υβριδικού βιοντίζελ 2ης γενιάς) με βαρύ Gasoil ως προς τα ποιοτικά του χαρακτηριστικά και τις προδιαγραφές, για τη παραγωγή καυσίμου που έχει παρόμοιες ιδιότητες με αυτές του ντήζελ κίνησης και είναι ελεύθερο από τα περισσότερα μειονεκτήματα του βιοντίζελ 1ης γενιάς. Αυτός είναι και ένας από τους στόχους του προγράμματος με τίτλο « Βελτίωση Αειφορίας Τεχνολογίας Παραγωγής Ντήζελ – SustainDiesel ». Το κύριο αντικείμενο του προγράμματος αυτού είναι η διεύρυνση της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την βελτίωση της αειροφορίας του ντήζελ, μέσω της προώθησης ενός υβριδικού ντήζελ 2ης γενιάς με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Η νέα τεχνολογία βασίζεται στην συν-υδρογονοκατεργασία πετρελαϊκών κλασμάτων με υπολειμματικά λιπίδια (UCO). Η υδρογονοκατεργασία αποτελεί μία εναλλακτική μέθοδο για την μετατροπή των φυτικών ελαίων σε καύσιμα υψηλής ποιότητας, ακόμα και σε περιπτώσεις που το φυτικό έλαιο είναι υποβαθμισμένο, όπως τα χρησιμοποιημένα μαγειρικά έλαια. Τα δείγματα UCO προμηθεύτηκαν από τη πιλοτική μονάδα υδρογονοκατεργασίας του ΙΔΕΠ/ΕΚΕΤΑ και η χρήση τους ως αυτούσια καύσιμα ήταν ανέφικτη εξαιτίας των δυσχερών τους ιδιοτήτων ψυχρής ροής και της αρκετά χαμηλής τους πυκνότητας. Παρόλα αυτά, το UCO χαρακτηρίζεται από εξαιρετικά καλό αριθμό κετανίου και σε συνδυασμό με την χαμηλή του πυκνότητα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως συστατικό ανάμιξης για την αναβάθμιση μεσαίων αποσταγμάτων χαμηλής ποιότητας. Για το λόγο αυτό μελετήθηκαν τα μείγματα UCO (Used Cooking Oil) με HGO (Heavy Gasοil) με αναλογία UCO-HGO 30/70 (Β30), το 100% HGO (Β00) και τέλος το μείγμα UCO-HGO 5/95 (Β5), τα οποία είχαν υποστεί υδρογονοκατεργασία. Στα παραπάνω μείγματα έγινε κλασματική απόσταξη υπό κενό, με τη διεργασία ASTM D2892 που χρησιμοποιείται για την κλασμάτωση του αργού πετρελαίου. Επιπλέον στο WCO-HGO 30/70 έγιναν αποστάξεις έως τις θερμοκρασίες 360οC, 370οC, 380οC για την διερεύνηση των ιδιοτήτων του και σε όλα τα αποστάγματα μελετήθηκαν οι εξής βασικές ιδιότητες: πυκνότητα, ιξώδες, ιδιότητες ψυχρής ροής, αριθμός και δείκτης κετανίου, περιεκτικότητα σε S και Ν , αρωματικά, και ο δείκτης διάθλασης. Τα μείγματα χαρακτηρίστηκαν με βάση το πρότυπο ΕΝ 590, όπου εξαιτίας του υψηλού CFPP του UCO, οι ιδιότητες ψυχρής ροής στόχευαν να πληρούν μόνο τις ήπιες καλοκαιρινές προδιαγραφές της εύκρατης ζώνης, στην οποία επάγεται η Ελλάδα.Συμπερασματικά, η χαμηλή πυκνότητα του UCO ήταν θετική για την ανάμιξη του με τα βαριά κλάσματα gasoil και ο υψηλός αριθμός κετανίου του συντέλεσε ουσιαστικά στην βελτίωση των ιδιοτήτων ανάφλεξης των διαμορφούμενων μειγμάτων. Παρατηρήθηκε αναλογική μεταβολή της πυκνότητας, του ιξώδους, του αριθμού και του δείκτη κετανίου από την περιεκτικότητα σε UCO. Αναμενόμενη συμπεριφορά παρουσίασαν οι ιδιότητες ψυχρής ροής των μιγμάτων UCO-HGO, όπου παρατηρήθηκε αύξησης τους με την προσθήκη παραφινικού UCO. Από τα μείγματα UCO- HGO μόνο το Β5 ήταν σύμφωνο με όλες τις εξεταζόμενες παραμέτρους του προτύπου ΕΝ 590 εκτός των ιδιοτήτων ψυχρής ροής και την θερμοκρασία ανάκτησης του 95 %vol συμπυκνώματος , ενώ κανένα από τα μείγματα Β30, Β30-370οC και Β30-380οC δεν ήταν εντός προδιαγραφών γιατί πολλές τους ιδιότητες ήταν εκτός προδιαγραφών, όπως το ιξώδες που ήταν πολύ υψηλό σε όλες τις περιπτώσεις. Έπειτα την αξιολόγηση του Β5, θεωρήθηκε απαραίτητη η διερεύνηση της ανάμειξη του μείγματος Β5 με ελαφρύτερα συστατικά (ελαφρύ gasoil ή κηροζίνη) με σκοπό την παραγωγή καυσίμου εντός των ορίων των προδιαγραφών.