Hvorfor råvareforberedelse former produktkvaliteten
Vurdering af råvaren er med til at afgøre, hvilke forberedelsestrin den valgte proces har behov for. Dedikeret forbehandling er ikke universelt nødvendig for enhver indkommende olie.
Phospholipider og produktkvalitet
Rå vegetabilske olier indeholder phospholipider, også kaldet phosphatider eller slimer, i niveauer der varierer med afgrødekilde og forudgående håndtering. Visse phospholipider, navnlig calcium- og magnesiumsaltene af phosphatidsyre og lysophosphatidsyre, er stærke emulgatorer, der kan forstyrre nedstrøms separation, hvis de forbliver i olien under alkalineutralisation. ASTM D6751, som opsummeret i AFDC-specifikationstabellen, begrænser phosphorindholdet i færdigt B100 til 0,001 masseprocent for alle grader, testet efter ASTM D4951. NREL-rapporten beskriver phosphorreduktion under konventionel sojabønneolie-forarbejdning, herunder overførsel til glycerolfraktionen og fjernelse under vandvask. Den observation fastslår ikke, at enhver rå råvare eller produktionsrute vil overholde grænseværdien for det færdige brændstof.
Afslimningsprocessen
Afslimning omdanner hydrofile phospholipider til en separerbar hydreret form. Vandafslimning, blanding af rå olie med en lille mængde vand under mekanisk omrøring ved moderat temperatur, hydrerer en del af phospholipiderne, så de bliver uopløselige i olien og kan separeres ved bundfældning, filtrering eller centrifugering. En fraktion af phosphatider lader sig imidlertid ikke hydrere ved vandkontakt alene. Syreafslimning med phosphorsyre eller citronsyre behandler den ikke-hydrerbare fraktion. Den valgte behandling påvirker også den potentielle anvendelse af den separerede slimfraktion. Omfanget af slimfjernelse afhænger af styrken af syrebehandlingen og oliens natur.
Filtrering i råvareforberedelse
Filtrering adskiller suspenderede faste urenheder, såsom frøfragmenter og melrester, fra olien. Råvarefiltrering og filtrering af slutproduktet tjener forskellige formål, så en klassifikation angivet for ét trin er ikke automatisk passende for et andet. Valg af filter afhænger af det indkommende materiale samt udstyr og produktkrav. Animalske fedtstoffer kan kræve opvarmet håndtering for at forblive pumpbare, men en universel filtreringstemperatur eller porestørrelse kan ikke udledes af et indledende produktionseksempel. Filtrering erstatter heller ikke den separate vurdering af vand-, FFA- og phospholipidindhold.
Frie fedtsyrer og deres samspil med forbehandling
Frie fedtsyrer udgør en anden udfordring end phospholipider. I en basekatalyseret proces reagerer FFA'er med det alkaliske materiale og danner sæbe, hvilket reducerer den base, der er til rådighed til transesterificering, og komplicerer separationen. Syrekatalyseret esterificering er én måde at omdanne FFA'er til estere på, inden en basekatalyseret fase. Denne reaktion er adskilt fra transesterificering af triglycerider. Den passende forbehandlingsrute afhænger af de målte råvareegenskaber og procesdesignet, ikke blot af, om materialet sælges som vegetabilsk olie, animalsk fedtstof eller genindvundet fedt.
Operatørrelevans og kvalitetsovervågning
Da vegetabilske olier og animalske fedtstoffer varierer i deres fedtsyreprofiler, phospholipidindhold, FFA-niveauer og forureninger, kan forbehandling ikke designes én gang og anvendes ensartet på enhver råvare. Biodiesel af høj kvalitet er blevet produceret selv fra rå sojabønneolie, men anvendelse af delvist eller fuldstændigt raffineret olie forenkler produktionsprocessen. Forskellige kvalitetsproblemer løses af forskellige enhedsoperationer. Indtagsvurdering, forbehandling og testning af det færdige brændstof skal derfor betragtes samlet. Phosphortesten, der refereres til i ASTM D6751 (ASTM D4951), giver den endelige bekræftelse af, at den færdige biodiesel opfylder grænsen på 0,001 masseprocent phosphor specificeret for alle grader i AFDC-oversigten over denne standard.