Değisik bitkisel yağ metil esterlerinin üretilmesi, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin karşılaştırılması

Alternatif yakıt olarak günümüzde biyodizel oldukça önemli hale gelmistir. Biyodizel her türlü yağdan birtakım kimyasal islemler ile elde edilebilmektedir. Bitkisel yağların dizel motorlarında yakıt olarak kullanılmasını etkileyen en önemli faktör viskozitelerinin dizel yakıtı ile kıyaslandığında çok yüksek olmasıdır. Viskoziteleri, dizel yakıtına yakın değerlere getirmek için kullanılan yaygın metot esterlestirme islemidir. Esterlestirme alkol ile bitkisel yağların tepkimeye sokularak gliserin ve yakıt elde etme islemidir. Esterlestirmede en yaygın kullanılan alkoller metanol ve etanoldur. Metanol, fiziksel ve kimyasal özelliklerinin (Polar ve kısa alkol zinciri) avantajları ve maliyeti düsürmesi nedeni ile daha fazla tercih edilmektedir. Bu çalısmada; Mısırözü, ayçiçek, soya ve kanola yağı kullanılarak, 4 farklı biyodizel yakıtı metil esterlestirme metodu kullanılarak üretilmistir. Biyodizellerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, ASTM ve TSE standartları ile karsılastırılmıstır. Üretilen biyodizellerin viskozite değerleri yüksek, parlama noktası düsük çıkmıstır. Soğuk havalarda yakıtın kristalize olmasına neden olan akma noktası ve kükürt oranı değerlerinin, standartlar içerisinde olduğu tespit edilmistir.

The production of various vegetable oil methyl esters and comparison of their physical and chemical properties

Recently, biodiesel have taken an important as an alternative fuel. Biodiesel is produced from various oils by using some chemical process. Viscosity of the vegetables oils is 10 times than diesel fuel. Therefore, vegetable oil isn’t used in the diesel engine directly. Transesterification method is commonly used to decrease viscosity of the vegetable oils. In this study, biodiesels were produced from sunflower, corn, soybean and canola oils by using methyl transesterification method. Physical and chemical properties of biodiesel were compared with ASTM and TSE standards. According to diesel fuels, viscosities and flashing points of biodiesels were observed high and low respectively. Pouring points and sulphur ratios of biodiesels are suitable to ASTM and TSE standards.

___

  • 1. Machacon H. T. C., Matsumoto Y., Ohkawara C., Shiga S., Karasawa T., Nakamura H., “The effect of coconut oil and diesel fuel blends on diesel engine performance and exhaust emissions”, JSAE Review 22 (2001) 349–355
  • 2. Machacon H. T. C., Shiga S., Karasawa T., Nakamura H., “Performance and emission characteristics of a diesel engine fueled with coconut oil{diesel fuel blend”, Biomass and Bioenergy 20 (2001) 63{69).
  • 3. Ma F., Hanna M. A., “Biodiesel production: a review”, Bioresource Technology 70 (1999) 1-15.
  • 4. Çanakçı M, “The potential of restaurant waste lipids as biodiesel feedstocks”, Bioresource Technology, Volume 98, Issue 1, January 2007, Pages 183-190.
  • 5. Chuang-Wei Chıu, “Biodiesel synthesis and impact of cold flow additives”, master thesis,University of Missouri-Columbia.
  • 6. Usta N., “Use of tobacco seed oil methyl ester in a turbocharged indirect injection diesel engine”, Biomass and Bioenergy 28 (2005) 77–86.
  • 7. Altıparmak D., Keskin A., Koca A., Gürü M., “Alternative fuel properties of tall oil fatty acid methyl ester–diesel fuel blends” Bioresource Technology, Volume 98, Issue 2, January 2007, Pages 241-246
  • 8. M. Canakci, J. Van Gerpen, “Biodiesel production viacid catalysis”, American Society of Agricultural Engineers 0001-2351 / 99 / 4205-1203.
  • 9. G. Amba Prasad Rao, P. Rama Mohan, “Effect of supercharging on the performance of a DI Diesel engine with cotton seed oil”, Energy Conversion and Management 44 (2003) 937–944.
  • 10. Abdul Monyem, Jon H. Van Gerpen, “The effect of biodiesel oxidation on engine performance and emissions”, Biomass and Bioenergy 20 (2001) 317–325.
  • 11. S. Bari , T.H. Lim, C.W. Yu, “Effects of preheating of crude palm oil (CPO) on injection system, performance and emission of a diesel engine”, Renewable Energy 27 (2002) 339–351.
  • 12. M. Canakci, “Performance and emissions characteristics of biodiesel from soybean oil”, Proc. IMechE Vol. 219 Part D: J. Automobile Engineering.
  • 13. M. Canakci, J. Van Gerpen, “Biodiesel production from oils and fats with high free fatty acids”, American Society of Agricultural Engineers, Vol. 44(6): 1429–1436, 2001.
  • 14. Dmytryshyn S.L., Dalai A.K., Chaudhari S.T.,. Mishra H.K, Reaney M.J., “Synthesis and characterization of vegetable oil derived esters: evaluation for their diesel additive properties”, Bioresource Technology 92 (2004) 55–64.
  • 15. Fukuda H., Kondo A., Noda H., “Biodiesel Fuel Production by Transesterification of Oils”, Journal Of Bioscience And Bioengineering, vol. 92, no. 5,405-416.2001.
  • 16. Monyem A., Canakci m., Van gerpen j. H., “Investıgatıon of bıodıesel thermal stabılıty Under sımulated ın-use condıtıons”, American Society of Agricultural Engineers, VOL. 16(4): 373-378.
  • 17. Karaosmanoğlu F., Kurt G., Özaktas T., “Direct Use Of Sunflower Oil As Acompression-Đgnition Engine Fuel”, Energy Sources, 22:659-672,2000.
  • 18. Zhou W. “Production of sunflower oil ethyl ester for use as a biodiesel fuel”, Master thesis, department of chemical engineering and applied chemistry.
  • 19. Mohammed, A.A., 1995, ”Yakıt Olarak Bazı Bitkisel Yağların Dizel Motor Performansına Etkileri”, Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
  • 20. Al-Widyan, M., Tashtoush, G., Abu-Qudais, M., 2002, “Utilization of Ethyl Ester of Waste Vegetable Oils as Fuel in Diesel Engines”, Science Direct Fuel Processing Technology, Vol.76 March, pp.91-103.
  • 21. Nwafor, I, M, O., 2003, “The Effect of Elevated Fuel Inlet Temperature on Performance Of Diesel Engine Running on Neat Vegetable Oil at Constant Speed Conditions”, Science Direct Renewable Energy, Vol.28, pp. 171-181.
  • 22. Silva, N, F., Prata, S, A., Rady, M, A., Teixeira, R, J., 2003, “Technical Feasibility Assessment of Oleic Sunflower Methyl Ester Utilisation in Diesel Bus Engines”, Energy Conversion and Management, Vol.44, pp.2857-2878
  • 23. Labeckas, G., Slavinskas, S., 2005, “The Effect of Rapeseed Oil Methyl Ester on Direct Injection Diesel Engine Performance and Exhaust Emissions”, Energy Conversion and Management, 11 September, pp.1– 14.
  • 24. Kasifoğlu, S., 2005, “Dizel Motorlarında Kayısı Yağı Metil Esterinin Alternatif Yakıt Olarak Kullanılması”, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Đstanbul.
  • 25. Çanakçı, M., and Van Gerpen, J., 2003, “Comparsion of Engine Performance and Emissions for Petroleum Diesel Fuel, Yellow Grease Biodiesel, and Soybean Oil Biodiesel”, Transactions of the ASAE, vol.46, no.4, pp.937-944.
  • 26. Sengil, M., 2005, “Karısım Bitkisel Yağ Etil ve Metil Esterlerinin Dizel Motorlarında Kullanılabilirliğinin Đncelenmesi”, Yüksek Lisans Tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Sakarya.
  • 27. Altıparmak, D., Keskin, A., Koca, A., Gürü, M., 2006, “Alternative Fuel Properties of Tall Oil Fatty Acid Methyl Ester–Diesel Fuel Blends”, Bioresource Technology, 20 January, pp. 1-6.
  • 28. Akyarlı A., Alpaslan N., Çicek T., Diktas E.,Elmacı Y., Karagözlü C., Öztüre N., Sayın R., Sezerman U., Sındır K.O., Sipahi D., Sahin M.O., “Biyodizel Yakıtın Uluslararası Standartlarda Üretimi”, Bioenerji 2004 Sempozyumu – Đzmir.
  • 29. Tate R.E, Watts K.C., Allen C.A.W., Wilkie K.I., “The viscosities of three biodiesel fuels at temperatures up to 300 °C”, Fuel 85 (2006) 1010–1015.
  • 30. Keven, A., 2005, “Dizel Motorunda Fındık Yağı Esterinin Alternatif Yakıt Olarak Kullanılabilirliği”, Yüksek Lisans Tezi, Fırat Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elazığ.