AT505758B1 - Verfahren zur herstellung von biodieselkraftstoff - Google Patents

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1. 2 AT 505 758 B1 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Biodieselkraftstoff. Biodiesel wird aus chemisch verarbeiteten Pflanzenölen erzeugt und dient als Ersatz für herkömmlichen Dieselkraftstoff, der aus Erdöl gewonnen wird. Die ältesten Verfahren zur Umesterung von Pflanzenölen zu Biodiesel benützen Rührwerke, um das Pflanzenöl mit der darin unlöslichen Mischung aus Alkohol, meist Methanol, und darin gelöstem Katalysator, meist KOH oder NaOH, in intensiven Phasenkontakt zu bekommen, denn nur an dieser Fläche findet die Reaktion statt. Da die mögliche Kontaktfläche durch diese Art der Phasenmischung nur mäßige Ausmaße erreicht und daher die Umesterung nicht vollständig erfolgt, muß nach der Absetzung der Glyzerinphase ein zweites Mal umgeestert werden. Modernere Verfahren nutzen wirksamere mechanische Schritte zur Erzeugung größerer Grenzflächen, z.B. mechanische Emulgatoren, Hochdruckemulgatoren, Ultraschall oder Mikrowellen. Durch die dadurch erzielbare wesentlich größere Phasenkontaktfläche erfolgt die Reaktion viel schneller und vollständiger und es genügt eine Reaktionsstufe zur normgerechten vollständigen Umesterung. Bei jedem dieser Verfahren wird der basische oder auch saure Katalysator im Alkohol gelöst, der gewonnene Ester ist dann durch Salze verunreinigt und muß aufwendig gereinigt werden, um die geforderten Normen zu erfüllen. Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren zur Herstellung von Biodieselkraftstoff zu schaffen, welches effektiver ist und weniger Arbeitsschritte benötigt als die bekannten Verfahren. Das erfindungsgemäße Verfahren erreicht dies dadurch, daß ein Gemisch aus Pflanzenöl und mindestens einem Ether mit mindestens einem supersauren Granulat gemischt wird, um eine saure Etherspaltung zu bewirken. Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet zur Umesterung und Veresterung als supersaures Granulat z.B. Nafion 50, wobei zwei Reaktionen durchgeführt werden: Ein Reaktor verwandelt Alkohole zu Ether, z.B. Dimethylether aus Methanol, Diethylether aus Alkohol, wobei diese Ether in Pflanzenöl komplett löslich sind, so daß kein Emulgator oder Rührwerk für die Reaktion notwendig ist. Die Umesterungs- und Veresterungsreaktion erfolgt in einer zweiten Reaktionskammer, ebenfalls gefüllt mit dem supersauren Granulat, wobei die Reaktion durch sogenannte saure Etherspaltung erfolgt und die eigentlichen Reaktanden, Carbonium- und Carbenium-lonen, entstehen. Die Reaktionsprodukte sind salzfrei, der überschüssige Ether läßt sich leicht von dem entstandenen Ester und dem freigewordenen Glyzerin durch Abdampfen trennen und wird dem Öl erneut zugesetzt. Der entstehende Ester ist mit dem freigewordenen Glyzerin nicht mischbar und kann von der Oberfläche mit einem Skimmer abgezogen werden. Der Ester läßt sich leicht vom überschüssigen Ether durch Aufbringung von Unterdrück befreien, die noch enthaltenen Mengen von Glyzerin werden mittels eines hydrophilen Granulates entfernt und bedürfen keiner weiteren Reinigungsschritte. Das Glyzerin kann anschließend zu pharmazeutischem Glyzerin verarbeitet werden. Es versteht sich, daß die geschilderten Ausführungsbeispiele im Rahmen des Erfindungsgedankens verschiedentlich abwandelbar sind, z.B. hinsichtlich der Erzeugung von Ether aus Alkoholen, dem Trennen des Gemisches aus Ether, Ester, Glyzerin und Katalysatoren sowie hinsichtlich der Reinigung des Esters. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von Biodieselkraftstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus Pflanzenöl und mindestens einem Ether mit mindestens einem supersaurem 3 AT 505 758 B1 Granulat gemischt wird, um eine saure Etherspaltung zu bewirken.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ether zuvor in einer Reaktion mindestens eines Alkohols mit mindestens einem supersauren Granulat erzeugt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß überschüssiger Ether durch Abdampfen vom Ester und dem erzeugten Glyzerin getrennt wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Ester von der Oberfläche des Gemisches physikalisch entfernt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin überschüssiger Ether vom Ester durch Aufbringen von Unterdrück entfernt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin im Ester enthaltenes Glyzerin mittels hydrophilen Granulates entfernt wird. Keine Zeichnung