BRPI0702149B1 - heterogeneous catalyst and transesterification process comprising the use of heterogeneous catalyst - Google Patents

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BRPI0702149B1
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heterogeneous catalyst
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Armelim Bortoleto Daniel
De Souza Rodrigues Hugo
Joaquim Dabdoub Miguel
Alexandra Rampin Márcia
Maria Brugnara Dabdoub Vânia
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Univ De São Paulo - Usp
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Abstract

catalisador heterogêneo e processo de transesterificação compreendendo o uso de catalisador heterogêneo. a presente invenção refere-se a um processo de transesterificação empregando um catalisador heterogêneo de cu que pode ser recuperado e reutilizado no processo. este processo apresenta procedimentos simplificados e soluções adequadas de forma a se obter um produto final com elevada pureza, partindo-se de uma grande variedade de matérias primas com diferentes graus de qualidade e por consequência podendo se escolher matérias primas de baixo custo, tornando assim o processo mais flexível em termos de viabilidade econômica. ainda, a presente invenção se refere ao biodiesel obtido através da realização do processo acima descrito.heterogeneous catalyst and transesterification process comprising the use of heterogeneous catalyst. The present invention relates to a transesterification process employing a heterogeneous cu catalyst that can be recovered and reused in the process. This process presents simplified procedures and suitable solutions in order to obtain a final product with high purity, starting from a wide variety of raw materials with different quality grades and consequently choosing low cost raw materials, thus making the more flexible process in terms of economic viability. further, the present invention relates to biodiesel obtained by performing the above described process.

Description

Relatório descritivo CATALISADOR HETEROGÊNEO E PROCESSO DE TRANSESTERIFICAÇÃODescriptive report Heterogeneous Catalyst and Transesterification Process

COMPREENDENDO O USO DE CATALISADOR HETEROGÊNEOUNDERSTANDING THE USE OF Heterogeneous Catalysts

Campo da invenção [001] A presente invenção refere-se a um processo de transesterificação empregando um catalisador heterogêneo de Cobre que pode ser recuperado e reutilizado no processo. Este processo apresenta procedimentos simplificados e soluções adequadas de forma a se obter um produto final com elevada pureza, partindo-se de uma grande variedade de matérias primas com diferentes graus de qualidade e por consequência podendo se escolher matérias primas de baixo custo, tornando assim o processo mais flexível em termos de viabilidade econômica, [002] Ainda, a presente invenção se refere ao Biodiesel obtido através da realização do processo acima descrito.Field of the Invention The present invention relates to a transesterification process employing a heterogeneous Copper catalyst that can be recovered and reused in the process. This process presents simplified procedures and suitable solutions in order to obtain a high purity final product, starting from a wide variety of raw materials with different quality grades and therefore choosing low cost raw materials, thus making the more flexible process in terms of economic viability. Still, the present invention relates to Biodiesel obtained by performing the above described process.

Antecedentes da Invenção [003] A produção e uso do Biodiesel no mundo vem aumentando exponen ciai mente devido ao aumento no preço do Petróleo e à preocupação com a sua menor disponibilidade futura. O Biodiesel, definido quimicamente como ésteres alquilicos de ácidos graxos de cadeia longa, substitui o óleo diesel derivado do petróleo, podendo ser utilizado em misturas contendo diferentes percentuais, ou “puro”, sem exigir grandes alterações nos motores ciclo diesel. Esses ésteres podem ser produzidos através de vários métodos entre os quais podemos citar a esterificação de ácidos graxos livres e a transesterificação de óleos vegetais com um álcool alquílico como metanol ou etanol, na presença de catalisadores que podem ser em fase homogênea ou heterogênea, que ajudem a promover a transformação total dos tríglicerídeos em mono ésteres, para se obter um Biodiesel dentro das especificações de qualidade mínimas compatíveis com a vida útil dos motores que o utilizarão e com as especificações de qualidade internacionais.Background of the Invention The production and use of Biodiesel in the world has been increasing dramatically due to the rise in the price of oil and the concern about its lower future availability. Biodiesel, chemically defined as long chain fatty acid alkyl esters, replaces petroleum derived diesel oil and can be used in mixtures containing different percentages, or “pure”, without requiring major changes in diesel cycle engines. These esters can be produced by a variety of methods, including esterification of free fatty acids and transesterification of vegetable oils with an alkyl alcohol such as methanol or ethanol, in the presence of catalysts which may be homogeneous or heterogeneous, which may help. to promote the complete transformation of triglycerides into monomer esters to produce Biodiesel within the minimum quality specifications compatible with the life of the engines that will use it and with international quality specifications.

[004] Conforme os referidos processos de preparação de biodiesel, para que se produza uma tonelada de biodiesel, é necessária uma tonelada de óleo vegetal, sendo que ao produto obtido (ésteres) são incorporados aproximadamente 0,12 toneladas de metanol ou 0,15 toneladas de etanol e liberados 0,1 tonelada de glicerina. Esses volumes de álcool são relativos ao teor que é incorporado ao produto final, pois para que a reação se processe completamente, volumes maiores e variáveis deverão ser usados dependendo do processo empregado, do álcool em questão e da qualidade do óleo vegetal utilizado.According to the above mentioned biodiesel preparation processes, to produce one ton of biodiesel, one ton of vegetable oil is required, and approximately 0.12 tons of methanol or 0.15 tons of methanol are added to the product obtained. tons of ethanol and released 0.1 tons of glycerin. These volumes of alcohol are relative to the content that is incorporated into the final product, because for the reaction to proceed completely, larger and variable volumes must be used depending on the process employed, the alcohol in question and the quality of the vegetable oil used.

[005] O primeiro registro de uma patente visando a transformação de um óleo vegetal em ésteres metílicos ou etílicos através da reação de transesterificação catalítica com metanol ou etanol visando a sua utilização como combustível data de 31 de Agosto de 1937. Nessa patente Belga BE 422,877 foi descrita a transesterificação do óleo de palma africana (dendê) com metanol ou etanol na presença de ácido sulfúrico como catalisador para a produção de ésteres metílicos ou etílicos correspondentes, com o claro objetivo de serem usados como combustível conforme indicado no relatório descritivo e no título dessa patente (Procédé de transformation d'huiles vegétales en vue de leur utilisation comme carburants). Esse combustível, substituto do diesel de petróleo, hoje poderia ser chamado de “Óleo de Chavanne” em homenagem ao autor dessa brilhante idéia que faria possível a rodagem do primeiro ônibus com esse combustível já em 1938 na linha comercial de passageiros entre as cidades de Louvain e Bruxelas, na Bélgica, conforme descrito junto com outros detalhes técnicos em dois artigos de 1942 e 1943 (Bull. Agric. Congo Belge 33:3-90, 1942 e Bull. Soc. Chim. 10:52-58, 1943).[005] The first patent application for the transformation of a vegetable oil into methyl or ethyl esters by catalytic transesterification reaction with methanol or ethanol for use as fuel dates from 31 August 1937. In this Belgian patent BE 422,877 Transesterification of African palm oil (dendê) with methanol or ethanol in the presence of sulfuric acid as catalyst for the production of corresponding methyl or ethyl esters has been described, with the clear objective of being used as fuel as indicated in the descriptive report and in the title. of that patent (Vegetable transformation process in vue of its use with carburants). This fuel, a substitute for petroleum diesel, could today be called “Chavanne Oil” in honor of the author of this brilliant idea that would make it possible to run the first bus with this fuel as early as 1938 on the commercial passenger line between the cities of Louvain. and Brussels, Belgium, as described along with other technical details in two articles from 1942 and 1943 (Bull. Agric. Congo Belge 33: 3-90, 1942 and Bull. Soc. Chim. 10: 52-58, 1943).

[006] A partir de então, uma série de inovações tem sido descritas e patenteadas com o objetivo de melhorar os processos de produção e de refino ou de oferecer métodos melhores ou alternativos de produção desses produtos constituídos de ésteres alquílicos de ácidos graxos de cadeia longa e que somente na década de 80 começariam a ser chamados de Biodiesel a partir de um artigo Chinês, publicado por Wang em 1988 (Development of Biodiesel fuel. Taiyang-neng Xuebao 9, 434-436, 1988 e Chem. Abstr. 111,26233, 1989).Since then, a number of innovations have been described and patented with the aim of improving the production and refining processes or offering better or alternative methods of producing these long chain fatty acid alkyl esters. and that only in the 1980s would they be called Biodiesel from a Chinese article published by Wang in 1988 (Development of Biodiesel fuel. Taiyang-neng Xuebao 9, 434-436, 1988 and Chem. Abstr. 111,26233 , 1989).

[007] Outros trabalhos chineses da década de 40 do século pasado tem descrito a produção de “bio-gasolina” e “bioquerosene” a partir de óleos vegetais como o de Tunge e outros, porém através da técnica de craqueamento térmico ou catalítico, sendo uma técnica completamente diferente da transesterificação, conforme pode ser verificado nos artigos de Chang, C.-C e Wan, S.-W. “China's motor fuels from Tung Oil”, Ind. Eng.Other Chinese works from the 40s of the last century have described the production of "bio-gasoline" and "biokerosene" from vegetable oils such as Tunge and others, but through the technique of thermal or catalytic cracking. a completely different technique of transesterification, as can be seen in the articles by Chang, C.-C and Wan, S.-W. “China's engine fuels from Tung Oil”, Ind. Eng.

Chem. 39:1543-1548(1947). Chem. Abstr. 42:1037h(1948) e de Cheng, F.-W. “China Produces Fuels from vegetable Oils”, Chem. Metall. Eng. 52:99(1945).Chem. 39: 1543-1548 (1947). Chem. Abstr. 42: 1037h (1948) and from Cheng, F.-W. China Produces Fuels from Vegetable Oils, Chem. Metall Eng. 52:99 (1945).

[008] O rápido crescimento da produção de biodiesel ao redor do mundo vem acompanhado ainda de dificuldades técnicas devido as variações das matérias primas utilizadas em cada região. Em relação a maioria dos processos conhecidos atualmente, existem fatores limitantes quanto a conversão total dos triglicerídeos nos ésteres metílicos ou etílicos desejados, que tem como conseqüência sérios problemas na purificação e refino do biodiesel em larga escala de forma continua, necessitando de muitas operações unitárias e gerando muitos efluentes. Os catalisadores mais frequentemente usados na atualidade são álcalis como o hidróxido de sódio ou potássio ou ainda os alcoóxidos de sódio e muito raramente o de potássio, porém eles podem resultar na formação de sabões, impedindo particularmente o uso de óleos que apresentam conteúdo elevado de ácidos graxos livres pois resulta em uma maior dificuldade de separação das fases de biodiesel e glicerina. Além disso, o uso de catalisadores homogêneos na maioria das vezes dificulta ou impede a separação e a recuperação dos mesmos, na sua forma original, enquanto o uso de catalisadores heterogêneos tem sido descritos frequentemente como processos que requerem tempos de reação mais longos, altas pressões e altas temperaturas resultando em elevado consumo energético e nem sempre em razões elevadas de conversão como seria desejado para se obter um combustível economicamente viável e que seja de boa qualidade, tudo isso apesar da facilidade de recuperação e reutilização desses catalisadores.[008] The rapid growth of biodiesel production around the world is also accompanied by technical difficulties due to variations in the raw materials used in each region. For most known processes today, there are limiting factors as to the total conversion of triglycerides to desired methyl or ethyl esters, which results in serious problems in the continuous large-scale purification and refining of biodiesel, requiring many unit operations and generating many effluents. The most commonly used catalysts today are alkalis such as sodium or potassium hydroxide or sodium and very rarely potassium alkoxides, but they can result in the formation of soaps, particularly preventing the use of oils with high acid content. free fatty acids as it results in greater difficulty in separating the biodiesel and glycerin phases. In addition, the use of homogeneous catalysts most often hinders or prevents their separation and recovery in their original form, while the use of heterogeneous catalysts has often been described as processes requiring longer reaction times, high pressures. and high temperatures resulting in high energy consumption and not always in high conversion ratios as would be desired to obtain an economically viable fuel of good quality, all despite the ease of recovery and reuse of these catalysts.

[009] O requerente indica, a seguir, os documentos relevantes do estado da técnica relacionados com a matéria da presente invenção.The applicant sets forth below the relevant prior art documents relating to the subject matter of the present invention.

[010] Os catalisadores mais frequentemente usados são alcalinos e homogêneos como descrito nos documentos US 2,271,619, US 2,360,844, US 2,383,579, US 2,383,680, US 2,383,581, US 2,383,614, US 2,383,601, US 2,33,602, US 2,383,632, US 2,383,633, US 2,38,596 e US 5,730,029 que descrevem o uso de metóxido de sódio como catalisador alcalino na transesterificação de óleos vegetais com um álcool como o metanol, além de outros catalisadores como hidróxidos de sódio ou potássio e carbonatos de metais alcalino terrosos que também são citados. Apesar do documento de Chavanne de 1937 citar o uso dos ésteres obtidos como combustíveis, as patentes usando os catalisadores alcalinos destacam os processos inventados ou outros usos para os mesmos produtos. No Brasil, a primeira patente de um processo de transesterificação foi descrita em 1980 através do documento Pl-8007957 e utiliza hidróxido de sódio ou potássio para a realização da transesterificação desejada, com o objetivo de se obter os ésteres para uso como combustível. Além disso, o mesmo documento descreve a extração dos óleos vegetais diretamente do grão utilizando um álcool como solvente.The most commonly used catalysts are alkaline and homogeneous as described in US 2,271,619, US 2,360,844, US 2,383,579, US 2,383,680, US 2,383,581, US 2,383,614, US 2,383,660, US 2,383,632, US 2,383,633, US 2 , 38,596 and US 5,730,029 which describe the use of sodium methoxide as an alkaline catalyst in the transesterification of vegetable oils with an alcohol such as methanol, in addition to other catalysts such as sodium or potassium hydroxides and alkaline earth metal carbonates which are also cited. Although Chavanne's 1937 document cites the use of esters obtained as fuels, patents using alkaline catalysts highlight invented processes or other uses for the same products. In Brazil, the first patent for a transesterification process was described in 1980 by the document Pl-8007957 and uses sodium or potassium hydroxide to perform the desired transesterification in order to obtain the esters for use as fuel. Furthermore, the same document describes the extraction of vegetable oils directly from the grain using an alcohol as a solvent.

[011] O documento PI0104107-0 revela um processo químico que tem por objetivo modificar a estrutura molecular do óleo vegetal (óleo de soja degomado, ou residual de fritura), através da reação química com o álcool etílico anidro ou hidratado transformando-o em ésteres etílicos (biodiesel) e, por conseqüência, com propriedades físico-químicas similares ao do óleo diesel convencional. Essa invenção envolve duas reações de transesterificação: a primeira, em presença do catalisador alcóxido metálico; e a segunda, em presença do catalisador ácido sulfúrico e cloreto de sódio.[011] Document PI0104107-0 discloses a chemical process aimed at modifying the molecular structure of vegetable oil (degummed or residual frying soybean oil) by chemical reaction with anhydrous or hydrated ethyl alcohol into ethyl esters (biodiesel) and consequently with physicochemical properties similar to conventional diesel oil. This invention involves two transesterification reactions: the first, in the presence of the metal alkoxide catalyst; and the second, in the presence of the catalyst sulfuric acid and sodium chloride.

[012] O documento US 4,164,506 revela um método de produção de ésteres de ácidos graxos e álcoois alquílicos através da esterificação em duas etapas de ácidos graxos com álcoois de cadeia curta em quantidades maiores que a de solubilidade nas gorduras, em presença de um catalisador ácido. Os documentos US 4,695,411 e US 4,698,186 também descrevem métodos de produção de biodiesel utilizando esterificação, em duas etapas, de ácidos graxos livres empregando catalisadores ácidos e ainda, sob condições muito drásticas como 10 a 12 horas a uma temperatura que varia de 100 a 120 °C, ou seja, em sistemas pressurizados.US 4,164,506 discloses a method of producing fatty acid esters and alkyl alcohols by the two-step esterification of fatty acids with lower alcohols in amounts greater than fat solubility in the presence of an acid catalyst. . US 4,695,411 and US 4,698,186 also describe methods of producing biodiesel using two-step esterification of free fatty acids employing acid catalysts and, under very drastic conditions such as 10 to 12 hours at a temperature ranging from 100 to 120 °. C, ie in pressurized systems.

[013] A formação de biodiesel usando reações sob catálise alcalina e mesmo ácida, com metanol, são reações bi-fásicas e é conhecido que se processam lentamente pois ocorrem somente na fase metanólica. A baixa concentração do material graxo no metanol torna essas reações lentas causando uma demora no início da reação que se acelera a medida que a concentração aumenta porém diminui na sequência, tendendo a parar completamente. No caso da transesterificação, esse problema tende a se agravar se o conteúdo de ácidos graxos livres for elevado, pois os mesmos serão transformados em sabão formando emulsões, aumentando assim o tempo reacional e baixando o rendimento. Como consequência disso, muitos autores tem realizado trabalhos na tentativa de melhorar os processos de produção de biodiesel.[013] The formation of biodiesel using reactions under alkaline and even acid catalysis with methanol are biphasic reactions and are known to process slowly as they occur only in the methanolic phase. The low concentration of the fatty material in methanol slows these reactions causing a delay in the onset of the reaction that accelerates as the concentration increases but decreases in sequence, tending to stop completely. In the case of transesterification, this problem tends to get worse if the content of free fatty acids is high, as they will be turned into soap forming emulsions, thus increasing the reaction time and lowering the yield. As a consequence of this, many authors have been doing work in an attempt to improve biodiesel production processes.

[014] Na tentativa de minimizar os problemas de solubilidade, os documentos US 6,712,867 e US 6,642,399 discutem a transesterificação de triglicerídeos com um álcool e uma base como catalisador em uma solução (reação em uma única fase) pelo uso de um co-solvente a temperatura abaixo do ponto de ebulição da solução. O álcool usado pode ser metanol ou etanol ou misturas deles. O volume do co-solvente usado permite a formação de uma única fase reacional e pode ser selecionado entre um grupo formado por tetrahidrofurano, 1,4-dioxano, éter etílico, diisopropil éter e metil, terc-butil éter. O inconveniente desta técnica é a necessidade de equipamentos adequados e caros, além de cuidados redobrados para se trabalhar em larga escala com solventes voláteis, inflamáveis e caros.In an attempt to minimize solubility problems, US 6,712,867 and US 6,642,399 discuss the transesterification of triglycerides with an alcohol and base as a catalyst in a solution (single phase reaction) by the use of a co-solvent to temperature below the boiling point of the solution. The alcohol used may be methanol or ethanol or mixtures thereof. The volume of the co-solvent used allows the formation of a single reaction phase and may be selected from a group consisting of tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethyl ether, diisopropyl ether and methyl, tert-butyl ether. The drawback of this technique is the need for adequate and expensive equipment and extra care to work large scale with volatile, flammable and expensive solvents.

[015] Outro trabalho que tem despertado a curiosidade através das patentes depositadas, envolve a produção de biodiesel “in situ” ou seja, trabalhando diretamente com as sementes ou frutos, eliminando a necessidade de extração e refino do óleo vegetal. O documento US 2003/0229237 depositado em 1 de abril de 2003, por Michael Haas e colaboradores descreve o primeiro uso da soja na forma de flocos (Laminas) na reação com metanol ou etanol na presença de hidróxido de sódio como catalisador para a produção de biodiesel. Outros dois documentos posteriores descrevem processos semelhantes, o primeiro US 2005/0020842 de Haas e Colaboradores empregando soja mais uma vez, enquanto o segundo US 2005/0011112 de Carlos Khalil e colaboradores, descreve o emprego preferencialmente de grãos de mamona (Castor beans) e etanol. Porém, o método “in situ” não tem sido aplicado em escala industrial devido à falta de viabilidade técnica e econômica como consequência da falta de equipamentos adequados aos processos para produção industrial em larga escala e também porque exige o uso de volumes de álcool e quantidades de catalisadores bem superiores àqueles usados nos processos convencionais.[015] Another work that has aroused curiosity through the filed patents, involves the production of biodiesel “in situ” ie working directly with seeds or fruits, eliminating the need for extraction and refining of vegetable oil. Document US 2003/0229237 filed April 1, 2003 by Michael Haas et al. Describes the first use of flake soy (Laminas) in reaction with methanol or ethanol in the presence of sodium hydroxide as a catalyst for the production of biodiesel. Two other subsequent documents describe similar processes, the first US 2005/0020842 of Haas and Collaborators employing soybeans once again, while the second US 2005/0011112 of Carlos Khalil et al. Describe the use of castor beans and ethanol. However, the in situ method has not been applied on an industrial scale due to the lack of technical and economic viability as a consequence of the lack of adequate equipment for large scale industrial production processes and also because it requires the use of alcohol volumes and quantities. catalysts far superior to those used in conventional processes.

[016] Ainda, o requerente indica, a seguir, documentos que descrevem métodos de produção de biodiesel metílico e etílico por transesterificação e esterificação sob catálise heterogênea.[016] In addition, the applicant sets out below documents describing methods of producing methyl and ethyl biodiesel by transesterification and esterification under heterogeneous catalysis.

[017] O documento WO 2006/111997 trata da reação de esterificação de ácidos graxos empregando cobre metálico como catalisador suportado em AI2O3, S1O2 ou T1O2, a temperaturas em torno de 200 °C, consequentemente sob pressão, além de realizar a redução do número (índice) de iodo através da hidrogenação catalítica. Nada sobre a transesterificação direta de triglicerídeos nos ésteres correspondentes é descrito nesse documento. No caso de se desejar transformar óleos ou gorduras nos ésteres correspondentes, este processo apresenta a desvantagem de requerer duas etapas reacionais, uma vez que seria necessário primeiro hidrolisar os triglicerídeos, formando ácidos graxos livres, para em uma segunda etapa serem esterificados com o uso do cobre/A^Os ou cobre/Si02 como catalisador heterogêneo [018] O documento US 5,525,126 por Basu e colaboradores, discute a esterificação e transesterificação de óleos e gorduras usando como catalisador heterogêneo acetatos de bário e magnésio. O inconveniente deste procedimento é que ele somente é eficiente quando são usadas altas pressões (ao redor de 500 psi) e altas temperaturas (ao redor de 200 °C), condições experimentais que tornam o processo de esterificação e transesterificação pouco práticos e inviáveis desde o ponto de vista econômico para ser aplicado na produção de biodiesel em escala industrial.[017] WO 2006/111997 deals with the fatty acid esterification reaction employing metallic copper as a supported catalyst in AI2O3, S1O2 or T1O2, at temperatures around 200 ° C, consequently under pressure, in addition to reducing the number. (index) of iodine through catalytic hydrogenation. Nothing about direct transesterification of triglycerides in the corresponding esters is described in this document. If it is desired to transform oils or fats into the corresponding esters, this process has the disadvantage that it requires two reaction steps, as it would first be necessary to hydrolyze the triglycerides to form free fatty acids to be esterified in a second step using the ester. copper / Al2 Os or copper / Si2 as a heterogeneous catalyst US 5,525,126 by Basu et al. discusses esterification and transesterification of oils and fats using barium and magnesium acetates as heterogeneous catalyst. The drawback of this procedure is that it is only effective when high pressures (around 500 psi) and high temperatures (around 200 ° C) are used, experimental conditions that make the esterification and transesterification process impractical and unfeasible from the outset. economic point of view to be applied in the production of biodiesel on an industrial scale.

[019] No documento US 6,878,837 de Bournay e Colaboradores do Institut Francais du Petrole é descrita a produção de ésteres alquílicos de ácidos graxos e glicerina de alta pureza usando como catalisador heterogêneo o aluminato de zinco para promover a reação de transesterificação entre um óleo vegetal ou animal e o metanol. Este processo é descrito como sendo altamente sensível à presença de água, sendo que a invenção discute a forma de remover a água formada de forma a manter a úmidade abaixo de um dado valor limite. Além dessa limitação, o uso de aluminato de zinco exige o emprego de temperatura e pressão elevadas.[019] US 6,878,837 by Bournay and Collaborators of the Institut Francais du Petrole describes the production of high purity glycerine and fatty acid alkyl esters using zinc aluminate as a heterogeneous catalyst to promote the transesterification reaction between a vegetable oil or animal and methanol. This process is described as being highly sensitive to the presence of water, and the invention discusses how to remove water formed to keep the moisture below a given limit value. In addition to this limitation, the use of zinc aluminate requires the use of elevated temperature and pressure.

[020] Os documentos PI 0406233 e US 2006/069274 descrevem o uso de CaO.MgO em pedras como catalisador heterogêneo para a produção de biodiesel usando óleos vegetais e álcool etílico hidratado através de um processo que envolve a hidrólise dos triglicerídeos em uma primeira etapa seguido de uma esterificação em uma segunda etapa. A reação ocorre a 60 °C e o etanol usado em excesso é recuperado hidratado.[020] Documents PI 0406233 and US 2006/069274 describe the use of CaO.MgO in stones as a heterogeneous catalyst for biodiesel production using vegetable oils and hydrated ethyl alcohol through a process involving triglyceride hydrolysis in a first step. followed by an esterification in a second step. The reaction takes place at 60 ° C and excess ethanol used is recovered hydrated.

[021] Outro tipo de catálise heterogênea usa lipases como catalisadores da reação de transesterificação entre óleos e metanol ou outros alcoóis. Contudo, os tempos reacionais são muito elevados e na maioria das vezes a conversão não supera os 95% conforme descrito no documento US 5,713,965 por Fogia e Colaboradores, fato que não permite a produção de biodiesel conforme as especificações internacionais.[021] Another type of heterogeneous catalysis uses lipases as catalysts for the transesterification reaction between oils and methanol or other alcohols. However, reaction times are very high and in most cases the conversion does not exceed 95% as described in US 5,713,965 by Fogia et al. This does not allow biodiesel production according to international specifications.

[022] O documento US 7,138,536 descreve um processo geral de utilização de membranas para remoção de catalisadores sólidos, quando a reação for completa, nas reações de transesterificação ou esterificação em catálise heterogênea.US 7,138,536 describes a general method of using membranes for removal of solid catalysts, when the reaction is complete, in heterogeneous catalysis transesterification or esterification reactions.

[023] O documento US 2005/0245405 descreve a utilização de resina de troca iônica ácida como catalisador heterogêneo para promover a esterificação de ácidos graxos livres em biodiesel, utilizando metanol, etanol, propanol e butanol.[023] US 2005/0245405 describes the use of acid ion exchange resin as a heterogeneous catalyst to promote esterification of free fatty acids in biodiesel using methanol, ethanol, propanol and butanol.

[024] O documento WO 2005/063954 descreve a utilização de óxido de estanho alquílico para transesterificação e esterificação de triglicerídeos e ácidos graxos respectivamente, para produção de biodiesel, sob temperatura e pressão.WO 2005/063954 describes the use of alkyl tin oxide for transesterification and esterification of triglycerides and fatty acids respectively for biodiesel production under temperature and pressure.

[025] O documento US 2003/0149289 descreve o uso de carbonato de cálcio e carbonato de zinco para transesterificação de triglicerídeos para produção de biodiesel sob alta temperatura e pressão. Neste mesmo documento são mencionados os resultados negativos com o uso dos carbonatos de sódio e de potássio devido a provocarem isomerização das duplas ligações para se formar ésteres com duplas ligações conjugadas com o grupamento carbonílico, originando assim um produto com estrutura diferente do biodiesel que seria esperado pela simples transesterificação dos triglicerídeos sem que ocorresse nenhuma transformação estrutural adicional como é de praxe nos métodos convencionais.[025] US 2003/0149289 describes the use of calcium carbonate and zinc carbonate for triglyceride transesterification for high temperature and pressure biodiesel production. The same document mentions the negative results with the use of sodium and potassium carbonates due to isomerization of double bonds to form double bonded esters conjugated to the carbonyl group, thus producing a product with a different structure than biodiesel that would be expected. by simple transesterification of the triglycerides without any additional structural transformation as usual in conventional methods.

[026] O documento US 2006/0149087 relata o uso de catalisadores ácidos sólidos em reações de transesterificação. Tais catalisadores são formados pela combinação de um grupo sulfúrico ou um componente metálico do grupo VI, como tungstênio ou molibdenio, na superfície de um óxido metálico cristalino. A presente invenção difere deste documento pelo fato dos catalisadores não apresentarem essa combinação de compostos.[026] US 2006/0149087 reports the use of solid acid catalysts in transesterification reactions. Such catalysts are formed by combining a sulfuric group or a group VI metal component such as tungsten or molybdenum on the surface of a crystalline metal oxide. The present invention differs from this document in that the catalysts do not have such a combination of compounds.

[027] O documento WO 2007/059512 relata um processo de obtenção de transesterificação a partir de óleos vegetais e/ou gorduras animais empregando um álcool de cadeia curta em excesso e um catalisador onde a glicerina formada é removida do meio reacional, de forma contínua ou em batelada, de forma a favorecer a formação do éster. Semelhantemente à presente invenção, o inventor afirma que podem ser utilizados catalisadores heterogêneos, como por exemplo os metais de transição, os metais do grupo VIB, metais do grupo VIII, óxidos porosos inorgânicos como os zeolitos, metais alcalinos ou alcalino-terrosos e compostos derivados dos mesmos, em especial o uso de ferro níquel e platina. É dito ainda que o álcool deve estar em excesso em relação ao óleo, sendo que a proporção álcool :óleo deve estar na faixa de 3:1 a 40:1 [028] A presente invenção difere do estado da técnica no sentido de que a proporção utilizada é bem diferente da descrita. Ainda, nada é dito sobre sais de Cobre e/ou Vanádio utilizados como catalisadores.WO 2007/059512 reports a process for obtaining transesterification from vegetable oils and / or animal fats employing an excess short chain alcohol and a catalyst in which the formed glycerin is continuously removed from the reaction medium. or in a batch to favor ester formation. Similarly to the present invention, the inventor states that heterogeneous catalysts such as transition metals, group VIB metals, group VIII metals, inorganic porous oxides such as zeolites, alkaline or alkaline earth metals and derivatives thereof may be used. especially the use of nickel iron and platinum. It is further said that alcohol should be in excess of oil, and the alcohol: oil ratio should be in the range of 3: 1 to 40: 1 [028] The present invention differs from the state of the art in that proportion used is quite different from that described. Still, nothing is said about Copper and / or Vanadium salts used as catalysts.

[029] Vários dos métodos conhecidos para produção de biodiesel metílico ou etílico muitas vezes não promovem uma reação completa, permanecendo intermediários reacionais como monoglicerídeos e diglicerídeos que prejudicam drasticamente as etapas de purificação e refino do produto final, o que encarece o processo de produção em larga escala pelo incremento de operações unitárias e pelo tratamento de efluentes. Outro fator, diz respeito a utilização do etanol que na maioria dos processos de produção de biodiesel é utilizado em excesso e não pode ser reutilizado pelo fato da incorporação de água, sendo obtido na forma hidratada quando recuperado, o que torna necessária mais uma etapa operacional para a desidratação do mesmo.[029] Several of the known methods for producing methyl or ethyl biodiesel often do not promote a complete reaction, remaining reactionary intermediates such as monoglycerides and diglycerides that drastically impair the final product purification and refining steps, which makes the production process more expensive. large scale due to the increase of unitary operations and effluent treatment. Another factor concerns the use of ethanol, which in most biodiesel production processes is overused and cannot be reused due to the incorporation of water, being obtained in hydrated form when recovered, which makes another operational step necessary. for dehydration of it.

[030] Considerando que ainda é necessário o aperfeiçoamento de alguns pontos dos processos para produção de biodiesel existentes, a presente invenção apresenta soluções para uma reação de transesterificação completa, a partir de óleos vegetais que podem ter elevado índice de acidez, se utilizando catalisadores eficientes e de baixo valor agregado, assim como a recuperação do álcool (etanol ou metanol) em excesso anidro, adequado para a reutilização em um processo contínuo ou mesmo em bateladas.Considering that some aspects of existing biodiesel production processes still need to be improved, the present invention provides solutions for a complete transesterification reaction from vegetable oils which may have high acidity if using efficient catalysts. and of low added value, as well as the recovery of alcohol (ethanol or methanol) in anhydrous excess, suitable for reuse in a continuous process or even in batches.

[031] O fato de não ser necessário processar previamente os óleos vegetais para eliminar os ácidos graxos livres ou outras impurezas, é uma grande vantagem sobre outras técnicas do estado da arte, uma vez que em outros processos, os ácidos graxos, se presentes, provocariam emulsão, pois são transformados em sabão.[031] The fact that it is not necessary to pre-process vegetable oils to eliminate free fatty acids or other impurities is a great advantage over other state of the art techniques, since in other processes fatty acids, if present, would cause emulsion as they are made into soap.

[032] O processo de produção de biodiesel empregado nesta invenção, pode ser em bateladas ou contínuo, empregando-se um reator de leito fixo ou de qualquer outro tipo que permita a retenção do catalisador, permitindo a passagem do líquido reacional através do catalisador livre ou adsorvido sobre uma superfície ou um sólido de suporte como S1O2 ou AI2O3 e outros, possibilitando também o uso de reatores tubulares tipo colunas cromatográficas.[032] The biodiesel production process employed in this invention may be batch or continuous using a fixed bed reactor or any other type that permits catalyst retention, allowing the reaction liquid to pass through the free catalyst or adsorbed onto a support surface or solid such as S1O2 or AI2O3 and others, also enabling the use of column chromatographic reactors.

[033] O processo de preparação, produção e tratamento de biodiesel da presente invenção apresenta uma faixa de vantagens e características desejadas em um processo como este, tendo como resultado um produto com qualidade e quantidade otimizadas, algumas das quais são relatadas abaixo: [034] O tempo reacional médio empregado nesta invenção quando a transformação é realizada a pressão normal (ambiente) varia de 1 a 9 horas, o que é altamente satisfatório, se comparado com os processos do estado da técnica que empregam catalisadores heterogêneos para promover a reação completa, ou seja, a conversão dos triglicerídeos nos ésteres correspondentes, pois na maioria dos casos eles requerem altas pressões e altas temperaturas além de longos tempos reacionais;[033] The biodiesel preparation, production and treatment process of the present invention has a range of desired advantages and characteristics in a process such as this, resulting in a product of optimized quality and quantity, some of which are reported below: [034] ] The average reaction time employed in this invention when transformation is performed at normal (ambient) pressure ranges from 1 to 9 hours, which is highly satisfactory compared to prior art processes employing heterogeneous catalysts to promote complete reaction. that is, the conversion of triglycerides to the corresponding esters, as in most cases they require high pressures and high temperatures in addition to long reaction times;

[035] Ainda, o álcool (metanol, etanol, propanol, butanol, amílico ou seus isômeros) recuperado no processo da presente invenção, diferente de outros processos do estado da técnica, é anidro, isento de umidade que é prejudicial em uma reação química de transesterificação (como ocorre no documento PI 0406233), para a transformação completa de triglicerídeos em biodiesel;[035] In addition, the alcohol (methanol, ethanol, propanol, butanol, amyl or isomers thereof) recovered in the process of the present invention, unlike other prior art processes, is anhydrous, moisture free which is detrimental in a chemical reaction. transesterification (as in PI 0406233) for the complete transformation of triglycerides into biodiesel;

[036] A etapa de remoção do álcool (metanol, etanol, propanol, butanol, amílico ou seus isômeros) no presente processo, garante a separação da glicerina unicamente pela diferença de densidade e polaridade, sem a necessidade do uso de agentes indutores, não causando problemas de emulsificação, uma vez que não ocorre a formação de sabões, como ocorre em outros processos do estado da técnica; Embora no caso específico do uso do metanol, a separação espontânea possa ocorrer por simples decantação da mistura contendo o total do álcool utilizado. Neste caso, observa-se que o catalisador encontra-se totalmente na fase glicerinosa, sendo porém possível ainda recuperá-lo para utilização contínua ou em uma nova reação quando é adsorvido em AI2O3, S1O2 ou outros adsorventes.[036] The step of removing alcohol (methanol, ethanol, propanol, butanol, amyl or isomers) in the present process ensures glycerin separation solely by density and polarity difference, without the need for inducing agents, not causing emulsification problems since soaps do not occur as in other prior art processes; Although in the specific case of methanol use, spontaneous separation may occur by simply decanting the mixture containing the total alcohol used. In this case, it is observed that the catalyst is completely in the glycerin phase, but it can still be recovered for continuous use or in a new reaction when it is adsorbed on Al2O3, S1O2 or other adsorbents.

[037] O processo de produção e tratamento do biodiesel da presente invenção, devido aos fatores descritos acima e ao fato de eliminarem a necessidade de tratamento prévio ou refino dos óleos vegetais empregados como matérias-primas, garantem a viabilidade econômica, uma vez que 0 processo de refino representa um percentual significativo do custo dos óleos vegetais empregados em outros procedimentos do estado da arte. A contribuição para a viabilidade econômica também passa pela simplificação do processo de produção e refino aqui apresentada, assim como pela qualidade e quantidade do produto final obtido através da presente invenção;[037] The biodiesel production and treatment process of the present invention, due to the factors described above and the fact that they eliminate the need for pre-treatment or refining of the vegetable oils used as raw materials, guarantee the economic viability since Refining process represents a significant percentage of the cost of vegetable oils employed in other state of the art procedures. The contribution to economic viability also involves simplifying the production and refining process presented herein, as well as the quality and quantity of the final product obtained by the present invention;

[038] O processo da presente invenção apresenta melhorias significativas sobre os processos existentes pois utiliza catalisadores de baixo custo e que podem ser recuperados e reutilizados para a produção de ésteres, por não exigir o uso de óleos neutros {previamente refinados), por não promover a reação de saponificação, não ocorrendo a conseqüente formação de sabões, por permitir a fácil separação dos ésteres da glicerina por gravidade como consequência da evaporação do álcool empregado, por permitir a reutilização desses álcoois posterior mente já que são recuperados de forma anidra, e por resultar na formação de biodiesel totalmente livre de ácidos graxos apôs a separação da fase glicerinosa, viabilizando 0 processo Objetivos da Invenção [039] O processo da presente invenção apresenta melhorias significativas sobre os processos existentes pois utiliza catalisadores de baixo custo e que podem ser recuperados e reutilizados para a produção de ésteres, por não exigir o uso de óleos neutros {previamente refinados), por não promover a reação de saponificação, não ocorrendo a conseqüente formação de sabões, por permitir a fácil separação dos ésteres da glicerina por gravidade como conseqüência da evaporação do álcool empregado, por permitir a reutilização desses álcoois posterior mente já que são recuperados de forma anidra, e por resultar na formação de biodiesel totalmente livre de ácidos graxos após a separação da fase glicerinosa, viabilizando o processo.[038] The process of the present invention has significant improvements over existing processes as it utilizes low cost catalysts which can be recovered and reused for the production of esters as it does not require the use of (previously refined) neutral oils as it does not promote the saponification reaction, without the consequent formation of soaps, by allowing the easy separation of glycerine esters by gravity as a consequence of the evaporation of the alcohol employed, by allowing the subsequent reuse of these alcohols as they are anhydrously recovered, and by result in the formation of totally fatty acid-free biodiesel after separation of the glycerin phase, enabling the process. Objectives of the Invention The process of the present invention presents significant improvements over existing processes as it utilizes low cost catalysts which can be recovered and reused for the production of esters, for not requiring the use of neutral oils (previously refined), for not promoting the saponification reaction, not resulting in the formation of soaps, for allowing the easy separation of glycerine esters by gravity as a consequence of the evaporation of the employed alcohol, by allowing the reuse of these alcohols later as they are anhydrously recovered, and by resulting in the formation of totally free fatty acid biodiesel after the separation of the glycerin phase, enabling the process.

[040] A presente invenção descreve um processo de transesterificação compreendendo as etapas de: a) reagir: - um material rico em glicerídeos; - pelo menos um álcool alifático C1-C5; - pelo menos um catalisador heterogêneo escolhido do grupo que compreende CuCI, CuCI2 e mistura dos mesmos. b) separar as fases éster e glicerina; A presente invenção pode conter opcionalmente as etapas de: c.1) submissão do éster separado da etapa b) a uma nova reação conforme etapa a); ou c.2) lavagem do éster separado;The present invention describes a transesterification process comprising the steps of: a) reacting: a glyceride rich material; - at least one C1-C5 aliphatic alcohol; at least one heterogeneous catalyst selected from the group comprising CuCl3, CuCl2 and mixture thereof. b) separating the ester and glycerin phases; The present invention may optionally contain the steps of: c.1) subjecting the separate ester from step b) to a further reaction according to step a); or c.2) washing the separated ester;

[041] Em uma realização preferencial, o tempo de reação da etapa a) pode variar de 1 a 10 horas.[041] In a preferred embodiment, the reaction time of step a) may range from 1 to 10 hours.

[042] Em uma realização preferencial, a pressão da reação da etapa a) pode variar entre 1,0 a a 10 Kgf/cm2, em especial de 1,0 Kgf/cm2 a 3,0 Kgf/cm2.In a preferred embodiment, the reaction pressure of step a) may range from 1.0 to 10 kgf / cm2, in particular from 1.0 kgf / cm2 to 3.0 kgf / cm2.

[043] Em uma realização preferencial, a temperatura da reação da etapa a) pode variar dentre 60°C a 110°C.[043] In a preferred embodiment, the reaction temperature of step a) may range from 60 ° C to 110 ° C.

[044] Em uma realização preferencial, a razão álcool alifático C1-C5:material glicerídeo está compreendida na faixa que vai de 15 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 1000 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo.In a preferred embodiment, the C1-C5 aliphatic alcohol: glyceride material ratio is in the range of 15 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material to 1000 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material.

[045] Em uma realização preferencial, a razão catalisador heterogêneo:material glicerídeo preferencialmente está compreendida na faixa que vai de 0,1 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 90 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo.In a preferred embodiment, the heterogeneous catalyst: glyceride material ratio is preferably in the range of from 0.1 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material to 90 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material.

[046] Em uma realização preferencial, o catalisador heterogêneo compreende agentes adsorventes, dissecantes e/ou sequestrantes de compostos inorgânicos não ultrapassam uma proporção de 5% p/p em relação à massa total de óleo empregado.In a preferred embodiment, the heterogeneous catalyst comprises adsorbing, dissecting and / or sequestering agents of inorganic compounds not exceeding a ratio of 5% w / w to the total mass of oil employed.

[047] Em uma realização preferencial, a etapa de separação das fases éster e glicerina compreende o uso de temperaturas entre 50°C a 100°C. Preferencialmente, o álcool evaporado é condensado e reaproveitado.In a preferred embodiment, the step of separating the ester and glycerine phases comprises the use of temperatures between 50 ° C to 100 ° C. Preferably, the evaporated alcohol is condensed and reused.

[048] Em uma realização preferencial da presente invenção, a lavagem do éster separado compreende preferencialmente a lavagem com água para depois ser submetido à secagem por aquecimento sob pressão reduzida, ou alternativa mente pode ser realizada a lavagem a seco usando a d serventes, [049] É um adicional objeto da presente invenção uma etapa adicional de filtração para remoção do catalisador heterogêneo. Em especial, tal fíltração pode ser realizada após a etapa a) ou após a etapa b), [050] É um objeto adicional da presente invenção o uso do éster resultante do processo acima como biocombustível, em especial o biodiesel.[048] In a preferred embodiment of the present invention, the separate ester wash preferably comprises washing with water and then subjected to drying by heating under reduced pressure, or alternatively dry cleaning may be carried out using detergents. An additional filtration step for removing the heterogeneous catalyst is a further object of the present invention. In particular, such filtration may be carried out after step a) or after step b). It is a further object of the present invention to use the ester resulting from the above process as biofuel, in particular biodiesel.

Descrição das Figuras [051] A Figura 1 mostra o fluxograma do processo de transesterificação adaptado para a produção de biodiesel.Description of the Figures [051] Figure 1 shows the flow chart of the transesterification process adapted for biodiesel production.

Descrição detalhada da invenção [052] Os exemplos aqui descritos não tem o intuito de limitar o escopo da invenção, e sim somente de exemplificar uma forma preferida de realizar a invenção. Qualquer outra forma de realização semelhante e/ou equivalente deve ser interpretada como dentro do escopo da invenção.Detailed Description of the Invention The examples described herein are not intended to limit the scope of the invention, but merely to exemplify a preferred embodiment of the invention. Any other similar and / or equivalent embodiment should be construed as falling within the scope of the invention.

[053] Para efeitos dessa invenção, as seguintes definições serão utilizadas: Material Glicerídeo [054] A expressão "material glicerídeo” díz respeito a óleos e/ou gorduras vegetais e/ou animais que contenha tríglicerídeos e/ou diglicerídeos e/ou monoglicerídeos e/ou ácidos graxos livres. Os materiais glicerídeos úteis para a realização da invenção incluem, mas não se limitam a óleo de soja, óleo de algodão, óleo de milho, óleo de canola, óleo de macaúba (Acrocomia aculeata e/ou Acrocomia totai mart), óleo de palma (dendê), óleo de amendoim, óleo de pequi (Cariocar brasiliensis e/ou Cariocar coriaceous), óleo de ouricurí (Syagrus coronata), óleo de pinhão manso (Jatropha curcas e/ou Jatropha marcocarpa), demais gorduras vegetais e/ou animais, como por exemplo gorduras de frango, porco e/ou sebo bovino, incluindo-se também óleos e gorduras residuais de frituras, [055] Adicionalmente, o "material glicerídeo1’ pode ser escolhido dentre óleos, neutros, ácidos, brutos, degomados, semi-refinados e/ou refinados, proporcionando uma gama significativa de possibilidades de execução deste processo devido à sua versatilidade quanto à matéria prima empregada.[053] For the purposes of this invention, the following definitions will be used: Glyceride Material [054] The term "glyceride material" refers to vegetable and / or animal oils and / or fats containing triglycerides and / or diglycerides and / or monoglycerides and Glyceride materials useful for carrying out the invention include, but are not limited to soybean oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, macauba oil (Acrocomia aculeata and / or Acrocomia totai mart ), palm oil, peanut oil, pequi oil (Cariocar brasiliensis and / or Cariocar coriaceous), ouricuri oil (Syagrus coronata), jatropha oil (Jatropha curcas and / or Jatropha marcocarpa), other fats vegetables and / or animals, such as chicken, pork and / or beef tallow fats, including also oils and residual fat from frying, [055] In addition, the "glyceride material" may be chosen from oils, nec acids, crude, degummed, semi-refined and / or refined, providing a significant range of possibilities for carrying out this process due to its versatility as to the raw material employed.

[056] O processo de transesterificação, e também de produção de biodiesel da presente invenção, devido ao fato de eliminar a necessidade de tratamento prévio ou refino dos óleos vegetais empregados como matérias primas, garantem a viabilidade econômica, uma vez que o processo de refino representa um percentual significativo do custo dos óleos vegetais empregados em outros procedimentos do estado da arte. A contribuição para a viabilidade econômica também pasa pela simplificação do processo de produção e refino aqui apresentada, assim como pela qualidade e quantidade do produto final obtido através da presente invenção.[056] The transesterification and biodiesel production process of the present invention, due to the fact that it eliminates the need for pre-treatment or refining of vegetable oils used as raw materials, ensures economic viability, since the refining process represents a significant percentage of the cost of vegetable oils employed in other state of the art procedures. The contribution to economic viability also comes from the simplification of the production and refining process presented herein, as well as the quality and quantity of the final product obtained by the present invention.

[057] Na proposta desta invenção, a presença de ácidos graxos livres na matéria prima selecionada não interferem na reação de transesterificação, nem na separação das fases, nem no refino do biodiesel; Os ácidos graxos ainda presentes na reação podem ser esterificados produzindo biodiesel na mesma etapa de transformação, embora o tempo reacional deva ser incrementado.[057] In the proposal of this invention, the presence of free fatty acids in the selected raw material does not interfere with the transesterification reaction, phase separation or biodiesel refining; Fatty acids still present in the reaction can be esterified to produce biodiesel in the same transformation step, although the reaction time should be increased.

[058] Quando os ácidos graxos livres estão presentes em até 15% a transesterificiação ocorre primeiro e de forma completa, sendo que os ácidos graxos livres são totalmente separados na fase glicerinosa.[058] When free fatty acids are present in up to 15% transesterification occurs first and completely, and free fatty acids are completely separated in the glycerin phase.

[059] Para se obter os melhores resultados possíveis, o teor de umidade da matéria prima deve ser reduzido da forma usual (sob vácuo e temperatura ou por qualquer outro méio disponível), recomendando-se o controle por Karl Fischer da umidade da matéria prima utilizada para se obter resultados sempre reprodutíveis, porém experimentos contendo até 3.000 ppm de água tem sido realizados com resultados positivos. Álcool alifático C1-C5 [060] A expressão “álcool alifático C1-C5” diz respeito a álcoois de cadeia curta, com até cinco átomos de carbono, escolhidos do grupo que compreende metanol, etanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amílico e/ou seus isômeros e mistura dos mesmos.[059] To obtain the best possible results, the moisture content of the raw material should be reduced as usual (under vacuum and temperature or by any other means available), Karl Fischer control of the moisture content of the raw material is recommended. used to obtain always reproducible results, but experiments containing up to 3,000 ppm of water have been performed with positive results. C1-C5 Aliphatic Alcohol The term "C1-C5 aliphatic alcohol" refers to short chain alcohols of up to five carbon atoms, selected from the group comprising methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2 butanol, isobutanol, amyl and / or isomers and mixtures thereof.

[061] Adicionalmente, o álcool utilizado no presente processo deve ser anidro, uma vez que a água pode comprometer o rendimento do processo de transesterificação.[061] In addition, the alcohol used in the present process must be anhydrous as water may compromise the yield of the transesterification process.

[062] O álcool utilizado no presente processo pode ainda ser oriundo da condensação do álcool em excesso evaporado durante a etapa de separação das fases éster e glicerina.The alcohol used in the present process may further come from the condensation of excess alcohol evaporated during the separation phase of the ester and glycerin phases.

[063] Ainda» o álcool (Metanol» Etanol, Propanol, Butanol, amílico ou seus isômeros) recuperado no processo da presente invenção, diferente de outros processos do estado da técnica, é anidro» isento de umidade que é prejudicial em uma reação química de transesterificação (como ocorre no documento brasileiro P10406233),. para a transformação completa de triglicerídeos em biodiesel.[063] Still »alcohol (Methanol» Ethanol, Propanol, Butanol, amyl or isomers thereof) recovered in the process of the present invention, unlike other prior art processes, is anhydrous »moisture-free which is detrimental in a chemical reaction transesterification (as in the Brazilian document P10406233) ,. for the complete transformation of triglycerides into biodiesel.

[064] Assim, o álcool (Metanol, Etanol, Propanol» Butanol» amílico ou seus isômeros) recuperado se encontra livre de água, o que permite sua reutilização em uma nova reação química de forma contínua» reduzindo-se os gastos com matéria-prima» permitindo competir economicamente com o diesei de petróleo.[064] Thus, the recovered alcohol (methanol, ethanol, propanol »butanol» amyl or its isomers) is free of water, which allows its continuous reuse in a new chemical reaction »reducing the costs with raw materials. cousin ', allowing it to compete economically with the oil diesel.

Catalisador Heterogêneo [065] A expressão “catalisador heterogêneo” diz respeito catalisadores em fase sólida, em especial a sais de cobre como o CuCI, CuCI2 e mistura dos mesmos.Heterogeneous Catalyst The term "heterogeneous catalyst" refers to solid phase catalysts, in particular to copper salts such as CuCl, CuCl2 and mixture thereof.

[066] O catalisador heterogêneo utilizado no presente processo pode ainda ser oriundo de etapas prévias de filtraçio do mesmo processo, ou seja» ser reciclado.[066] The heterogeneous catalyst used in the present process may further be derived from previous filtration steps of the same process, i.e. be recycled.

[067] Adicionalmente, os saís de cobre podem estar associados a agentes adsorventes, dissecantes e/ou agentes sequestrantes de substâncias inorgânicas e orgânicas.In addition, copper salts may be associated with adsorbing agents, dissecting agents and / or sequestering agents of inorganic and organic substances.

[068] Exemplos de agentes dissecantes incluem, mas não se limita a AI2O3. Sua função, além de suportar o catalisador na fase sólida, é de adsorver moléculas de água que podem ocasiona Imente se formar durante a etapa reacíonal.Examples of dissecting agents include, but are not limited to, Al 2 O 3. Its function, besides supporting the catalyst in the solid phase, is to adsorb water molecules that may occasionally form during the reaction stage.

[069] Exemplos de agentes sequestrantes/adsorventes de substâncias inorgânicos orgânicas, incluem» mas não se limitam a Si02. Sua função, além de suportar o catalisador na fase sólida, é de sequestrar qualquer substância inorgânico solúvel» em especial os compostos de cobre solúveis, de forma a impedir a sua saída da fase sólida, favorecendo assim sua reciclagem e seu reaproveita mento.Examples of sequestering / adsorbing agents of organic inorganic substances include but are not limited to Si02. In addition to supporting the catalyst in the solid phase, its function is to sequester any soluble inorganic substance, in particular soluble copper compounds, in order to prevent their escape from the solid phase, thus favoring their recycling and reuse.

[070] Em um modo preferido da invenção, os agentes adsorventes, dissecantes e/ou sequestrantes de compostos inorgânicos não ultrapassam uma proporção de 5% p/p em relação à massa total de óleo empregado.In a preferred mode of the invention, the adsorbing, dissecting and / or sequestering agents of inorganic compounds do not exceed a ratio of 5% w / w to the total mass of oil employed.

Processo de Transesterificacão [071] O processo de transesterificação da presente invenção compreende as etapas de: a) reagir: - um material rico em glicerídeos; - pelo menos um álcool alifático C1-C5; - pelo menos um catalisador heterogêneo; b) separar as fases éster e glicerina; A presente invenção pode conter opcionalmente as etapas de: c.1) submissão do éster separado da etapa b) a uma nova reação conforme etapa a); ou c.2) lavagem do éster separado com água;Transesterification Process The transesterification process of the present invention comprises the steps of: a) reacting: - a glyceride rich material; - at least one C1-C5 aliphatic alcohol; - at least one heterogeneous catalyst; b) separating the ester and glycerin phases; The present invention may optionally contain the steps of: c.1) subjecting the separate ester from step b) to a further reaction according to step a); or c.2) washing the separated ester with water;

[072] Em relação a etapa a), os termos “material glicerídeo", “álcool alifático C1-C51’ e “catalisador heterogêneo" são compreendidos conforme descrição acima. Adicionalmente, esta etapa deve obedecer a diversos critérios tais como: a. 1) Tempo de Reação [073] O tempo de reação adequado é aquele que permite uma conversão, parcial ou total, do material glicerídeo em ésteres, O tempo de reação é dependente da pressão utilizada no meio reacional, Para pressões atmosféricas (1,03 Kgf/cm2) o tempo de reação pode variar de 1 hora até 9 horas, dependendo da quantidade de conversão desejada. a.2) Pressão [074] A pressão utilizada nessa etapa pode variar dentre valores que vão de 1,0 Kgf/cm2 a 10 Kgf/cm2, em especial de 1,0 Kgf/cm2 a 3,0 Kgf/cm2. A pressão elevada reduz consideravelmente o tempo de reação. a.3) Temperatura [075] A temperatura utilizada nesta etapa pode variar dentre valores que vão de 60°C a 110°C, em especial a temperatura é de 1Q0DC. a.4) Razão álcool alifátioo C1-C5: material glicerídeo [076] A quantidade de álcool alífátíco C1-C5 utilizado depende da quantidade de material glicerídeo usado. A razão álcool alifátioo C1-C5:material glicerídeo preferencialmente está compreendida na faixa que vai de 15 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 1000 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo.With respect to step a), the terms "glyceride material", "C1-C51 aliphatic alcohol" and "heterogeneous catalyst" are understood as described above. Additionally, this step must meet several criteria such as: a. 1) Reaction Time [073] The appropriate reaction time is that which allows partial or total conversion of glyceride material to esters. The reaction time is dependent on the pressure used in the reaction medium. For atmospheric pressures (1.03 Kgf / cm2) reaction time may range from 1 hour to 9 hours, depending on the desired conversion amount. a.2) Pressure [074] The pressure used in this step may range from 1.0 Kgf / cm2 to 10 Kgf / cm2, in particular from 1.0 Kgf / cm2 to 3.0 Kgf / cm2. High pressure considerably reduces reaction time. a.3) Temperature [075] The temperature used in this step may range from 60 ° C to 110 ° C, in particular the temperature is 1Q0DC. a.4) C1-C5 Aliphatic Alcohol Ratio: Glyceride Material [076] The amount of C1-C5 aliphatic alcohol used depends on the amount of glyceride material used. The C1-C5 aliphatic alcohol: glyceride material ratio is preferably in the range of 15 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material to 1000 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material.

[077] Em especial, uma razão que varia de 150 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 1000 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo é indicada para um material que não sofreu uma transesterificação prévia, enquanto uma razão que varia de 15 g álcool G1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 100 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo é indicada para um material que já sofreu uma transesterificação prévia. a.5) Razão material glicerídeoicatalisador heterogêneo [078] A quantidade de catalisador heterogêneo utilizado depende da quantidade de material glicerídeo usado. A razão catalisador heterogêneo: material glicerídeo preferencialmente está compreendida na faixa que vai de 0,1 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 90 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo.In particular, a ratio ranging from 150 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material to 1000 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material is indicated for a material which has not previously undergone transesterification, while a ratio which ranges from 15 g alcohol G1-C5 per 1000 g glyceride material up to 100 g alcohol C1-C5 per 1000 g glyceride material is indicated for a material that has already undergone prior transesterification. a.5) Ratio of heterogeneous glyceride material catalyst [078] The amount of heterogeneous catalyst used depends on the amount of glyceride material used. The heterogeneous catalyst: glyceride material ratio is preferably in the range of 0.1 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material to 90 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material.

[079] Em especial, uma razão que varia de 1 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 90 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo é indicada para um material que não sofreu uma transesterificação prévia, enquanto uma razão que varia de 0,1 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 9 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo é indicada para um material que já sofreu uma transesterificação prévia.In particular, a ratio ranging from 1 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material to 90 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material is indicated for a material which has not undergone prior transesterification, while a ratio ranging from 0, 1 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material up to 9 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material is indicated for a material that has already undergone prior transesterification.

Etapa Adicional de Filtracão [080] O processo de transesterificação da presente invenção compreende uma etapa adicional de remoção do catalisador sólido, onde o emprego de uma filtraçâo, que pode ser associada a um agente adsorvente, garante a remoção completa do catalisador e de contaminantes que por ventura possam ter permanecido no produto resultante.Additional Filtration Step The transesterification process of the present invention comprises an additional solid catalyst removal step, whereby the use of filtration, which may be associated with an adsorbing agent, ensures complete removal of the catalyst and contaminants which may have remained in the resulting product.

[081] O processo de produção de biodiesel empregado nesta invenção, pode ser em bateiadas ou contínuo, empregando-se um reator de leito fixo ou de qualquer outro tipo que permita a retenção do catalisador, permitindo a passagem do líquido reacional através do catalisador livre ou adsorvido sobre uma superfície ou um sólido de suporte como S1O2 ou AI2O3 e outros, posibilitando também 0 uso de reatores tubulares tipo colunas cromatográficas.[081] The biodiesel production process employed in this invention can be either batch or continuous, employing a fixed bed reactor or any other type that allows catalyst retention, allowing the reaction liquid to pass through the free catalyst. or adsorbed onto a support surface or solid such as S1O2 or AI2O3 and the like, also enabling the use of column chromatographic reactors.

Etapa de Separação de Fases [082] Em relação a etapa b) a separação de fases entre o ester formado e a glicerina compreende o uso de diversas técnicas, que podem ser usadas em conjunto, em sequencia ou separadamente.Phase Separation Step [082] With respect to step b) the phase separation between the ester formed and glycerin comprises the use of various techniques, which may be used together, sequentially or separately.

[083] Uma dessas técnicas é o emprego de temperaturas com valores entre 50°C a 100ÔC. Esses valores elevados de temperatura permitem a evaporação do álcool alifátíco C1-C5 que não foi utilizado na etapa a), mas ainda assim é necessário estar presente para que se obtenha os melhores resultados. Pode-se ainda combinar valores de temperatura entre 50“C e 1Q0ÔC com pressão reduzida, de forma a maximizar a evaporação do álcool.[083] One such technique is the use of temperatures ranging from 50 ° C to 100 ° C. These high temperature values allow evaporation of C1-C5 aliphatic alcohol that was not used in step a), but it is still necessary to be present for best results. You can also combine temperature values between 50 ° C and 100 ° C under reduced pressure to maximize alcohol evaporation.

[084] Neste caso, pode-se utilizar tanque confeccionado com os mais diversos materiais (aço inox, aço carbono, etc.) equipado com resistência elétrica ou serpentina para aquecimento acoplado a uma caldeira geradora de vapor ou para aquecimento usando qualquer outro fluído que permita transferência térmica. Este tanque será submetido à pressão normal ou alternativamente sob pressão reduzida através do uso de uma bomba de vácuo, beneficiando, além da evaporação do álcool, o tempo reacional da transesterificação. Será utilizado também um condensador acoplado, usando um sistema adequado para resfriamento e coleta do álcool (Metanol, Etanol, Propanol, Butanol, amílico ou seus isômeros) para reutilização. O armazenamento do álcool deve ser feito em local livre de umidade para posterior reutilização de forma continua ou em batelada.[084] In this case, a tank made of various materials (stainless steel, carbon steel, etc.) equipped with an electric heater or coil for heating coupled to a steam generator or for heating using any other fluid may be used. allow heat transfer. This tank will be subjected to normal pressure or alternatively under reduced pressure through the use of a vacuum pump, benefiting, in addition to alcohol evaporation, the reaction time of transesterification. A coupled capacitor will also be used, using a suitable system for cooling and collecting alcohol (Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Amyl or its isomers) for reuse. Alcohol should be stored in a moisture-free place for subsequent continuous or batch reuse.

[085] A etapa de remoção do álcool (Metanol, Etanol, Propanol, Butanol, amílico ou seus isômeros) no presente processo, garante a separação da glicerina unicamente pela diferença de densidade e polaridade, sem a necessidade do uso de agentes indutores, não causando problemas de emulsificação, uma vez que não ocorre a formação de sabões, como ocorre em outros processos do estado da técnica. No caso específico do uso do metanol, a separação espontânea pode ocorrer por simples decantação da mistura contendo o total do álcool utilizado. Neste caso, observa-se que o catalisador encontra-se totalmente na fase glicerinosa, sendo porém possível ainda recuperá-lo para utilização continua ou em uma nova reação quando é adsorvido em AI2O3, S1O2 ou outros adsorventes.[085] The alcohol removal step (Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, Amyl or its isomers) in the present process ensures glycerine separation solely by density and polarity difference, without the need for inducing agents, not causing emulsification problems since soaps do not occur as in other prior art processes. In the specific case of methanol use, spontaneous separation may occur by simply decanting the mixture containing the total alcohol used. In this case, it is observed that the catalyst is completely in the glycerin phase, but it is still possible to recover it for continuous use or in a new reaction when it is adsorbed on Al2O3, S1O2 or other adsorbents.

[086] Portanto, a etapa de separação da glicerina no presente processo, pode ainda ocorrer por decantação, ou pode ser acelerada se desejado pela ação de sistemas de coalescência, centrifugação ou até de agentes indutores. A glicerina obtida neste processo carrega consigo todas as impurezas e os ácidos graxos que possam estar presentes na mistura reacional.Therefore, the glycerine separation step in the present process may still occur by decantation, or may be accelerated if desired by the action of coalescence systems, centrifugation or even inducing agents. The glycerine obtained in this process carries with it any impurities and fatty acids that may be present in the reaction mixture.

[087] Além disso, em função de não ocorrer a formação de água durante a transesterificação torna-se possível a fácil reutilização do álcool na sua forma anidra (Metanol, Etanol, propanol, butanol ou amílico.In addition, because no water formation occurs during transesterification, the easy reuse of alcohol in its anhydrous form is possible (Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol or Amyl.

Preferencialmente etanol ou metanol), o que é um fator importante para a redução dos custos de processo uma vez que ele é usado em excesso e precisa ser recuperado e reutilizado.Preferably ethanol or methanol), which is an important factor in reducing process costs as it is overused and needs to be recovered and reused.

[088] O uso de centrifugas e agentes indutores (indução química) para processar a separação de fases no processo da presente invenção, pode ser usado como uma simples opção, resultando de qualquer maneira, em elevados rendimentos reacionais e operacionais quando consideramos os triglicerídeos de partida somados à significativa vantagem de não ser necessário tratar (neutralizar ou refinar) previamente os óleos vegetais para eliminar impurezas e ácidos graxos livres, pois a presença destes não influencia a reação química de transesterificação do presente processo, obtendo-se assim um alto rendimento.[088] The use of centrifuges and inducing agents (chemical induction) to process phase separation in the process of the present invention can be used as a simple option resulting in high reaction and operational yields when considering the triglycerides of addition to the significant advantage that it is not necessary to pre-treat (neutralize or refine) vegetable oils to eliminate impurities and free fatty acids, as their presence does not influence the chemical transesterification reaction of the present process, thus obtaining a high yield.

[089] Pelo fato do meio não ser alcalino, não há formação de sabões, o que dificultaria a separação da glicerina, como ocorre quando catalisadores alcalinos convencionais são utilizados. Deste modo, os ácidos graxos livres na presente invenção permanecem inalterados, e em função da sua elevada polaridade e das condições do processo, são totalmente removidos da fase do biodiesel, saindo juntamente com a glicerina na etapa de separação que também ocorre muito facilmente.[089] Because the medium is not alkaline, there is no soap formation, which would make it difficult to separate glycerin, as occurs when conventional alkaline catalysts are used. Thus, the free fatty acids in the present invention remain unchanged, and due to their high polarity and process conditions, are completely removed from the biodiesel phase, leaving together with glycerine in the separation stage which also occurs very easily.

[090] Portanto, o processo de separação por decantação, induzida pela remoção do álcool (Metanol, Etanol, Propanol, Butanol, amílico ou os isômeros deles) em excesso, se reveste de especial importância, pois aliado a uma transformação total dos triglicerídeos presentes (mesmo na presença de ácidos carboxílicos livres), permite a separação dos ésteres em uma fase superior e glicerina/ácidos graxos em uma fase inferior, e ainda garante a reutilização do álcool no processo. A separação dos ácidos graxos da fase superior que contém os ésteres não precisa da ação de nenhum processo químico ou de alguma operação química ou física adicional.[090] Therefore, the decantation separation process induced by the removal of excess alcohol (Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, amyl or their isomers) is of particular importance as it is combined with a total transformation of the present triglycerides. (even in the presence of free carboxylic acids), allows the separation of esters in a higher phase and glycerine / fatty acids in a lower phase, and also ensures the reuse of alcohol in the process. The separation of fatty acids from the upper phase containing the esters does not require the action of any chemical process or any additional chemical or physical operation.

[091] Após as etapas de remoção do catalisador (filtração simples ou auxiliada pela ação de agentes de adsorção), evaporação do álcool e a separação da glicerina, a etapa seguinte é a remoção de qualquer intermediário formado que possa ser considerado um contaminante, como e o caso de monoglicerídeos e diglicerídeos.[091] Following the catalyst removal steps (simple filtration or adsorption aided filtration), alcohol evaporation and glycerine separation, the next step is the removal of any formed intermediate that may be considered a contaminant such as and the case of monoglycerides and diglycerides.

[092] Neste sentido, a presente invenção inclui o processo de uma segunda transesterificação, quando necessário, para conversão dos monoglicerídeos e diglicerídeos em ésteres, através da utilização dos mesmos catalisadores em fase heterogênea e reutilizando o mesmo álcool da reação anterior (primeira transesterificação), aumentando o rendimento da produção de biodiesel.In this regard, the present invention includes the process of a second transesterification, when necessary, for converting the monoglycerides and diglycerides into esters, using the same catalysts in heterogeneous phase and reusing the same alcohol as the previous reaction (first transesterification). , increasing the yield of biodiesel production.

[093] Uma vez que a reação de transesterificação tenha sido satisfatória, o biodiesel já separado da glicerina passa por lavagem com água para depois ser submetido a secagem por aquecimento sob pressão reduzida ou simplesmente passar por um processo de adsorção e filtração com sílica como descrito no documento brasileiro PI 0502795-0.[093] Once the transesterification reaction has been satisfactory, biodiesel already separated from glycerine is either water-washed, then heat-dried under reduced pressure or simply silica adsorption and filtration as described. in Brazilian document PI 0502795-0.

[094] Após a remoção do álcool e decantação da glicerina, o biodiesel produzido, é separado, então lavado com água para depois ser submetido à secagem por aquecimento sob pressão reduzida (vácuo);[094] Following the removal of alcohol and decantation of glycerine, the biodiesel produced is separated, then washed with water and then subjected to drying under reduced pressure (vacuum);

Característica do ester formado - Biodiesel [095] Com a realização do processo da presente invenção, obtém-se uma taxa de conversão superior de 97 a 99 % e o grau de pureza elevado do biodiesel em função do arraste dos contaminantes mais polares junto com a fase glicerinosa, facilita significativamente o enquadramento do biodiesel assim obtido nas especificações de qualidade européias (EN 14214), américanas (ASTM 6751 D) e brasileiras (ANP 42). EXEMPLO 1 [096] Exemplo de uma transformação do óleo vegetal em biodiesel usando o procedimento descrito na presente invenção.Characteristic of the ester formed - Biodiesel [095] By carrying out the process of the present invention, a higher conversion rate of 97 to 99% and the high purity of biodiesel are obtained as a result of the drag of the most polar contaminants along with the Glycerinous phase significantly facilitates the framing of biodiesel thus obtained in the European (EN 14214), American (ASTM 6751 D) and Brazilian (ANP 42) quality specifications. EXAMPLE 1 Example of a transformation of vegetable oil into biodiesel using the procedure described in the present invention.

[097] Ex: 100g óleo de soja, 100 mL de etanol anidro e 4g CuCh.Ex: 100g soybean oil, 100 mL anhydrous ethanol and 4g CuCh.

[098] Reação livre de triglicerideos em 9 horas, sem a fomação de mono e diglicerideos como intermediários.[098] Triglyceride free reaction within 9 hours, without formation of mono and diglycerides as intermediates.

[099] 4% de catalisador puro CuCI ou CuC^ (nao foi associado a adsorventes), 9 horas de reação em refluxo a 100 °C e a pressão atmosférica.[099] 4% pure CuCl or CuCl4 catalyst (not associated with adsorbents), 9 hours of reflux reaction at 100 ° C and atmospheric pressure.

[100] A proporção de massa de óleo (100 g) e volume de álcool (100 mL) sempre mantiveram-se fixas variando a quantidade de catalisador. Quando se utilizou 3% de catalisador, o tempo reacional foi comprometido, isto é, a reação não estava completa em 9 horas. Quando se utilizou 5%, a reação apresentou o mesmo desenvolvimento do que quando se utilizou 4%. Ainda, quando se utilizou um excesso de catalisador (20%), o tempo reacional foi comprometido, de modo que em 9 horas a reação não estava completa.[100] The ratio of oil mass (100 g) to alcohol volume (100 mL) always remained fixed by varying the amount of catalyst. When 3% catalyst was used, the reaction time was compromised, ie the reaction was not complete within 9 hours. When 5% was used, the reaction showed the same development as when 4% was used. Also, when a catalyst excess (20%) was used, the reaction time was compromised, so that in 9 hours the reaction was not complete.

ReivindicaçõesClaims

Claims (28)

1. Processo de transesterificação caracterizado por compreender as etapas de: a) reagir: - um material escolhido do grupo que compreende óleos e/ou gorduras vegetais e/ou animais que contenha triglicerídeos e/ou diglicerídeos e/ou monoglicerídeos e/ou ácidos graxos livres; - pelo menos um álcool alifático C1-C5; - pelo menos um catalisador heterogêneo escolhido do grupo que compreende CuCI, CuCI2 e mistura dos mesmos; b) separar as fases éster e glicerina; e c.1) submeter o éster separado da etapa b) a uma nova reação conforme etapa a); ou c.2) lavar do éster separado em b);Transesterification process comprising the steps of: (a) reacting: - a material chosen from the group comprising vegetable and / or animal oils and / or fats containing triglycerides and / or diglycerides and / or monoglycerides and / or fatty acids free; - at least one C1-C5 aliphatic alcohol; at least one heterogeneous catalyst selected from the group comprising CuCl3, CuCl2 and mixture thereof; b) separating the ester and glycerin phases; and c.1) subjecting the ester separated from step b) to a further reaction according to step a); or c.2) washing of the ester separated in b); 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo tempo de reação da etapa a) variar de 1 hora a 10 horas.Process according to Claim 1, characterized in that the reaction time of step a) ranges from 1 hour to 10 hours. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela pressão da reação da etapa a) variar de 1,0 Kgf/cm2 a 10,0 Kgf/cm2.Process according to Claim 1, characterized in that the reaction pressure of step a) ranges from 1.0 Kgf / cm2 to 10.0 Kgf / cm2. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela pressão da reação da etapa a) variar de 1,0 Kgf/cm2 a 3,0 Kgf/cm2.Process according to Claim 4, characterized in that the reaction pressure of step a) ranges from 1.0 Kgf / cm2 to 3.0 Kgf / cm2. 5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela temperatura da reação da etapa a) variar de 60°C a 110°C.Process according to Claim 1, characterized in that the reaction temperature of step a) ranges from 60 ° C to 110 ° C. 6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material rico em glicerídeo ser escolhido do grupo que compreende óleo de soja, óleo de algodão, óleo de milho, óleo de canola, óleo de macaúba, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de pequi, óleo de ouricuri, óleo de pinhão manso, gorduras de frango, porco e/ou sebo bovino, óleos e/ou gorduras residuais de frituras e mistura dos mesmos.Process according to Claim 1, characterized in that the glyceride-rich material is chosen from the group comprising soybean oil, cottonseed oil, corn oil, canola oil, macauba oil, palm oil, peanut oil. , pequi oil, ouricuri oil, jatropha oil, chicken, pork and / or beef tallow fats, frying waste oils and / or mixtures thereof. 7. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 6, caracterizado pelo material glicerídeo ser escolhido do grupo que compreende óleos neutros, ácidos, brutos, degomados, semi-refinados e/ou refinados.Process according to Claims 1 and 6, characterized in that the glyceride material is chosen from the group comprising neutral, acidic, crude, degummed, semi-refined and / or refined oils. 8. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 6 e 7, caracterizado pelo material rico em glicerídeo conter até 3.000 ppm de água.Process according to Claims 1, 6 and 7, characterized in that the glyceride rich material contains up to 3,000 ppm of water. 9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo álcool alifático C1-C5 ser escolhido do grupo que compreende metanol, etanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amílico e/ou seus isômeros e mistura dos mesmos.Process according to Claim 1, characterized in that the C1-C5 aliphatic alcohol is selected from the group comprising methanol, ethanol, propanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amyl and / or isomers thereof and mixture. of the same. 10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo álcool alifático C1-C5 ser anidro.Process according to Claim 9, characterized in that the C1-C5 aliphatic alcohol is anhydrous. 11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo catalisador heterogêneo estar associado a agentes adsorventes, dissecantes, sequestrantes de substâncias inorgânicas e orgânicas, e mistura dos mesmos.Process according to Claim 1, characterized in that the heterogeneous catalyst is associated with adsorbing agents, desiccants, sequestrants of inorganic and organic substances, and a mixture thereof. 12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo agente dissecante ser AI2O3.Process according to Claim 11, characterized in that the dissecting agent is Al 2 O 3. 13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo agente sequestrante de substâncias inorgânicas e orgânicas ser S1O2.Process according to Claim 11, characterized in that the sequestering agent of inorganic and organic substances is S1O2. 14. Processo, de acordo com as reivindicações 1, 11, 12 e 13, caracterizado pelo fato dos agentes adsorventes, dissecantes e sequestrantes de substâncias inorgânicas e orgânicas possuírem uma concentração que varia de 0% até 5% p/p em relação à massa total de óleo empregado.Process according to Claims 1, 11, 12 and 13, characterized in that the adsorbing, dissecting and sequestering agents of inorganic and organic substances have a concentration ranging from 0% to 5% w / w by weight. total oil employed. 15. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela razão álcool alifático C1-C5:material glicerídeo estar compreendida na faixa que vai de 15 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 1000 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo.Process according to Claim 1, characterized in that the C1-C5 aliphatic alcohol: glyceride material ratio is in the range of 15 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material to 1000 g C1-C5 alcohol per 1000 g. glyceride material. 16. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 15, caracterizado pela razão álcool alifático C1-C5:material glicerídeo estar compreendida na faixa que vai de 150 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 1000 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo durante a etapa a) do processo.Process according to Claims 1 and 15, characterized in that the C1-C5 aliphatic alcohol: glyceride material ratio ranges from 150 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material to 1000 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material during process step a). 17. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 15, caracterizado pela razão álcool alifático C1-C5:material glicerídeo estar compreendida na faixa que vai de 15 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo até 100 g álcool C1-C5 por 1000 g material glicerídeo durante a etapa c.1) do processo.Process according to Claims 1 and 15, characterized in that the C1-C5 aliphatic alcohol: glyceride material ratio is in the range of 15 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material to 100 g C1-C5 alcohol per 1000 g glyceride material during process step c.1). 18. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela razão catalisador heterogêneo:material glicerídeo estar compreendida na faixa que vai de 0,1 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 90 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo.Process according to Claim 1, characterized in that the heterogeneous catalyst: glyceride material ratio is in the range of 0.1 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material to 90 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material. 19. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 18, caracterizado pela razão catalisador heterogêneo:material glicerídeo estar compreendida na faixa que vai de 1,0 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 90 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo durante a etapa a) do processo.Process according to Claims 1 and 18, characterized in that the heterogeneous catalyst: glyceride material ratio is in the range 1.0 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material to 90 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material during step a) of the process. 20. Processo, de acordo com as reivindicações 1 e 18, caracterizado pela razão catalisador heterogêneo:material glicerídeo estar compreendida na faixa que vai de 0,1 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo até 9,0 g catalisador heterogêneo por 1000 g material glicerídeo durante a etapa c.1) do processo.Process according to Claims 1 and 18, characterized in that the heterogeneous catalyst: glyceride material ratio ranges from 0.1 g heterogeneous catalyst per 1000 g glyceride material to 9.0 g heterogeneous catalyst per 1000 g material. glyceride during step c.1) of the process. 21. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma etapa adicional de filtração.Process according to Claim 1, characterized in that it comprises an additional filtration step. 22. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pela filtração ocorrer entre as etapas a) e b).Process according to claim 21, characterized in that filtration takes place between steps a) and b). 23. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pela filtração ocorrer entre as etapas b) e c.1).Process according to Claim 21, characterized in that filtration takes place between steps b) and c.1). 24. Processo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pela filtração ocorrer entre as etapas b) e c.2).Process according to Claim 21, characterized in that filtration occurs between steps b) and c.2). 25. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa b) compreende o emprego de temperaturas que variam de 50°C a 100°C, centrígufas e/ou agentes indutores.Process according to claim 1, characterized in that step b) comprises the use of temperatures ranging from 50 ° C to 100 ° C, centrifugal and / or inducing agents. 26. Processo, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por utilizar adicionalmente pressão reduzida.Process according to Claim 25, characterized in that it further uses reduced pressure. 27. Processo, de acordo com as reivindicações 25 ou 26, caracterizado pelo álcool evaporado ser condensado e opcionalmente, reaproveitado no processo.Process according to Claim 25 or 26, characterized in that the evaporated alcohol is condensed and optionally reused in the process. 28. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa de lavagem c.2) compreender: a) lavagem com água; b) secagem por aquecimento e/ou pressão reduzida; c) adsorção e filtração com sílica; d) misturas das etapas a), b) e/ou c).Process according to Claim 1, characterized in that the washing step c.2) comprises: a) washing with water; b) drying by heating and / or reduced pressure; c) adsorption and filtration with silica; d) mixtures of steps a), b) and / or c).
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