BR102019009720A2 - AVIATION FUEL PRODUCTION PROCESS FROM SPECIFIC VEGETABLE OILS - Google Patents

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BR102019009720A2
BR102019009720A2 BR102019009720-5A BR102019009720A BR102019009720A2 BR 102019009720 A2 BR102019009720 A2 BR 102019009720A2 BR 102019009720 A BR102019009720 A BR 102019009720A BR 102019009720 A2 BR102019009720 A2 BR 102019009720A2
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BR102019009720-5A
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Luiz Vitor Leonardi Harter
Douglas Queiroz Santos
José Domingos Fabris
Samuel Peres Chagas
Juliana Quierati Da Silva
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Universidade Federal de Uberlândia
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    • C11B3/12Refining fats or fatty oils by distillation

Abstract

a presente invenção descreve o processo de obtenção de um combustível compatível com o querosene fóssil. o combustível com alto teor em ésteres alquílicos é constituído de uma mistura com maior teor em ésteres de cadeia curta (c8 a c14), com características semelhantes ao querosene de aviação. a produção dos ésteres alquílicos é realizada a partir da reação de transesterificação de óleos vegetais com maiores teores em triglicerídeos de cadeia curta.the present invention describes the process of obtaining a fuel compatible with fossil kerosene. fuel with a high content of alkyl esters consists of a mixture with a higher content of short chain esters (c8 to c14), with characteristics similar to aviation kerosene. the production of alkyl esters is carried out from the transesterification reaction of vegetable oils with higher levels of short chain triglycerides.

Description

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE COMBUSTÍVEL DE AVIAÇÃO A PARTIR DE ÓLEOS VEGETAIS ESPECÍFICOSAVIATION FUEL PRODUCTION PROCESS FROM SPECIFIC VEGETABLE OILS Campo da InvençãoField of the Invention

[01] . O presente pedido de patente refere-se ao processo de produção de combustível renovável de origem vegetal com propriedades físicas similares às do querosene de aviação de origem fóssil. Do processo inicial, obtém-se o biodiesel, que são ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, produzidos por reação de transesterificação dos triacilgliceróis dos óleos selecionados. Na sequência, por destilação atmosférica, obtém-se a fração enriquecida em ésteres de ácidos graxos de cadeia molecular mais curta.[01]. The present patent application refers to the process of producing renewable fuel of plant origin with physical properties similar to those of aviation kerosene of fossil origin. From the initial process, biodiesel is obtained, which are methyl or ethyl esters of fatty acids, produced by the transesterification reaction of the triacylglycerols of the selected oils. Then, by atmospheric distillation, the fraction enriched in fatty acid esters of the shortest molecular chain is obtained.

[02] . O processo tem potencialidade de uso em escala industrial, com especificidades a empresas produtoras de biocombustíveis, particularmente, de biodiesel. A tecnologia é adequada ao mercado dos biocombustíveis resultantes de fontes renováveis de origem vegetal.[02]. The process has the potential to be used on an industrial scale, with specificities for companies producing biofuels, particularly biodiesel. The technology is suitable for the biofuels market resulting from renewable sources of plant origin.

Fundamentos da InvençãoFundamentals of the Invention

[03] . O biodiesel favorece a sustentabilidade ambiental, dando condições para que energias sejam geradas e distribuídas, abrindo portas para a inovação.[03]. Biodiesel favors environmental sustainability, providing conditions for energies to be generated and distributed, opening doors for innovation.

[04] . Novas tecnologias vêm sendo desenvolvidas para a utilização das energias renováveis, buscando atender a evolução da demanda por combustíveis e também às necessidades de redução de gases do efeito estufa, que afetam negativamente a qualidade de vida no Globo, no balanço de massas influenciado pela emissão, por exaustão da combustão de combustíveis em motores de ciclo diesel ou de turbinas.[04]. New technologies have been developed for the use of renewable energies, seeking to meet the evolution of the demand for fuels and also the needs to reduce greenhouse gases, which negatively affect the quality of life on the Globe, in the mass balance influenced by the emission, by exhausting the combustion of fuels in diesel cycle engines or turbines.

[05] . A busca por alternativas sustentáveis tem requerido consideráveis esforços de pesquisa científica e de desenvolvimento tecnológico. Os biocombustíveis valorizam a agricultura familiar e sistemas agrícolas extrativos, na produção da biomassa precursora, sobretudo quando se refere às fontes vegetais específicas, como as palmáceas (plantas da família Arecaceae).[05]. The search for sustainable alternatives has required considerable scientific research and technological development efforts. Biofuels value family farming and extractive agricultural systems in the production of precursor biomass, especially when referring to specific plant sources, such as palm trees (plants of the Arecaceae family).

[06] . A utilização de biocombustíveis no segmento da aviação tem sido uma tendência global, devido à preocupação dos governos com as mudanças climáticas e, também, à necessidade de se adequar a uma economia de baixo carbono, para se conseguir reduzir as metas obrigatórias, compromissadas, ou voluntárias de emissões de gases do efeito estufa.[06]. The use of biofuels in the aviation segment has been a global trend, due to the concern of governments with climate change and, also, the need to adapt to a low carbon economy, in order to be able to reduce the mandatory, committed targets, or voluntary greenhouse gas emissions.

[07] . Para a produção de biodiesel, o óleo de macaúba (como de palmiste, babaçu ou coco) extraído das amêndoas, tem triacilglicerídeos esterificados majoritariamente com ácido láurico (cadeia molecular relativamente curta, C12:0). Obtém-se, pois, um biodiesel com propriedades físico-químicas interessantes para uso diretamente ou para transformação química e uso como combustível de aviação.[07]. For the production of biodiesel, macauba oil (such as palm kernel, babassu or coconut) extracted from almonds, has triacylglycerides esterified mainly with lauric acid (relatively short molecular chain, C12: 0). Therefore, a biodiesel is obtained with interesting physical-chemical properties for direct use or for chemical transformation and use as aviation fuel.

[08] . Os óleos vegetais são constituídos por uma mistura de ésteres derivados do glicerol (triacilgliceróis ou, alternativamente, triglicerídios) e seus ácidos graxos contêm cadeias de 8 a 24 átomos de carbono, com variações no grau de insaturação. De acordo com a espécie de oleaginosa, variações na composição química do óleo vegetal são observadas na proporção molar entre os diferentes ácidos graxos.[08]. Vegetable oils are made up of a mixture of esters derived from glycerol (triacylglycerols or, alternatively, triglycerides) and their fatty acids contain chains of 8 to 24 carbon atoms, with variations in the degree of unsaturation. According to the species of oilseed, variations in the chemical composition of vegetable oil are observed in the molar ratio between the different fatty acids.

[09] . O óleo da amêndoa da macaúba tem proporções significativas de ácidos graxos saturados de cadeia curta,, comumente, entre 71% e 85%; o ácido láurico (C12:0), ocorre entre 39% e 59% do conteúdo total de ácidos graxos da amêndoa do fruto damacaúba.[09]. Macaw almond oil has significant proportions of short-chain saturated fatty acids, commonly between 71% and 85%; lauric acid (C12: 0) occurs between 39% and 59% of the total fatty acid content of the almond of the damacaúba fruit.

[010] . A Lei n° 12.490, de 16 de setembro de 2011, define ‘bioquerosene de aviação’ como substância derivada de biomassa renovável que pode ser usada em turborreatores e turbopropulsores aeronáuticos ou, conforme o regulamento, em outro tipo de aplicação que possa substituir parcial ou totalmente o combustível de origem fóssil (ANP, 2011).[010]. Law No. 12,490, of September 16, 2011, defines 'aviation biokerosene' as a substance derived from renewable biomass that can be used in turbo-reactors and aeronautical turboprop engines or, according to the regulation, in another type of application that can partially or partially replace totally fossil fuel (ANP, 2011).

[011] . Os fabricantes de aeronaves, as indústrias químicas, as companhias aéreas e os governantes estão atuantes no sentido de buscar atender as demandas de abastecimento de combustíveis, que, desde 2006, é considerado o componente de maior custo operacional para as companhias aéreas. Os combustíveis amplamente utilizados na aviação são o querosene de aviação, conhecido como JET A1 ou QAV-1, a gasolina de aviação (em motores a pistão), conhecida como Avgas 100LL (100 low lead) ou GAV 100LL e também o etanol hidratado em quantidade reduzida.[011]. Aircraft manufacturers, chemical companies, airlines and government officials are active in seeking to meet the demands for fuel supply, which, since 2006, is considered the component with the highest operating cost for airlines. The fuels widely used in aviation are aviation kerosene, known as JET A1 or QAV-1, aviation gasoline (in piston engines), known as Avgas 100LL (100 low lead) or GAV 100LL and also hydrous ethanol in reduced quantity.

[012] . Os combustíveis aeronáuticos devem ter características específicas, em relação à viscosidade, poder calorífico e densidade, permitir operar motores de potências elevadas, apresentar volatilidade adequada e baixo ponto de congelamento. Apresentar baixa corrosividade e ser quimicamente estável. Para atender a essas especificações, geralmente, recebem aditivos, em quantidade e composição sujeitas a controle e aprovação.[012]. Aeronautical fuels must have specific characteristics, in relation to viscosity, calorific value and density, to allow high-powered engines to operate, have adequate volatility and a low freezing point. It has low corrosivity and is chemically stable. To meet these specifications, they are generally given additives, in quantity and composition subject to control and approval.

[013] . Algumas tecnologias apresentam processos de produção de hidrocarbonetos de origem renovável. As tecnologias apresentadas em US0264061A1 /0111599A1 e AU2010201903-A1 utilizam biomassa (madeira) como matéria-prima para a produção de combustíveis, mediante Fischer-Tropsch. O principal inconveniente dessas tecnologias é que a maior parte dos produtos obtidos tem características semelhantes ao diesel, não ao querosene. Necessitam de processos caros de beneficiamento químico-industrial, envolvendo craqueamento e alto custo energético.[013]. Some technologies have processes for the production of hydrocarbons from renewable sources. The technologies presented in US0264061A1 / 0111599A1 and AU2010201903-A1 use biomass (wood) as raw material for the production of fuels, through Fischer-Tropsch. The main drawback of these technologies is that most of the products obtained have characteristics similar to diesel, not kerosene. They need expensive chemical-industrial processing processes, involving cracking and high energy costs.

[014] . A tecnologia US0015459A1/0105814A1/0092724A1 leva a hidrocarbonetos a partir de ácidos graxos e ésteres. No processo, ocorre uma série de reações (hidrogenação, cetonização, hydrodeoxygenação e isomerização), que ocasionam aumento do custo de produção. Essas reações transformam triglicerídeos, ésteres e ácidos graxos em hidrocarbonetos.[014]. US0015459A1 / 0105814A1 / 0092724A1 technology leads to hydrocarbons from fatty acids and esters. In the process, a series of reactions occurs (hydrogenation, ketonization, hydrodeoxygenation and isomerization), which cause an increase in the production cost. These reactions turn triglycerides, esters and fatty acids into hydrocarbons.

[015] . A US7.915.460B2 leva à produção de hidrocarbonetos via hidrogenação, descarboxilação e hidrodeoxigenação. O processo pode ser utilizado para substratos do tipo óleos vegetais ou gorduras. A rota é flexível, pois pode ser utilizado para várias matérias-primas. A desvantagem é que pode ocorrer a formação de compostos com alto peso molecular, ocasionando a desativação de catalisadores.[015]. US7,915,460B2 leads to the production of hydrocarbons via hydrogenation, decarboxylation and hydrodeoxygenation. The process can be used for substrates such as vegetable oils or fats. The route is flexible, as it can be used for various raw materials. The disadvantage is that the formation of compounds with high molecular weight can occur, causing the deactivation of catalysts.

[016] . A tecnologia US7.972.392 B2, utiliza biomassa como matéria-prima convertida em hodrocarbonetos através de gaseificação de biomassa e Fischer-Tropsch. Processo de alto custo de equipamentos e energético.[016]. US7.972.392 B2 technology uses biomass as raw material converted into hodrocarbons through biomass gasification and Fischer-Tropsch. High cost process of equipment and energy.

[017] . A US0215137A1 utiliza a fermentação para transformar açúcares em biocombustíveis; o produto obtido tem característica de álcoois. A tecnologia utiliza uma rota de produção de biocombustível longa e inviável. Além disso, produz álcoois que não podem ser utilizados em aeronaves por turbinas, pois possuem características diferentes do querosene de origem fóssil e alto custo.[017]. US0215137A1 uses fermentation to transform sugars into biofuels; the product obtained has characteristics of alcohols. The technology uses a long and unfeasible biofuel production route. In addition, it produces alcohols that cannot be used in aircraft by turbines, as they have different characteristics from kerosene of fossil origin and high cost.

[018] . As patentes JPO 2011052077-A/ WO201102500-A1 apresentam a produção de bioquerosene a partir de óleos vegetais, gordura animal e outras matérias-primas que contenham glicerídeos e oxigênio mediante dehidrogenação e hidrogenação. Esses inventos utilizam catalisadores bifuncionais contendo metais do grupo 8 da Tabela Periódica. O processo tem custo superior à tecnologia aqui proposta.[018]. JPO patents 2011052077-A / WO201102500-A1 show the production of biokerosene from vegetable oils, animal fat and other raw materials that contain glycerides and oxygen through dehydrogenation and hydrogenation. These inventions use bifunctional catalysts containing metals from group 8 of the Periodic Table. The process costs more than the technology proposed here.

[019] . A patente BR 102014014140-5 A2, proposta pela UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS para bioquerosene a partir do óleo da semente do caroço de butiá. A patente relacionada faz uso de um processo de transesterificação do óleo de butiá em rota metílica e etílica. A presente técnica faz uso de uma oleaginosa diferente, rica em ácidos graxos de cadeias carbônicas curtas, ideais ao bioquerosene. Também realiza o processo de transesterificação, porém, há um posterior processo de destilação atmosférica, que tem como objetivo o aproveitamento preferencial dos ácidos graxos de cadeias carbônicas curtas, mas a etapa não é descrita na patente relacionada.[019]. The patent BR 102014014140-5 A2, proposed by the FEDERAL UNIVERSITY OF PELLETS for biokerosene from the seed oil of the butiá seed. The related patent makes use of a process for the transesterification of buty oil in methyl and ethyl routes. The present technique makes use of a different oilseed, rich in fatty acids of short carbon chains, ideal for biokerosene. It also performs the transesterification process, however, there is a subsequent process of atmospheric distillation, which aims at the preferential use of fatty acids from short carbon chains, but the step is not described in the related patent.

[020] . A patente PI08034656 A, proposta pela UNICAMP, para bioquerosene e processos de obtenção do mesmo, baseia-se na transesterificação de óleos vegetais na presença de um catalisador e compreende ainda processos de lavagem com água acidificada a 75 °C, desumidificante e filtração a vácuo, para assim realizar um posterior processo de destilação molecular.[020]. The patent PI08034656 A, proposed by UNICAMP, for biokerosene and processes for obtaining it, is based on the transesterification of vegetable oils in the presence of a catalyst and also comprises processes of washing with acidified water at 75 ° C, dehumidifying and vacuum filtration , in order to carry out a subsequent molecular distillation process.

[021] . A patente WO 2011143728 A1, proposta pela PETROBRAS, para um processo de produção de bioquerosene de aviação e composição de bioquerosene de aviação. O processo envolve a seleção de uma matéria prima que seja de origem renovável, que pode ser um óleo rico em glicerídeos contendo de seis a quatorze átomos de carbono na cadeia dos ácidos graxos. O documento cita matérias primas como óleos de coco, babaçu, palmiste, ouricuri, ou misturas dos mesmo em qualquer proporção. O próximo passo indicado é a produção de biodiesel dessas matérias a partir de processos já conhecidos. O processo ainda envolve uma etapa de fracionamento a vácuo, que submete o biodiesel produzido a uma destilação sob vácuo de 1 mmHg a 100 mmHg, de modo que a fração bioquerosene seja retirada no topo da coluna. Ou seja, a técnica utiliza-se de um procedimento bastante dispendioso do ponto de vista técnico e também de custo operacional.[021]. The patent WO 2011143728 A1, proposed by PETROBRAS, for a production process of aviation biokerosene and composition of aviation biokerosene. The process involves the selection of a raw material that is of renewable origin, which can be an oil rich in glycerides containing six to fourteen carbon atoms in the fatty acid chain. The document mentions raw materials such as coconut oils, babassu, palm kernel, ouricuri, or mixtures of them in any proportion. The next step indicated is the production of biodiesel from these materials using already known processes. The process also involves a vacuum fractionation step, which submits the produced biodiesel to vacuum distillation from 1 mmHg to 100 mmHg, so that the biokerosene fraction is removed at the top of the column. In other words, the technique uses a very expensive procedure from a technical point of view and also an operational cost.

[022] . O objetivo da presente invenção é realizar um procedimento de produção de bioquerosene que também envolve o uso de óleos vegetais a partir da destilação do biodiesel, porém, a partir de um processo de fracionamento utilizando destilação atmosférica, mais simples e de custo consideravelmente menor que o método mencionado. A presente invenção ainda faz o uso de oleaginosas que ainda não foram estudadas tendo em vista a produção de biocombustíveis, como o óleo das amêndoas dos cocos da gueiroba (Syagrus oleracea), palmácea nativa do cerrado brasileiro.[022]. The objective of the present invention is to carry out a biokerosene production procedure that also involves the use of vegetable oils from the distillation of biodiesel, however, from a fractionation process using atmospheric distillation, simpler and considerably less cost than mentioned method. The present invention also makes use of oilseeds that have not yet been studied with a view to the production of biofuels, such as almond oil from the gueiroba coconuts (Syagrus oleracea), a native palm of the Brazilian cerrado.

[023] . A presente técnica, neste pedido de patente, também faz uso de transesterificação, seguida de separação da glicerina e lavagem do biodiesel. Porém, a lavagem do produto obtido se dá com água a 80 °C e também com ácido clorídrico, para maior efetividade de remoção de resquícios de catalisador e possíveis sabões ou outros produtos formados na reação. O processo não depende de filtração a vácuo nem de uso de desumidificantes, pois a remoção da água se dá com uso de rota evaporadores e estufa. O processo de destilação molecular da patente citada é realizada em temperatura de 90 °C e pressão de 70 bar. O processo aqui proposto faz uso de destilação atmosférica do biodiesel obtido, não envolvendo redução de pressão, o que demandaria técnicas específicas e controle das operações e gastos energéticos. A destilação atmosférica se dá em processo simples e já conhecido, a temperaturas entre 180 °C e 270 ° C, sendo esta a única variável de controle. A grande vantagem é que o processo não requer ciclização (reação de reforma, como nos outros processos existentes de produção de bioquerosene), craqueamento, e desoxigenação (descabonilação ou descarboxilação). É utigraxoslizada biomassa vegetal rica em triglicerídeos com ácidos de cadeia molecular curta. A separação dos ésteres, a destilação, não requer uso de vácuo, sendo operado na pressão atmosférica, acarretando redução dos custos operacionais, em relação a equipamentos e gastos energéticos.
Listagem de Figuras
FIGURA 1: Fluxograma para produção do biodiesel 1
FIGURA 2: Fluxograma para a produção de biodiesel 2
FIGURA 3: Teor de ésteres do biodiesel do óleo de amêndoa de macaúba, do destilado total e resíduo de fundo.
FIGURA 4: Teor de ésteres do biodiesel do óleo de palmiste, do destilado total e do resíduo de fundo.
FIGURA 5: Resultados de massa específica a 20oC do QAV e blends com DT Macaúba.
FIGURA 6: Resultados de massa específica a 20oC do QAV e blends com DT Palmiste.
FIGURA 7: Resultados do ponto de fulgor (oC) para o QAV e blends Macaúba.
FIGURA 8: Resultados do ponto de fulgor (oC) para o QAV e blends Palmiste.
FIGURA 9A: Resultados da Análise de Destilação para o QAV e blends Destilado Palmiste
FIGURA 9B: Resultados da Análise de Destilação para o QAV e blends Destilado Macaúba
FIGURA 10A: Resultados da análise TGA para o QAV e blends Destilado Macaúba em ambiente oxidativo
FIGURA 10B: Resultados da análise TGA para o QAV e blends Destilado Macaúba em ambiente inerte
FIGURA 11A: Resultados análise TGA para o QAV e blends Destilado Palmiste em ambiente oxidativo
FIGURA 11B: Resultados análise TGA para o QAV e blends Destilado Palmiste em ambiente inerte
FIGURA 12A: Resultados análise DSC para o QAV e blends Palmiste
FIGURA 12B: Resultados análise DSC para o Destilado de Palmiste puro QAV B100P
FIGURA 12C: Resultados análise DSC para o QAV e blends Macaúba
FIGURA 12D: Resultados análise DSC para o Destilado de Macaúba puro QAV B100M
[023]. The present technique, in this patent application, also makes use of transesterification, followed by separation of glycerin and washing of biodiesel. However, the washing of the product obtained occurs with water at 80 ° C and also with hydrochloric acid, for greater effectiveness in removing traces of catalyst and possible soaps or other products formed in the reaction. The process does not depend on vacuum filtration or the use of dehumidifiers, as the water is removed using evaporators and an oven. The molecular distillation process of the cited patent is carried out at a temperature of 90 ° C and a pressure of 70 bar. The process proposed here makes use of atmospheric distillation of the biodiesel obtained, not involving pressure reduction, which would require specific techniques and control of operations and energy costs. Atmospheric distillation takes place in a simple and well-known process, at temperatures between 180 ° C and 270 ° C, which is the only control variable. The great advantage is that the process does not require cyclization (reform reaction, as in other existing processes for the production of biokerosene), cracking, and deoxygenation (decabonylation or decarboxylation). It is utigraxoslizada vegetable biomass rich in triglycerides with acids of short molecular chain. The separation of esters, distillation, does not require the use of vacuum, being operated at atmospheric pressure, resulting in reduced operating costs, in relation to equipment and energy costs.
List of Figures
FIGURE 1: Flowchart for the production of biodiesel 1
FIGURE 2: Flowchart for the production of biodiesel 2
FIGURE 3: Biodiesel esters content of macauba almond oil, total distillate and bottom residue.
FIGURE 4: Content of biodiesel esters from palm kernel oil, total distillate and bottom residue.
FIGURE 5: Results of specific mass at 20oC of the QAV and blends with DT Macaúba.
FIGURE 6: Results of specific mass at 20oC of QAV and blends with DT Palmiste.
FIGURE 7: Flash point (oC) results for QAV and Macaúba blends.
FIGURE 8: Flash point (oC) results for QAV and Palmiste blends.
FIGURE 9A: Distillation Analysis Results for QAV and Palmiste Distillate blends
FIGURE 9B: Distillation Analysis Results for QAV and Macaúba Distillate blends
FIGURE 10A: Results of TGA analysis for QAV and blends Macaúba distillate in oxidative environment
FIGURE 10B: Results of the TGA analysis for QAV and blends Macaúba distillate in an inert environment
FIGURE 11A: TGA analysis results for QAV and Palmiste distillate blends in oxidative environment
FIGURE 11B: TGA analysis results for QAV and Palmiste distillate blends in an inert environment
FIGURE 12A: DSC analysis results for QAV and Palmiste blends
FIGURE 12B: DSC analysis results for QAV B100P palm kernel distillate
FIGURE 12C: DSC analysis results for QAV and Macaúba blends
FIGURE 12D: DSC analysis results for pure Macaúba distillate QAV B100M

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

[024] . O objeto da presente invenção é o processo de produção de um combustível obtido da biomassa vegetal, renovável, fisicamente compatível com o querosene fóssil, no propósito de substituir, no todo ou em parte, para uso em motores de propulsão de aeronaves. O combustível com alto teor de ésteres alquílicos, é constituído de uma mistura com maior teor de ácidos graxos de cadeia molecular curta (C8 a C14).[024]. The object of the present invention is the process of producing a fuel obtained from renewable vegetable biomass, physically compatible with fossil kerosene, in order to replace, in whole or in part, for use in aircraft propulsion engines. Fuel with a high content of alkyl esters, consists of a mixture with a higher content of short molecular fatty acids (C8 to C14).

[025] . Especificamente, o combustível da presente invenção apresenta características físicas similares às do querosene fóssil, utilizado na aviação.[025]. Specifically, the fuel of the present invention has physical characteristics similar to those of fossil kerosene, used in aviation.

[026] . É também o processo de obtenção do biodiesel que compreende as etapas:
a. Reação entre componentes de uma mistura constituída por:
um material rico em glicerídeos
um álcool de cadeia curta, entre C1 a C5
um catalisador homogêneo ou heterogêneo
b. Separação das fases ésteres e glicerina
c. Purificação do produto
[026]. It is also the process of obtaining biodiesel that comprises the steps:
The. Reaction between components of a mixture consisting of:
a material rich in glycerides
a short-chain alcohol, between C1 to C5
a homogeneous or heterogeneous catalyst
B. Separation of the ester and glycerin phases
ç. Product purification

[027] . A matéria-prima específica, rica em glicerídeos de óleos vegetais que contêm as fontes óleo de coco (Cocos nucifera), óleo de babaçu (Attalea speciosa), óleo de palmiste (origem palma: Elaeis guineenses), óleo de macaúba (Acrocomia aculeata), óleo de gueiroba (Syagrus oleracea) ou de suas misturas, num sistema envolvendo a transesterificação do óleo vegetal no qual o álcool atua simultaneamente como solvente e agente transesterificante, obtendo-se glicerina e ésteres. Posteriormente o biodiesel produzido é destilado sob pressão atmosférica, de modo a separar os ésteres metílicos em frações leves e frações pesadas.[027]. The specific raw material, rich in vegetable oil glycerides containing the sources coconut oil (Cocos nucifera), babassu oil (Attalea speciosa), palm kernel oil (palm origin: Elaeis guineenses), macauba oil (Acrocomia aculeata) , gueiroba oil (Syagrus oleracea) or mixtures thereof, in a system involving the transesterification of vegetable oil in which alcohol acts simultaneously as a solvent and transesterifying agent, obtaining glycerin and esters. Subsequently, the biodiesel produced is distilled under atmospheric pressure, in order to separate the methyl esters into light fractions and heavy fractions.

Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention

[028] . O biocombustível da presente invenção foi obtido utilizando óleo vegetal como matéria-prima, metanol como solvente e catalisadores. Na sequência o biodiesel foi destilado para obtenção de combustível com características semelhantes ao querosene fóssil de aviação (QAV). O processo de produção segue as etapas a seguir, representadas nas FIGURAS 1 e 2:[028]. The biofuel of the present invention was obtained using vegetable oil as a raw material, methanol as a solvent and catalysts. Subsequently, biodiesel was distilled to obtain fuel with characteristics similar to aviation fossil kerosene (QAV). The production process follows the steps below, represented in FIGURES 1 and 2:

[029] . Reação de transesterificação:[029]. Transesterification reaction:

[030] . O material rico em glicerídeos é colocado para reagir com um álcool de cadeia curta e pelo menos um catalisador homogêneo. O tempo da reação pode variar de 15 minutos a 3 horas.[030]. The glyceride-rich material is put to react with a short-chain alcohol and at least one homogeneous catalyst. The reaction time can vary from 15 minutes to 3 hours.

[031] . Separação das fases éster e glicerina:[031]. Separation of the ester and glycerin phases:

[032] . Após término da reação, deixar em repouso para promover a separação das fases da mistura. Separar o biodiesel produzido e realizar a purificação.[032]. After finishing the reaction, let it rest to promote the separation of the phases of the mixture. Separate the biodiesel produced and carry out the purification.

[033] . Purificação do biodiesel:[033]. Purification of biodiesel:

[034] . O biodiesel produzido passa por lavagem com HCl 0,1 M e posteriormente com água aquecida a 80oC. Na sequência o combustível é aquecido em evaporador rotativo e estufa. Após esse período retirar da estufa e deixar esfriar.[034]. The biodiesel produced goes through washing with 0.1 M HCl and then with water heated to 80oC. Then the fuel is heated in a rotary evaporator and oven. After this period, remove from the oven and let it cool.

[035] . O material rico em glicerídeos pode ser um óleo vegetal com composição em ácidos graxos com maiores teores de C8 a C14.[035]. The material rich in glycerides can be a vegetable oil with a fatty acid composition with higher levels of C8 to C14.

[036] . Destilação do biodiesel:[036]. Distillation of biodiesel:

[037] . O biodiesel produzido é conduzido para um processo de destilação atmosférica, FIGURA 2, com obtenção de destilado com maiores teores em ésteres de cadeia curta, biodiesel leve (C8:0 a C14:0) e resíduo da destilação com maiores teores de ésteres de cadeia longa (C16:0, C18:0 e C18:1).[037]. The biodiesel produced is conducted to an atmospheric distillation process, FIGURE 2, obtaining a distillate with higher levels in short chain esters, light biodiesel (C8: 0 to C14: 0) and distillation residue with higher levels of chain esters long (C16: 0, C18: 0 and C18: 1).

[038] . A produção dos ésteres alquílicos é realizada a partir da reação de transesterificação de óleos vegetais com maiores teores em triglicerídeos de cadeia curta. Os álcoois utilizados nas reações foram metanol e etanol, na presença de catalisadores alcalinos, como hidróxido de sódio ou potássio. Diversas amostras de óleos vegetais com maiores teores de triglicerídeos de cadeia curta foram utilizadas, como palmiste, coco, babaçu, macaúba, gueroba. Após o término do processo de obtenção dos ésteres alquílicos, estes foram encaminhados para realização de processo de destilação atmosférica, com obtenção de destilado rico em ésteres de cadeia curta.[038]. The production of alkyl esters is carried out from the transesterification reaction of vegetable oils with higher levels of short chain triglycerides. The alcohols used in the reactions were methanol and ethanol, in the presence of alkaline catalysts, such as sodium or potassium hydroxide. Several samples of vegetable oils with higher levels of short-chain triglycerides were used, such as palm kernel, coconut, babassu, macaúba, gueroba. After the end of the process of obtaining the alkyl esters, they were sent to carry out an atmospheric distillation process, obtaining a distillate rich in short chain esters.

[039] . Misturas do destilado com o querosene fóssil[039]. Mixtures of distillate with fossil kerosene

[040] . O destilado obtido foi utilizado na produção de misturas com o querosene fóssil de aviação na proporção de 2 a 20%. Após a realização das misturas volumétricas, essas foram armazenadas em frascos âmbar e rotuladas segundo identificação descrita na tabela 1. Sendo por exemplo, a sigla QAV B5P, a representação da mistura volumétrica de 5% de destilado total (DT) de biodiesel 1 de palmiste, misturado ao querosene fóssil de aviação (QAV). Da mesma forma para as demais misturas variando a porcentagem. E também para o destilado total (DT) de biodiesel 1 de macaúba, QAV B5M, 5% de destilado total (DT) de biodiesel 1 de macaúba, misturado ao querosene fóssil de aviação (QAV).

Figure img0001
[040]. The distillate obtained was used in the production of mixtures with fossil aviation kerosene in the proportion of 2 to 20%. After making the volumetric mixtures, these were stored in amber bottles and labeled according to the identification described in table 1. For example, the acronym QAV B5P, the representation of the volumetric mixture of 5% total distillate (DT) of palm kernel biodiesel 1 , mixed with fossil aviation kerosene (QAV). In the same way for the other mixtures varying the percentage. And also for the total distillate (DT) of macauba biodiesel 1, QAV B5M, 5% of total distillate (DT) of macauba biodiesel 1, mixed with fossil aviation kerosene (QAV).
Figure img0001

Exemplo 1: Destilação Atmosférica - caracterização da composição em ésteresExample 1: Atmospheric distillation - characterization of the composition in esters

[041] . A análise da composição do biodiesel produzido, do destilado total, do resíduo de fundo da destilação, em relação ao tamanho das cadeias carbônicas dos ésteres formados, de C8:0, C10:0, C12:0, C14:0, C16:0, C18:0 e C18:1, foram realizadas através da metodologia Norma Européia EN 14103 em um cromatógrafo a Gás HP7820A equipado com detector por ionização de chamas. Utilizou-se uma coluna HP-INNOWAX (HP) 15m x 0,25mm x 0,25μm com gradiente de temperatura: 70°C, com aquecimento de 10°C/min até 220°C; injetor (split de 1/50) a 250°C e detector a 260°C. Hidrogênio como gás de arraste (3 mL/min). Volume de injeção de VL. Tempo de corrida de cada injeção de aproximadamente 15 minutos. Nas amostras (~10 mg) foi adicionado 1 ml de solução de heptadecanoato de metila (C17:0) a 1,78 mg mL-1 como padrão interno.[041]. The analysis of the composition of the biodiesel produced, of the total distillate, of the bottom residue of the distillation, in relation to the size of the carbon chains of the esters formed, from C8: 0, C10: 0, C12: 0, C14: 0, C16: 0 , C18: 0 and C18: 1, were performed using the European Standard EN 14103 methodology in an HP7820A Gas Chromatograph equipped with flame ionization detector. A 15m x 0.25mm x 0.25μm HP-INNOWAX (HP) column was used with a temperature gradient: 70 ° C, with heating from 10 ° C / min to 220 ° C; injector (1/50 split) at 250 ° C and detector at 260 ° C. Hydrogen as carrier gas (3 mL / min). VL injection volume. Run time for each injection of approximately 15 minutes. In the samples (~ 10 mg), 1 ml of methyl heptadecanoate solution (C17: 0) was added to 1.78 mg mL-1 as an internal standard.

[042] . Os resultados do teor de ésteres do biodiesel, do destilado total e resíduo de fundo, para a macaúba e palmiste são apresentados nas FIGURAS 3 e 4.[042]. The results of the content of esters of biodiesel, of the total distillate and bottom residue, for macauba and palm kernel are presented in FIGURES 3 and 4.

[043] . Através dos resultados apresentados na figura 3, para os produtos obtidos com o óleo de amêndoa de macaúba, verifica-se que no biodiesel o somatório do teor de ésteres de cadeia C8:0 a C14:0 foi de 60,16% e para o destilado total foi de 81,20%, apresentando uma eficiência de 35%. Já para os ésteres de 16 a 18 átomos de carbono ocorreu uma diminuição, no biodiesel o somatório foi de 39,84% e para o destilado, foi de 18,80%, apresentando eficiência de 53%.[043]. Through the results presented in figure 3, for products obtained with macauba almond oil, it appears that in biodiesel the sum of the esters content of C8: 0 to C14: 0 was 60.16% and for the total distillate was 81.20%, showing an efficiency of 35%. As for the esters of 16 to 18 carbon atoms, there was a decrease, in biodiesel the sum was 39.84% and for the distillate it was 18.80%, showing an efficiency of 53%.

[044] . Através dos resultados apresentados na FIGURA 4, para os produtos obtidos com o óleo de palmiste, verifica-se que no biodiesel o somatório do teor de ésteres de cadeia C8:0 a C14:0 foi de 72,85% e para o destilado total, foi de 81,21%, apresentando uma eficiência de 11,50%. Já para os ésteres de 16 a 18 átomos de carbono ocorreu uma diminuição, no biodiesel o somatório foi de 27,15% e para o destilado, foi de 18,65%, apresentando eficiência de 31,0%.[044]. Through the results presented in FIGURE 4, for the products obtained with palm kernel oil, it can be verified that in biodiesel the sum of the esters content C8: 0 to C14: 0 was 72.85% and for the total distillate , was 81.21%, showing an efficiency of 11.50%. As for the esters of 16 to 18 carbon atoms, there was a decrease, in biodiesel the sum was 27.15% and for the distillate it was 18.65%, showing efficiency of 31.0%.

[045] . Nos exemplos a seguir são apresentados alguns parâmetros de controle de qualidade e resultados para as misturas do QAV com os destilados de biodiesel de macaúba e destilados de biodiesel de palmiste, segundo a resolução 37 da ANP.[045]. The following examples show some quality control parameters and results for mixtures of QAV with macauba biodiesel distillates and palm kernel biodiesel distillates, according to ANP resolution 37.

Exemplo 2: Massa específica a 20 oC, das misturas QAV + DestiladoExample 2: Specific gravity at 20 oC, from mixtures QAV + Distillate

[046] . Metodologia utilizada ASTM D1298, a amostra é resfriada a uma temperatura abaixo de 20 oC e depois transferida para uma proveta para leitura da densidade através de densímetro específico. A temperatura é acompanhada e após atingir o valor desejado é feita a leitura na escala do densímetro. A densidade deve estar entre 771,3 e 836,6 kg/m3[046]. Methodology used ASTM D1298, the sample is cooled to a temperature below 20 oC and then transferred to a beaker to read the density through a specific densimeter. The temperature is monitored and after reaching the desired value, the reading on the densimeter scale is made. The density must be between 771.3 and 836.6 kg / m3

[047] . Os resultados encontrados para o QAV puro, para as misturas de 5%, 10% e 20% com os destiladose para cada destilado puro, são apresentados nas FIGURAS 5 e 6.[047]. The results found for pure QAV, for mixtures of 5%, 10% and 20% with distillates for each pure distillate, are presented in FIGURES 5 and 6.

[048] . Assim observa-se que para o QAV e suas respectivas misturas com o destilado total de amêndoa de macaúba e palmiste apresentaram resultados dentro do permitido. Apenas os destilados puros apresentaram valores acima do padrão, na faixa de 870 kg m-3[048]. Thus it is observed that for the QAV and its respective mixtures with the total distillate of macauba and palm kernel showed results within the allowed. Only pure distillates showed values above the standard, in the range of 870 kg m-3

Exemplo 3: Ponto de FulgorExample 3: Flash Point

[049] . O ponto de fulgor de um hidrocarboneto líquido é a temperatura mais baixa em que produz vapores sobre o líquido de modo que uma ignição espontânea ocorrerá se houver uma faísca. É uma especificação importante para o querosene relacionada com a segurança no armazenamento e transporte em ambientes de alta temperatura. O ponto de fulgor indica o potencial para incêndio e explosão de um combustível, ou seja, um combustível de ponto de fulgor baixo tem um risco maior de incêndio. A temperatura mínima deve estar em 40,0 ou 38,0 oC. O ponto de fulgor é inversamente proporcional à presença de frações leves, e é tanto menor quanto maior é o teor dessas frações.[049]. The flash point of a liquid hydrocarbon is the lowest temperature at which it produces vapors over the liquid so that a spontaneous ignition will occur if there is a spark. It is an important specification for kerosene related to safety in storage and transportation in high temperature environments. The flash point indicates the potential for fire and explosion of a fuel, that is, a low flash point fuel has a greater risk of fire. The minimum temperature must be 40.0 or 38.0 oC. The flash point is inversely proportional to the presence of light fractions, and the lower the higher the content of these fractions.

[050] . Os resultados do ponto de fulgor obtidos para o QAV e misturas são apresentados nas FIGURAS 7 e 8.[050]. The flash point results obtained for the QAV and mixtures are shown in FIGURES 7 and 8.

[051] . Para os blends com o DT de macaúba tem-se para os extremos, o QAV puro e o QAVB100M, o ponto de fulgor 47oC, assim a variação aceita para os resultados seria de 45,8 a 48,2oC (FIGURA 7). Todos os resultados estão dentro da faixa permitida.[051]. For blends with the DT of macaúba we have for the extremes, pure QAV and QAVB100M, the flash point 47oC, so the accepted variation for the results would be 45.8 to 48.2oC (FIGURE 7). All results are within the permitted range.

[052] . Para os blends com o DT de palmiste tem-se para os extremos, o QAV puro e o QAVB100P, o ponto de fulgor, 47oC e 46,5oC, respectivamente. Assim a variação aceita para os resultados seria de 45,3oC a 48,2oC (figura 8). Todos os resultados estão dentro da faixa permitida.[052]. For blends with palm kernel DT we have for the extremes, pure QAV and QAVB100P, the flash point, 47oC and 46.5oC, respectively. Thus, the variation accepted for the results would be 45.3oC to 48.2oC (figure 8). All results are within the permitted range.

[053] . Assim os resultados atendem a repetibilidade do método. E a presença do DT tanto de macaúba como o de palmiste não apresentaram influencia no ponto de fulgor. Poderia em certos casos ajudar o QAV a atender a legislação caso esteja abaixo de 38oC. Portanto, todas as amostras atendem a legislação que é de mínimo 38 ou 40oC.[053]. Thus, the results meet the method's repeatability. And the presence of DT in both macauba and palm kernel did not influence the flash point. It could in certain cases help the QAV to comply with the legislation if it is below 38oC. Therefore, all samples meet the legislation that is a minimum of 38 or 40oC.

[054] . Através da análise dos resultados verifica-se uma variação inexpressiva entre os valores, não apresentando uma tendência nos resultados em relação ao aumento da concentração de destilado nos blends, sendo portanto uma propriedade não aditiva. O método utilizado TAG ASTM D56, para amostras com ponto de fulgor menor que 60oC.[054]. Through the analysis of the results there is an insignificant variation between the values, not showing a trend in the results in relation to the increase of the concentration of distillate in the blends, being therefore a non-additive property. The method used TAG ASTM D56, for samples with a flash point below 60oC.

Exemplo 4: Faixa de Destilação (ASTM D86)Example 4: Distillation range (ASTM D86)

[055] . Produtos de petróleo são misturas de grande número de hidrocarbonetos, cada um com seu próprio ponto de ebulição. Assim, a vaporização dos derivados ocorre em uma faixa de temperaturas, que compõem as curvas de destilação dos produtos. Em laboratórios, o procedimento adotado para a vaporização é o de destilação diferencial, onde se coloca uma quantidade da mistura em um balão e se aquece a mistura gradativamente, até o final da ebulição. A quantidade vaporizada a uma dada temperatura é condensada e recolhida em uma proveta graduada. A curva de destilação do derivado de petróleo é representada, normalmente, em base volumétrica, em que se lança a temperatura em que uma dada porcentagem volumétrica acumulada foi vaporizada. A curva de destilação é usada como uma importante característica de volatilidade dos derivados de petróleo.[055]. Petroleum products are mixtures of a large number of hydrocarbons, each with its own boiling point. Thus, the vaporization of the derivatives occurs in a temperature range, which make up the distillation curves of the products. In laboratories, the procedure adopted for vaporization is that of differential distillation, where a quantity of the mixture is placed in a flask and the mixture is gradually heated, until the end of the boiling. The amount vaporized at a given temperature is condensed and collected in a graduated cylinder. The petroleum derivative distillation curve is usually represented on a volumetric basis, at which the temperature at which a given accumulated volumetric percentage was vaporized is released. The distillation curve is used as an important volatility characteristic of oil products.

[056] . Os ensaios de destilação ASTM D86 e D1160 são realizados, respectivamente, à pressão atmosférica e a 10 mm de Hg para as especificações de gasolina, de QAV, de óleo diesel e de outros produtos do petróleo. Para cada um desses derivados há o interesse em conhecer determinados pontos das curvas de destilação, de acordo com o funcionamento da máquina para a qual se destinam. Uma vez que as condições de partida de uma máquina e o seu funcionamento a plena carga são bastante diferentes, o combustível usado deve ser composto por diferentes frações - leves, médias e pesadas -, objetivando atender às variadas condições de operação desses produtos.[056]. The ASTM D86 and D1160 distillation tests are performed, respectively, at atmospheric pressure and at 10 mm Hg for the specifications of gasoline, QAV, diesel oil and other petroleum products. For each of these derivatives, there is an interest in knowing certain points of the distillation curves, according to the operation of the machine for which they are intended. Since the starting conditions of a machine and its operation at full load are quite different, the fuel used must be composed of different fractions - light, medium and heavy - in order to meet the varied operating conditions of these products.

[057] . A resolução 37 de 2009 da ANP determina controle de temperatura do processo de destilação do QAV, para 10% de destilado recolhido, sendo a temperatura de 205oC e ponto final de ebulição, temperatura 300oC.[057]. ANP Resolution 37 of 2009 determines the temperature control of the QAV distillation process, for 10% of collected distillate, with a temperature of 205oC and a final boiling point, temperature 300oC.

[058] . Os resultados das temperaturas da análise de destilação para o QAV e blends são apresentados nas tabelas abaixo.[058]. The temperature results of the distillation analysis for QAV and blends are presented in the tables below.

[059] . Analisando os resultados das FIGURAS 9A e 9B, que apresenta a curva de destilação do QAV puro e seus blends, para o palmiste e macaúba, respectivamente. Verifica-se que todas as amostras atendem os parâmetros exigidos pela resolução 37. Apenas para o resíduo máximo permitido as amostras não atenderam, sendo o permitido de 1,5 mL.[059]. Analyzing the results of FIGURES 9A and 9B, which shows the distillation curve of pure QAV and its blends, for palm kernel and macauba, respectively. It is verified that all samples meet the parameters required by resolution 37. Only for the maximum allowed residue, the samples did not meet, being allowed 1.5 mL.

Exemplo 5: Análise Termogravimétrica (TGA)Example 5: Thermogravimetric analysis (TGA)

[060] . As amostras foram aquecidas de 25oC até 600oC, com uma taxa de aquecimento de 10oC por minuto, em ambiente inerte e oxidativo, nas mesmas condições.[060]. The samples were heated from 25oC to 600oC, with a heating rate of 10oC per minute, in an inert and oxidative environment, under the same conditions.

[061] . Os resultados obtidos para as amostras QAV e blends estão apresentados nas FIGURAS 10 e 11, onde: 10A (ambiente oxidativo) e 10B (ambiente inerte), para a macaúba e 11 A (ambiente oxidativo) e 11 B ( ambiente inerte), para o palmiste. Uma relação de perda de massa através de variação de temperatura e aquecimento que foram construídas com o auxílio do programa OriginPro 8.0.[061]. The results obtained for the QAV samples and blends are presented in FIGURES 10 and 11, where: 10A (oxidative environment) and 10B (inert environment), for macaúba and 11 A (oxidative environment) and 11 B (inert environment), for the palm kernel. A mass loss ratio through temperature variation and heating that were built with the aid of the OriginPro 8.0 program.

[062] . Através da análise dos gráficos observa-se que o QAV e os respectivos blends a 5% e 10% apresentaram comportamentos bem próximos, finalizando a evaporação com temperatura próxima de 135oC, tanto em ambiente oxidante como inerte. Para os blends a 20% com macaúba, na presença de ar e N2, houve uma diminuição na volatilidade, finalizando a evaporação para essas amostras a uma temperatura acima de 150oC, justificado devido a maior presença de ésteres de maior cadeia, C16, C18 e C18:1. Observa-se ainda que o QAV B100, ou seja, os destilados puros são menos voláteis, apresentaram temperaturas próximas de 200oC, também devido a maior presença dos ésteres de cadeia longa, comprovado através das análises de cromatografia gasosa da composição dos ésteres dos destilados.[062]. Through the analysis of the graphs it is observed that the QAV and the respective blends at 5% and 10% showed very close behaviors, ending the evaporation with a temperature close to 135oC, both in oxidizing and inert environments. For blends at 20% with macaúba, in the presence of air and N2, there was a decrease in volatility, ending the evaporation for these samples at a temperature above 150oC, justified by the greater presence of esters of higher chain, C16, C18 and C18: 1. It is also observed that the QAV B100, that is, the pure distillates are less volatile, presented temperatures close to 200oC, also due to the greater presence of long chain esters, confirmed by the gas chromatography analysis of the composition of the distillate esters.

Exemplo 6: Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC)Example 6: Differential Scanning Calorimetry (DSC)

[063] . Através da análise de Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), foi possível a determinação do ponto de fusão da amostra. Para isso as amostras foram congeladas a -60oC na presença de propanona e nitrogênio líquido, após o congelamento iniciou-se aquecimento com uma taxa de 5oC por minuto até atingir a temperatura de 10oC. Assim com o auxílio do programa OriginPro 8.0 construiu-se os gráficos de fluxo de calor em função da temperatura e apresentados na FIGURA 12A para o QAV e blends destilado palmiste, FIGURA 12B para o destilado de palmiste puro (QAV B100P), FIGURA 12C para o QAV e blends destilado macaúba e FIGURA 12D para o destilado de macaúba puro (QAV B100M) .[063]. Through the Differential Exploratory Calorimetry (DSC) analysis, it was possible to determine the sample melting point. For this, the samples were frozen at -60oC in the presence of propanone and liquid nitrogen, after freezing, heating was started at a rate of 5oC per minute until reaching a temperature of 10oC. Thus, with the aid of the OriginPro 8.0 program, graphs of heat flow as a function of temperature were constructed and shown in FIGURE 12A for QAV and palm kernel blends, FIGURE 12B for pure palm kernel distillate (QAV B100P), FIGURE 12C for the QAV and blends macauba distillate and FIGURE 12D for the pure macauba distillate (QAV B100M).

[064] . Sendo possível a verificação através da curva de entalpia, o momento em que ocorre a mudança de fase. O início da fusão é determinado no pico da curva e o término da fusão na base esquerda da curva após o pico principal da reação endotérmica. Considera-se para efeito de registro a temperatura final da fusão, que será considerado para efeito da análise das amostras como sendo o ponto de congelamento. Assim têm-se os valores para as amostras analisadas apresentados na TABELA 2:

Figure img0002
[064]. It is possible to check through the enthalpy curve, the moment when the phase change occurs. The start of fusion is determined at the peak of the curve and the end of fusion at the left base of the curve after the main peak of the endothermic reaction. The final melting temperature is considered for the purpose of registration, which will be considered for the analysis of the samples as the freezing point. Thus, we have the values for the analyzed samples presented in TABLE 2:
Figure img0002

[065]. Observa-se que o QAV puro atendeu a especificação, os blends a 5% apresentaram valores mais próximos a -47oC, os demais blends de 10% e 20% apresentaram valores acima do permitido, bem como os destilados puros. Não foi utilizado o método oficial para essa análise indicado pela resolução ANP no 37, que seria o ANPNBR 7975. Porém através da análise de DSC, foi possível fazer as quantificações desejadas.[065]. It is observed that the pure QAV met the specification, the 5% blends presented values closer to -47oC, the other 10% and 20% blends presented values above the allowed, as well as the pure distillates. The official method for this analysis was not used, as indicated by ANP resolution 37, which would be ANPNBR 7975. However, through DSC analysis, it was possible to make the desired quantifications.

Claims (5)

PROCESSO DE OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL obtido de fonte vegetal renovável compatível com o querosene fóssil produzido através da reação entre componentes de uma mistura que possui um material rico em glicerídeos, um álcool de cadeia curta, entre C1 a C5, um catalisador homogêneo ou heterogêneo, seguido da separação entre as fases ésteres e glicerina caracterizado pela purificação do biocombustível obtido através de lavagem com ácido clorídrico, água aquecida e evaporação da água presente, com posterior destilação do biocombustível purificado, realizada à pressão atmosférica, com acompanhamento da temperatura no topo da coluna de destilação.PROCESS OF OBTAINING BIOFUEL obtained from a renewable vegetable source compatible with the fossil kerosene produced through the reaction between components of a mixture that has a material rich in glycerides, a short chain alcohol, between C1 to C5, a homogeneous or heterogeneous catalyst, followed the separation between the esters and glycerin phases characterized by the purification of the biofuel obtained by washing with hydrochloric acid, heated water and evaporation of the present water, with subsequent distillation of the purified biofuel, carried out at atmospheric pressure, with monitoring of the temperature at the top of the distillation. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por resultar na obtenção de combustíveis que constituem de misturas de ésteres metílicos e/ou etílicos de ácidos carboxílicos de cadeia linear, sendo a matéria-prima específica para sua produção, frutos ou sementes oleaginosas, utilizando-se como materiais auxiliares o metanol e/ou etanol como solvente e catalisador, como um álcali ou ácido forte.PROCESS OF OBTAINING BIOFUEL, according to claim 1, characterized by resulting in the obtaining of fuels that consist of mixtures of methyl and / or ethyl esters of linear chain carboxylic acids, being the specific raw material for its production, fruits or oilseeds, using methanol and / or ethanol as a solvent and catalyst, as an alkali or strong acid, as auxiliary materials. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por poder ser conduzido de modo contínuo, semi-contínuo ou em batelada, sendo as condições operacionais ajustadas dependendo das características da matéria-prima utilizada, do agente transesterificante adotado e do catalisador empregado.PROCESS OF OBTAINING BIOFUEL, according to claim 1, characterized by being able to be conducted in a continuous, semi-continuous or batch way, with operational conditions adjusted depending on the characteristics of the raw material used, the adopted transesterifying agent and the catalyst employee. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por utilizar como matéria-prima específica, óleos com uma porcentagem significativa de ácidos graxos com cadeia molecular curta, C8 a C14.PROCESS OF OBTAINING BIOFUEL, according to claim 2, characterized by using as a specific raw material, oils with a significant percentage of fatty acids with short molecular chain, C8 to C14. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE BIOCOMBUSTÍVEL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir a adição de uma operação de destilação, conduzida a pressão atmosférica, de modo a separar os ésteres metílicos em frações leves e frações pesadas, sendo que as frações leves, entre C8:0 a C14:0, podem substituir o querosene do petróleo e as frações pesadas substituir o óleo diesel nos seus empregos em motores.PROCESS OF OBTAINING BIOFUEL, according to claim 1, characterized by allowing the addition of a distillation operation, conducted at atmospheric pressure, in order to separate the methyl esters into light fractions and heavy fractions, with light fractions between C8: 0 to C14: 0, can replace oil kerosene and heavy fractions replace diesel oil in its engine uses.
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