BR102022016424A2 - Processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel maritimo contendo glicerideos parciais e produto assim obtido - Google Patents
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Abstract
processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel maritimo contendo glicerideos parciais e produto assim obtido. trata-se a presente invenção de um processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais e produto assim obtido, pertencente ao setor técnico de química, mais particularmente a invenção se baseia no desenvolvimento de aditivos contendo alto poder energético com materiais renováveis para ser usado e/ou misturado em diesel marítimo e em outras aplicações substituindo os tradicionais materiais de origem petroquímica. tais aditivos tem como principais benefícios serem isentos de enxofre, alto poder calorifico, múltiplas performance fornecem energia e atuam como agentes de lubricidade com custo competitivo e podem ser misturados nos materiais petroquímicos em inúmeras proporções. o processo compreende as etapas de: carregamento de um reator com ácido graxo de palma residual com índice de acidez oleica de 45%; glicerina safree 97% de pureza; e hidróxido de potássio 85%; agitação e aquecimento do produto aplicando-se um vácuo; repouso do produto com temperatura controlada e resfriamento do produto com temperatura controlada.
Description
[001] Trata-se a presente invenção de um processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais e produto assim obtido, pertencente ao setor técnico de química, mais particularmente a invenção se baseia no desenvolvimento de aditivos contendo alto poder energético com materiais renováveis para ser usado e/ou misturado em diesel marítimo e em outras aplicações substituindo os tradicionais materiais de origem petroquímica. Tais aditivos tem como principais benefícios serem isentos de enxofre, alto poder calorifico, múltiplas performance fornecem energia e atuam como agentes de lubricidade com custo competitivo e podem ser misturados nos materiais petroquímicos em inúmeras proporções.
[002] O mercado atual é regulamentado pela Agência Nacional de Petróleo (ANP) e existe uma norma específica que regula o seu uso através da portaria Resolução ANP n° 51/2010. Um dos grandes impactos no diesel marítimo é o teor de enxofre que no passado tinha como limite 3% e foi reduzido para 0,5% a partir de 2020. Mesmo com esta redução no limite isto ainda significa 10 vezes mais comparado ao diesel rodoviário que é de 0,05%. O uso de materiais não petroquímicos como, por exemplo biodiesel ainda não é permitido devido ao seu impacto no custo, porém existe na própria portaria que é periodicamente revisada e a permissão deve ser dada quando o seu custo for viabilizado.
[003] Globalmente existe uma pressão muito forte para reduzir os impactos ambientais devido à emissão de gases tóxicos como o SO3, CO2 e outros nocivos a saúde humana.
[004] Diversos estudos estão sendo conduzidos para viabilizar o uso de novos materiais. A empresa Quadrise Fuels desenvolveu uma mistura de combustível pesado com glicerina denominada bioMSAR, o combustível pesado é o resíduo do refino de petróleo.
[005] A patente US810105399B2 descreve a produção de um diesel renovável composto de ácidos graxos, glicerídeos de ácidos graxos, glicerina com baixo teor de enxofre e glicerina livre.
[006] A empresa Maine Maritime Academy ( MMA ) desenvolveu uma formulação contendo alto teor de glicerina chamado Eco-Hybride e submeteram uma patente que deve estar pendente.
[007] Publicações, citações, projetos de pesquisa, revisões bibliográficas vem se intensificando de uma forma exponencial em sites de domínio publico demonstrando a pressão e o interesse público e privado sobre o assunto. Muito provavelmente novos materiais feitos a partir de fontes renováveis estarão disponíveis em um futuro bem próximo.
[008] Com base no acima descrito, a presente invenção vem exatamente preencher essa lacuna no mercado e proporcionar um processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais e produto assim obtido que tem como objetivos: - Utilizar materiais graxos de fontes renováveis, e materiais residuais que não competem com a cadeia alimentícia; - Utilizar processo simples de esterificação e transesterificação; - Utilizar catalizador alcalino, mais especificamente o hidróxido de potássio; - Utilizar glicerina SAFREE de alta pureza e custo competitivo; - Utilizar concentração da glicerina SAFREE; - Obter com isto produto com alto poder calorífico; - Obter teores de enxofre isento de concentração, garantindo baixíssimas emissões comparado ao diesel convencional; - Obter produtos com flash point que garanta uma maior segurança no manuseio e estocagem dos produtos; - Obter aditivos que possam ser misturados com o diesel marítimo petroquímico.
[009] O processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais compreende as etapas de: carregamento de um reator com ácido graxo de palma residual com índice de acidez oleica de 45%; glicerina SAFREE 97% de pureza; e hidróxido de potássio 85%; agitação e aquecimento do produto aplicando-se um vácuo; repouso do produto com temperatura controlada e resfriamento do produto com temperatura controlada.
[010] O processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais compreende as seguintes etapas: - - Em um reator carrega-se o mesmo com os seguintes materiais em peso: 80 - 90% de ácido graxo de palma residual com índice de acidez oleica de 45%; 10 - 15% de glicerina SAFREE 97% de pureza; e 0,2 - 1,0% de hidróxido de potássio 85%; onde os glicerídeos parciais de ácido graxo são: de palma, palmiste, sebo, soja, girassol, canola, amendoim, produzidos a partir de óleos e/ou ácidos graxos residuais, com composição de 5% a 20% de glicerina combinada e glicerina livre abaixo de 3% para garantir um produto homogêneo, sem separação; 2 - Liga-se a agitação com 50 a 70 rpm e inicia-se o aquecimento para uma temperatura entre 200 e 220°C (Graus Celsius) aplicando um vácuo entre 90 e 110 mmhg; 3 - Mantém o produto em repouso entre 1 e 2 horas a uma temperatura entre 200 e 220°C; 3 - Resfria-se o produto a uma temperatura entre 70 e 90°C.
[011] O produto obtido através do processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais compreende as seguintes características: Poder calorifico e teor de enxofre dos produtos: 6800 kcal/kg, enxofre isento; 7200 a 7800 kcal/kg, enxofre com 4 a 12ppm; Flash point dos produtos: 190 a 197°C Graus Celsius; Índice de acidez de 0,8%; e Teor de glicerina combinado de 12,8%.
[012] Exemplo 1: Em um reator de 2000ml carregou 1000grs de acido graxo de palma residual com índice de acidez oleica de 45%, 150grs de glicerina SAFREE 97% de pureza e 3grs de hidróxido de potássio 85%; Ligou-se a agitação com 60 rpm e iniciou-se o aquecimento para 215°C Graus Celsius aplicando um vácuo de 100 mmhg; Após lhora a 215°C Graus Celsius mediu-se o índice de acidez e obteve-se o valor de 0,8%; Produto foi resfriado a 80°C Graus Celsius e o teor de glicerina combinado obtido foi de 12,8%; Obteve-se um produto com as seguintes características: Poder calorifico e teor de enxofre dos produtos: 7400 kcal/kg, enxofre 4ppm; Flash point dos produtos: 190°C Graus Celsius.
[013] Exemplo 2: Em um reator de 2000ml carregou 1000grs de oleo de palma com índice de acidez oleica de 3%, 50grs de glicerina SAFREE 97% de pureza e 3grs de hidróxido de potássio 85%; Ligou-se a agitação com 60 rpm e iniciou-se o aquecimento para 215°C Graus Celsius aplicando um vácuo de 100 mmhg; Após 2hora a 215°C Graus Celsius mediu-se o índice de acidez e obteve-se o valor de 0,8% e glicerina livre 2,1%; Produto foi resfriado a 80°C Graus Celsius e o teor de glicerina combinado obtido foi de 17,2%; Obteve-se um produto com as seguintes características: Poder calorifico e teor de enxofre dos produtos: 7800 kcal/kg, enxofre 8ppm; Flash point dos produtos: 182°C Graus Celsius.
[014] Exemplo 3: Em um reator de 2000ml carregou 1000grs de acido graxo de borra de soja hidrolisado com índice de acidez oleica de 65%, 140grs de glicerina SAFREE 97% de pureza e 3grs de hidróxido de potássio 85%; Ligou-se a agitação com 60 rpm e iniciou-se o aquecimento para 215°C Graus Celsius aplicando um vácuo de 100 mmhg; Após 2hora a 215°C Graus Celsius mediu o índice de acidez e obteve se o valor de 1,2% e glicerina livre 3,2%; Produto foi resfriado a 80°C Graus Celsius e o teor de glicerina combinado obtido foi de 14,1%; Obteve-se um produto com as seguintes características: Poder calorifico e teor de enxofre dos produtos: 7200 kcal/kg, enxofre 12ppm; Flash point dos produtos: 192°C Graus Celsius.
[015] Exemplo 4: Em um reator de 2000ml carregou 1000grs de oleo de soja bruto com índice de acidez oleica de 4%, 70grs de glicerina SAFREE 97% de pureza e 3grs de hidróxido de potássio 85%; Ligou-se a agitação com 60 rpm e iniciou-se o aquecimento para 215°C Graus Celsius aplicando um vácuo de 90 mmhg; Após 2hora a 215°C Graus Celsius mediu-se o índice de acidez e obteve-se o valor de 1,6% e glicerina livre 2,0%; Produto foi resfriado a 80°C Graus Celsius e o teor de glicerina combinado obtido foi de 15,2%; Obteve-se um produto com as seguintes características: Poder calorifico e teor de enxofre dos produtos: 6800 kcal/kg, enxofre isento; Flash point dos produtos: 197°C Graus Celsius.
[016] O processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais e produto assim obtido, oferece as seguintes vantagens: - Proporciona um aditivo para ser misturado no diesel petroquímico reduzindo seus impactos ambientais; - Utiliza glicerídeos parciais de ácido graxo como: de palma, palmiste, sebo, soja, girassol, canola, amendoim, produzidos a partir de óleos e/ou ácidos graxos residuais, com composição de 5% a 20% de glicerina combinada e glicerina livre abaixo de 3% para garantir um produto homogêneo, sem separação; - Estas característica química confere múltiplas performance para o produto sendo as mais relevantes o alto poder calorifico, lubricidade , isenção de enxofre e custo extremamente competitivo; - Adicionalmente a glicerina utilizada nestas composições é isenta de sais porém sem a necessidade de destilação um processo caro e que gera resíduos ambientais; e - Trata-se da glicerina produzida pela tecnologia SAFREE (salt free) que utiliza o processo extração líquido/líquido.
[017] A presente invenção trata de um dos temas mais sensível na atualidade porque esta diretamente ligado ás mudanças climáticas que afeta diretamente o nosso dia a dia. Emissões de gases diversos tem alterado o clima de nosso planeta de uma forma bastante negativa.
[018] A abrangência da presente patente de invenção, portanto, não deve ser limitada aos exemplos de obtenção, mas sim, apenas aos termos definidos nas reivindicações e seus equivalentes.
Claims (3)
1 - PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ADITIVO RENOVÁVEL PARA USO EM DIESEL MARITIMO CONTENDO GLICERIDEOS PARCIAIS, caracterizado porcompreender as seguintes etapas: - Em um reator carrega-se o mesmo com os seguintes materiais em peso: 80 - 90% de ácido graxo de palma residual com índice de acidez oleica de 45%; - 15% de glicerina SAFREE 97% de pureza; e 0,2 - 1,0% de hidróxido de potássio 85%; - Liga-se a agitação com 50 a 70 rpm e inicia-se o aquecimento para uma temperatura entre 200 e 220°C (Graus Celsius) aplicando um vácuo entre 90 e 110 mmhg; - Mantém o produto em repouso entre 1 e 2 horas a uma temperatura entre 200 e 220°C; - Resfria-se o produto a uma temperatura entre 70 e 90°C.
2 - PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ADITIVO RENOVÁVEL PARA USO EM DIESEL MARITIMO CONTENDO GLICERIDEOS PARCIAIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelosglicerídeos parciais de ácido graxo serem: de palma, palmiste, sebo, soja, girassol, canola, amendoim, produzidos a partir de óleos e/ou ácidos graxos residuais, com composição de 5% a 20% de glicerina combinada e glicerina livre abaixo de 3%.
3 - PRODUTO, obtido através do processo de produção de aditivo renovável para uso em diesel marítimo contendo glicerídeos parciais da reivindicação 1, caracterizado porcompreender as seguintes características: Poder calorifico e teor de enxofre dos produtos: 6800 kcal/kg, enxofre isento; 7200 a 7800 kcal/kg, enxofre com 4 a 12ppm; Flash point dos produtos: 190 a 197°C Graus Celsius; Índice de acidez de 0,8%; e Teor de glicerina combinado de 12,8%.
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