BRPI0805116A2 - processo de obtenção de miscelas etanólicas, miscelas etanólicas e seu uso na produção de biodiesel - Google Patents

Abstract

PROCESSO DE OBTENçãO DE MISCELAS ETANÈLICAS, MISCELAS ETANOLICAS E SEU USO NA PRODUçãO DE BIODIESEL. A presente invenção destina-se a um processo' de obtenção de miscelas etanólicas, as ditas miscelas ricas em óleo e seu uso em transesterificação direta em miscela para obtenção de ésteres etílicos de ácidos graxos, também denominado biodiesel.

Description

"PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELAS ETANÓLICAS,MISCELAS ETANÓLICAS E SEU USO NA PRODUÇÃO DEBIODIESEL"

Campo da Invenção

A presente invenção destina-se a um processo de obtençãode miscelas etanólicas, as ditas miscelas ricas em óleo e seu uso emtransesteriílcação direta em miscela para obtenção de ésteres etílicos deácidos graxos, também denominado biodiesel.

Antecedentes da Invenção

O uso de óleo vegetal como alternativa aos derivados depetróleo não representa novidade. Rudolph Diesel foi o pioneiro emtestar o uso de óleo de amendoim em motores, mas devido ao baixopreço do petróleo, fontes renováveis de energia apresentam uso limitado(MEHER, L., VIDYA, S.; NAIK, S. Technical aspects of biodieselproduction by transesterification-a review. Renewable and SustainableEnergy Reviews, 10, 248-268, 2006). Entretanto, nas décadas de 70 e80 a alta do petróleo motivou a pesquisa sobre fontes energéticasalternativas (VAN GERPEN, J. Biodiesel processing and production.Fuel Processing Technology, 86, 1097-1107, 2005). O uso direto de óleovegetal em motores causa problemas como formação de incrustaçõesdevido à polimerização. Isso porque a viscosidade de óleos vegetais écerca de 10 vezes mais alta que a viscosidade do diesel de petróleo (VANGERPEN, J. Biodiesel processing and production. Fuel ProcessingTechnology, 86, 1097-1107, 2005). Por essa razão esforços tem sidofeitos focando o desenvolvimento de produtos com propriedadespróximas ao diesel de petróleo.

Processos como diluição, pirólis.e, microemulsiílcação etransesterificação têm sido estudados (DEMIRBAS, A. Biodiesel fuelsfrom vegetable oils via catalytic and non-catalytic supercritical alcoholtransesterifications and other methods: a survey. Energy Conversionand Management, 44(13), 2093-2109, 2003). A diluição não se mostraadequada para uso por longos períodos devido à alta viscosidade. Napirólise há perda de oxigênio, o que elimina os benefícios ambientais douso de uma fonte alternativa. O processo de microemulsificação deóleos é associado à combustão incompleta no motor. Atransesterificação é o processo que permite a redução da viscosidade damaior parte dos óleos vegetais a níveis comparáveis ao do diesel depetróleo. Por esse motivo a transesterificação de óleos vegetais comálcoois de cadeia curta é uma alternativa preferencial para substituir odiesel de petróleo (FUKUDA, H., KONDO, A.; NODA, H. REVIEWBiodiesel Fuel Production by Transesterification of Oils. Journal ofBioscience and Bioengineering, 92(5), 405-416, 2001).

A transesterificação é uma reação orgânica em que uméster é transformado em outro através da troca dos grupos alcóxidosdos triglicerídeos de óleos e gorduras de origem vegetal ou animal comum mono-álcool de cadeia curta, tipicamente metanol ou etanol, napresença de um catalisador. Como produto tem-se uma mistura deésteres alquílicos de ácidos graxos e o glicerol (SCHUCHARDT, U.,SERCHELIA, R., VARGAS, M.V. Transesterification of Vegetable Oils: aReview. Journal Brazilian Chemistry Society, v. 9, η. 1, p. 199-210, 1998).

O Brasil possui grande potencial para produção de biodieselcom o cultivo de oleaginosas. A soja figura como uma das grandesopções para a produção de biodiesel. A tecnologia de produção de óleodiesel vegetal, por meio do processo de transesterificação metanólica, éamplamente conhecida e aplicada industrialmente, em diversos países.

No processo industrial convencional é utilizada a razão molarmetanol:óleo que é de cerca de 6:1 e o tempo reacional de cerca de 1hora (MEHER, L., VIDYA, S.; NAIK, S. Technical aspects of biodieselproduction by transesterification-a review. Renewable and SustainableEnergy Reviews, 10, 248-268, 2006). Durante o processo são formadasduas fases, devido à baixa solubilidade do óleo em metanol, o querequer agitação e aquecimento (cerca de 200 rpm e 60°C). Soluçõesalcalinas têm sido aplicadas como catalisadores por razões econômicas.Os catalisadores mais usados a baixa temperatura são os alquiladosmetálicos (metóxido ou etóxido de sódio), pois são de uso facilitado e decustos acessíveis.

Após a transesterificação a mistura é separada pordecantação ou centrifugação. O glicerol, mais pesado, fica na faseinferior e os ésteres de ácidos graxos na fase superior. O glicerol éseparado e os ésteres devem sofrer lavagens com água para remoção docatalisador. A etapa de neutralização pode ser necessária para reduçãodos teores de sabões no biodiesel. O excesso de metanol deve sereliminado por destilação.

O processo convencional de produção de biodiesel éutilizado em vários países: Áustria, República Tcheca, Suécia, Austrália,Argentina, Brasil e EUA, atingindo uma produção mundial de mais de 3milhões ton/ano de biodiesel em 2004 (ALTIPARMAK, D., KESKIN, A.,KOCA, A.; GÜRÜ, M. Alternative fuel properties of tall oil fatty acidmethyl ester-diesel fuel blends. Bioresource Technology 98, 241-246,2007). Entretanto, algumas dúvidas quanto à sustentabilidade desteprocesso refere-se ao biodiesel produzido a partir de óleos vegetais que émais caro que o diesel de petróleo (CANAKCI, M. The potential ofrestaurant waste lipids as biodiesel feedstocks. Bioresource Technology,98 183-190, 2007; ZHANG, Y., DUBE, M., MCLEAN, D., KATES, M.Biodiesel production from waste cooking oil: 1. Process design andtechnological assessment. Bioresource Technology, 89, 1-16, 2003;ZENG, J., DU, W., LIU, X., LIU, D.; DAI, L. Study on the effect ofcultivation parameters and pretreatment on Rhizopus oryzae cell-catalyzed transesterification of vegetable oils for biodiesel production.Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 43, 15-18, 2006), aometanol que é produzido a partir de petróleo ou de gás natural, o quetorna o biodiesel produzido um fonte não verdadeiramente sustentávelde energia (MARCHETTI, J., MIGUEL, V., ERRAZU, A. Possible methodsfor biodiesel production. Renewable and Sustainable Energy Reviews,11, 1300-1311, 2007). Tais aspectos estão relacionados a impactossociais, econômicos e ambientais.

A extração do óleo geralmente é realizada com solventesderivados do petróleo, como o hexano, que dissolve com facilidade o óleosem agir com outros componentes da matriz oleaginosa. Este solventeapresenta algumas desvantagens, tais como a inflamabilidade, atoxicidade e o alto custo, além de ser de uma fonte não renovável.

Entretanto, pesquisas têm sido desenvolvidas visandosoluções para os problemas.

De acordo com Regitano-d'Arce (REGITANO d'ARCE, M. A.B. Ensaios de extração de óleo de girassol (Helianthus annuus L.) comálcool etílico. Piracicaba, SP. 1985. 132p. Dissertação (Mestrado) -Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - USP, 1985) aextração de óleo com etanol é um processo que tem a vantagem dereduzir os custos com a recuperação do solvente, minimizando osvolumes de solvente que devem passar pela etapa de destilação para arecuperação do óleo bruto, visto se aproveitar das propriedades damiscela etanólica (óleo+solvente) que, através do resfriamento (até30°C), separa-se em duas fases distintas, uma miscela rica em óleo eoutra rica em álcool. Apenas a miscela rica em óleo seria destinada àevaporação para que o óleo pudesse ser levado para o refino. A miscelarica em etanol retorna ao processo de extração que prevê o uso múltiplodo solvente até o seu novo enriquecimento e nova separação em duasfases. Quanto mais baixa a umidade da matéria-prima de trabalho,maior a eficiência de extração do etanol.

A eficiência da extração é avaliada através do teor de óleoresidual no farelo da matriz oleaginosa e é o resultado do efeito datemperatura de extração aplicada ao sistema, da capacidade delixiviação e do tempo de extração com o determinado solvente,juntamente com o preparo e o grau de umidade do material oleaginoso(REGITANO d'ARCE, Μ. A. B. Extração de óleo de girassol com etanol:cinética, ácido clorogênico, fração insaponificáveis. São Paulo, SP. 1991.145p. Tese (Doutorado) - Faculdade de Ciências Farmacêuticas - USP, 1991).

Cerca de 70 a 95% do custo total de produção de biodieselcorresponde ao custo da matéria-prima (ZHANG, Y., DUBE, M.,MCLEAN, D., KATES, M. Biodiesel production from waste cooking oil: 1.Process design and technological assessment. Bioresource Technology,89, 1-16, 2003).

A extração dos lipídios de grãos oleaginosos pode serrealizada por vários processos, porém o mais indicado para matérias-primas com menos de 35% de óleo é a extração por solventes. Naindústria o mais comum é o uso do hexano, dada a sua eficiência edisponibilidade mundial. No entanto, trata-se de uma substânciatóxica, inflamável, explosiva e não renovável. Por esses motivos édesejável a sua substituição por um solvente que apresente boaeficiência de extração, segurança operacional e toxicológica,estabilidade química e boas condições de preço. O etanol é um solventeque tem como características favoráveis ao seu uso a renovabilidade, agrande produção nacional e o domínio da tecnologia de produção.Entretanto, a necessidade de evaporação do solvente, seguida dedesidratação do etanol para recuperação do status de álcool anidro,pode representar maior custo operacional.

Existem patentes sobre a produção de ésteres etílicos deóleos vegetais e gorduras animais, mas a extração lipídica é feita pormétodos convencionais, principalmente com uso do hexano comosolvente.

A patente americana US 3.970.764 revela um processo detratamento de sementes com um solvente aquoso, que contém umcomponente biológico para produzir um extrato e uma solução contendomaterial extraído um resíduo de solvente.

O modelo de utilidade MU 8502996 refere-se a um processode extração de óleo de mamona por um processo misto de prensagemseguida da extração com etanol. Entretanto, o óleo de mamonaapresenta um ácido graxo incomum, o ácido ricinoléico, que determinasuas propriedades físicas.

A patente americana US 4.219.470 descreve um processopara a extração seqüencial de carboidratos e óleo a partir de materiaisde semente oleaginosa particulada utilizando álcoois aquosos comosolvente para produzir um novo concentrado protéico.

A patente americana US 4.144.229 mostra um processopara a extração de óleo a partir de materiais de semente oleaginosaparticuladas, tais como soja, utilizando como solvente álcoois aquosospara produzir uma nova farinha, especialmente uma farinha de soja.

A patente americana US 4.486.353 apresenta o uso dematéria-prima laminada com 0,7 a 10% de umidade e etanol com grauetanólico mínimo de 90% v/v para extração de óleo a 70°C. Odocumento trata com detalhes a recuperação do etanol da miscelapobre em óleo sem abordar o tratamento da miscela rica em óleo.A patente francesa FR 2.903.116 propõe a obtenção deésteres etílicos de ácidos graxos a partir de uma mistura de óleo obtidopor prensagem mecânica e óleo extraído da torta resultante com etanol.

Já o pedido de patente americano US 7.148.366 propõe ouso de soluções etanólicas concentradas para extração de óleo de milho,com a necessidade de uma etapa de concentração do óleo da miscelapor nanofiltração antes da destilação do solvente para recuperação doóleo bruto, provavelmente devido ao baixo teor de óleo no milhointegral.

Existem vários pedidos de patentes e patentes propondo ouso do etanol no lugar do metanol na produção de biodiesel, porémtodas partem do uso de óleo vegetal extraído de forma convencional, porprensagem (no caso de matéria-prima com teor de óleo acima de 30%)ou com hexano.

O pedido de patente brasileiro PI 0502795 destina-se a umprocesso de preparação de biodiesel que compreende as etapas dereação de transesterificação de triglicerídeos (óleos vegetais ou gorduraanimal) neutros ou ácidos, separação por indução química e lavagem aseco.

O pedido de patente brasileiro PI 0600105 prevê umprocesso de produção de biodiesel pela reação de transesterificação deóleos e gorduras, tanto animais quanto vegetais, com álcoois,preferencialmente álcoois primários, mais precisamente álcoois decadeias curtas, empregando-se catalisadores heterogêneos ácidossólidos. O processo da presente invenção é capaz de simultaneamenterealizar reações de transesterificações e de esterificações, maisespecificamente transesterificação de glicerídeos e esterificação deácidos graxos livres, atingindo alto grau de conversão. Este processopossibilita a utilização de uma grande variedade de gorduras de origemanimal e de óleos vegetais, como por exemplo: óleo de soja, milho,mamona, girassol, coco, babaçu, algodão, dendê, oliva, linhaça, naboforrageiro, andiroba, amendoim, colza, gergelim, canola, além dos óleose gorduras utilizados em frituras ou recuperados de resíduos.

A patente brasileira PI 8302341 descreve umatransesterificação direta em miscela etanólica. Entretanto, os ensaiosforam feitos somente com grãos triturados e secos, com grau deumidade de até 4%, e etanol anidro, com grau alcoólico de 99,5%. Essascondições não permitem a reprodução do processo em escala industrial.

Além disso, o processo de transesterificação foi feito somente comhidróxido de sódio, sendo necessária grande quantidade de gliceroladicionado ao meio reacional para a separação da fase éster.

Conforme mostrado nos documentos de patente acima, osmétodos para extração de óleos vegetais de outras oleaginosas cometanol também são amplamente conhecidos. Entretanto, exigem umaetapa de desidratação do etanol ou secagem intensa no preparo dosgrãos para garantir a solubilidade do óleo no etanol.

Ao comparar os resultados obtidos com o etanol na extraçãode óleo em sementes de girassol, é admissível do ponto de vista técnico,usar o álcool etílico como solvente substituto ao hexano, dentro dascaracterísticas próprias de operação.

Apesar da existência de várias pesquisas sobre a extraçãode óleos e gorduras com etanol, a sua aplicação industrial éinsignificante, em parte porque as condições de processo que permitema separação da miscela etanólica em frações pobre e rica em óleo sãopouco estudadas. Para atingir a separação da miscela rica em óleo oprocesso de extração deve ser realizado sob condições específicas.

Diante de todo o exposto, a Depositante, aperfeiçoando aextração de óleos vegetais utilizando o etanol como solvente,desenvolveu um processo de obtenção de miscelas etanólicas ricas emóleo e seu uso na produção de biodiesel.

Descrição das Figuras

A figura 1 mostra o fluxograma simplificado do proceso deobtenção da miscela etanólica rica em óleo.

Descrição da Invenção

O presente pedido apresenta um processo para a obtençãode ésteres etílicos de ácidos graxos e seu uso como biocombustível.Ainda, o processo visa a extração de óleo de matriz oleaginosa cometanol e a produção de biodiesel por transesterificação direta na miscelarica em óleo.

Especificamente, a presente invenção destina-se a umprocesso de obtenção de miscelas etanólicas, as ditas miscelas ricas emóleo e seu uso em transesterificação direta em miscela para obtenção deésteres etílicos de ácidos graxos, também denominado biodiesel.

Em uma realização particular o presente pedido provê umprocesso de obtenção de miscelas etanólicas através das etapas (a)preparação de matéria prima, (b) extração de óleo com etanol e (c)separação da miscela rica em óleo em duas fases.

A matéria-prima para extração de óleo com etanol citadosno presente processo referem-se a grãos proteoleaginosos como soja,girassol, canola, algodão, amendoim, dentre outros comestíveis e não-comestíveis.

A etapa de preparo dos grãos deve ser feita de maneiraconvencional, da mesma maneira que o preparo para extração comhexano em escala industrial. Primeiramente os grãos deverão passarpor uma etapa de limpeza para retirada de impurezas e materiaisestranhos, tais como gravetos, pedras, grãos quebrados, metais. Nestaetapa poderão ser utilizadas peneiras e/ou sistemas de insuflação ousucção de ar, além de sistema com eletro-ímã para retirada de metais.

Após a limpeza, será realizada a etapa de preparo para aextração. Os grãos então poderão passar por quebradores e as cascaspodem ser opcionalmente separadas. A seguir os grãos podem passarpor um processo de condicionamento e laminação, podem ser trituradosou ainda podem passar por um processo de expansão. Ocondicionamento prevê aquecimento e ajuste da umidade dos grãosquebrados para permitir a laminação. Outra possibilidade é submeter amassa de grãos quebrados ao processo de expansão, para obtenção deuma massa porosa. A matéria-prima preparada para a extração de óleopode ser grãos triturados, grãos laminados, massa expandida ou aindamistura de grãos laminados e massa expandida.

Tais grãos devem conter umidade de 0 a 30%,preferencialmente até 15%.

A extração de óleo da matéria-prima preparada é feita com osolvente etanol em extratores de batelada e/ou contínuos. O óleo éextraído mantendo-se a relação solvente:matéria-prima (v:p) entre 2:1 e20:1, particularmente, 2:1, durante o período de 10 minutos a 300minutos, preferencialmente, com períodos de 30 minutos por batelada,em caso de sistema descontínuo por imersão.

Extrações em grande escala devem ser realizadaspreferencialmente por processo contínuos em contra-corrente, porpercolação do solvente ou ainda por imersão e percolação. Extrações empequena escala devem ser feitas por batelada. Neste caso, a matéria-prima pode passar por extrações seqüenciais para maximizar orendimento do processo e gerar um farelo com teor de óleo reduzido, emtorno de 1%.O solvente deve apresentar grau etanólico de 90 a 100%v/v. Entretanto, maior eficiência é obtida com maior grau etanólico,sendo recomendada a utilização de etanol com pelo menos 95% v/v.

A temperatura de extração pode ser controlada, devendopermanecer entre 60 e 90°C, preferencialmente com temperaturaspróximas ao ponto de ebulição do etanol (78°C).

Após o período de extração, a miscela é separada do farelopor filtração a quente e/ou por centrifugação. Adicionalmente pode sernecessária uma etapa de filtração que tem por finalidade eliminarpartículas sólidas em suspensão na miscela de óleo e etanol.

A etapa de resfriamento do presente processo destina-se asubmeter a miscela a um resfriamento controlado para obtenção deduas diferentes frações: rica em óleo e pobre em óleo. As frações sãoseparadas por decantação após o resfriamento controlado.

O óleo obtido da extração com etanol apresenta baixosteores de ácidos graxos livres e fosfolipídios quando comparado ao óleobruto extraído com hexano, pois tais componentes são deslocados paraa fase álcool durante o resfriamento da miscela. Os teores de ácidosgraxos livres e de fosfolipídeos varia em função da matéria-prima(fosfolipídeos) e das condições de armazenamento dos grãos até omomento do preparo e extração (ácidos graxos livres).

O farelo obtido apresenta uma coloração clara e um flavormelhor quando comparado ao obtido com hexano. O farelo resultantesofre a dessolventização para eliminar o etanol e é destinado aos usosconvencionais, por exemplo, ração animal.

Em uma segunda realização a presente invenção propõe amiscela etanólica rica em óleo proveniente do dito processo do presentepedido.A miscela rica em óleo, separada após o resfriamento acerca de 30°C, apresenta um teor de óleo superior a 70% e até 25% deetanol em relação à massa total.

Em uma terceira realização o presente pedido revela o usodas miscelas etanólicas ricas em óleo em transesterificação direta emmiscela para obtenção de ésteres etílicos de ácidos graxos na produçãode biodiesel.

A utilização da miscela oleosa, que dispensa a etapa deevaporação, foi usada como meio para a reação de transesterificação eprodução de ésteres etílicos. Além disso, constatou-se que a extraçãocom etanol promoveu um pré-refino no óleo extraído e o co-produto,farelo, apresentou teor de óleo residual muito baixo. Por usar solventede fonte renovável e dispensar etapas de refino químico do óleo, oprocesso pode ser classificado como tecnologia limpa.

A redução do teor de fosfolipídeos é altamente desejável, jáque é um agente emulsificante que dificulta a separação dos ésteres deácidos graxos no processo de produção de biodiesel.

À medida que se faz o reuso da miscela pobre em óleo atendência é que essa se hidrate até um ponto crítico, quando seránecessário seu tratamento. Miscelas alcoólicas mais hidratadas deverãoser opcionalmente, concentradas através de colunas de destilação edesidratação, utilizando os processos convencionais normalmenteaplicados às usinas que produzem etanol anidro.

A miscela rica em óleo é então submetida ao processo detransesterificação com catalisadores básicos convencionais como NaOH,KOH, Ba(OH)2, K2CO3, Na2CÜ3, metilato de sódio ou potássio, etilato desódio ou potássio, em quantidades que podem variar de 0,1 a 2,0% emrelação à massa de óleo na miscela. Em função do catalisador e suaconcentração faz-se necessária a adição de etanol ao sistema, que podeproveniente da recuperação na miscela alcoólica.

O uso direto da miscela rica em óleo na transesterificaçãorepresenta uma grande vantagem, já que não é necessário remover osolvente por destilação nem submeter o óleo bruto ao processo de refinopara remoção de impurezas e compostos indesejáveis.

A reação de transesterificação ocorre em sistemadescontínuo, em reatores confeccionados com materiais como aço inox,aço carbono e/ou fibra de vidro. O reator deve ser equipado comsistema de agitação mecânica ou por bomba de circulação.

A transesterificação ocorre à temperatura controlada, nafaixa de 25 a 70°C, durante um período de até 120 minutos. De formaopcional, pode ser realizada uma segunda transesterificação, após aseparação de fases, sendo adicionado um volume de etanol de somente50% do volume inicial e 50% da concentração inicial do catalisador. Aseparação de fases é feita por decantação e/ou centrifugação. O excessode etanol na fase éster pode ser retirado por destilação e/ou lavagens,em particular, com água aquecida a 80°C.

O processo proposto é simplificado, pois são eliminadas asetapas de destilação do solvente de extração e de refino do óleo vegetal,vantagem que assume especial importância nos casos em que osfosfolipídios e a alta acidez seriam fatores limitantes ao uso do óleo naforma bruta. Com a aplicação do processo da presente invençãosomente o etanol, que é um insumo renovável, é utilizado nas etapas deextração do óleo da matriz oleaginosa e na etapa de preparo dos ésteresetílicos, o biodiesel, juntamente com o catalisador. Ainda, em função docatalisador utilizado é possível realizar a reação de transesterificação atemperatura ambiente com alto rendimento, o que incrementa aeconomia energética no processo. Além disso, o glicerol residual nãoapresenta resíduos de metanol, que limita seu uso na alimentaçãoanimal ou humana.

A proposta de substituição do solvente (hexano), derivadode petróleo, por etanol se reveste de grande importância por aportarimpacto ambiental e econômico positivos. Esta opção se justificaprincipalmente para países como o Brasil em que a produção de etanoljá é consagrada e reconhecida mundialmente, tornando-se umaalternativa biorenovável para emprego também nas indústrias deextração de óleo e gorduras vegetais.

Outra vantagem destina-se ao uso das miscelas (mistura deóleo e solvente) diretamente na transesterificação, sem a necessidade deeliminar o solvente para obtenção de óleo bruto, o que representaeconomia energética na planta de extração.

Ainda, os equipamentos necessários, tanto para extração deóleo quanto para produção de biodiesel, podem ser aproveitados deplantas industriais convencionais sem a necessidade de adaptações.

Pelo fato de o etanol ser mais miscível com o óleo que ometanol, a reação de transesterificação pode ocorrer à temperaturaambiente sem redução no rendimento do processo.

Também, o farelo resultante pode ser aplicado nas suasutilizações convencionais, devendo sofrer um simples processo dedessolventizaçãoe/ou tostagem.

Já, o glicerol resultante apresenta a vantagem de nãoapresentar resíduos de metanol, o que permite aplicação naalimentação animal ou humana com maior segurança.

Mediante todas as vantagens, da presente invenção, épossível a aproximação entre as indústrias de extração de óleo,produção de biodiesel e destilaria, com a extração de óleo, a produçãode etanol, e a produção de biodiesel integradas.Exemplo I

Extração de Óleo de Soja com Etanol 99% v/v

A extração de óleo de soja laminada, com umidade de 10% eteor de óleo de 25%. A extração foi conduzida em sistema descontínuo,por bateladas, com porções de 2 kg de matéria-prima (Figura 1), comproporção soja:etanol de 1:2, a temperatura de 78°C, durante 60minutos. Foram realizadas 4 extrações seqüenciais, sendo utilizadoetanol 99% v/v no primeiro ciclo e reuso da miscela alcoólica nasextrações subseqüentes. O teor de óleo residual no farelo foi de 1,5%. Aacidez e o teor de fosfolipídios na miscela rica em óleo foram de 0,20 e0,46%, respectivamente, evidenciando que a extração com etanolpromove um pré-refino na miscela oleosa, que apresenta baixasconcentrações de ácidos graxos livres e fosfolipídios, quando comparadacom a extração com hexano.

Exemplo II

Transesterificação de Miscela Etanólica de Óleo de Soja

À miscela rica em óleo adicionada de etanol, a razão de 1:12óleo:etanol, adicionou-se 1% de catalisador metóxido de sódio com basena massa de óleo. A reação de transesterificação foi conduzida em duasetapas, com agitação magnética e temperatura controlada (30°C),durante 60 minutos. Após o térmico da primeira etapa e da separaçãodas fases por decantação, foi realizada uma segunda transesterificaçãocom a fase éster, com adição de 50% do volume inicial de etanol e 50%da concentração inicial do catalisador. Após a separação de fases pordecantação o excesso de etanol foi retirado por destilação e realizaram-se lavagens com porções de água aquecida a 80°C em duas etapas. Aprimeira a 20% do peso do éster e a segunda a 10%, mais sucessivaslavagens a 10% de água até a retirada completa da emulsão formada. Orendimento foi calculado pela equação: massa ésteres (g) χ 100 / massaóleo (g), com resultados superiores a 90%. O biodiesel obtido atendeu àsespecificações propostas pela ANP quanto ao índice de acidez, ponto defulgor, viscosidade cinemática a 40°C, teor de fósforo e de glicerinatotal.

Claims (19)

1. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, caracterizado pelo fato de compreender miscelas ricas emóleos.

2. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode compreender as etapas (a) preparação de matéria prima, (b) extraçãode óleo com etanol e (c) separação da miscela em duas fases.

3. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 e 2, caracterizado pelofato da etapa de preparação da matéria-prima compreender a limpezaseguida de trituração e/ou condicionamento e laminação e/ouexpansão.

4. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 3, caracterizado pelofato da matéria-prima compreender grãos proteoleaginosos, tais comosoja, girassol, canola, algodão, amendoim e/ou grãos comestíveis e não-comestíveis.

5. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fatodos grãos compreenderem umidades de 0 a 30%, preferencialmente até 15%.

6. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 5, caracterizado pelofato da etapa de extração compreender uma relação solvente:matéria-prima (v:p) entre 2:1 e 20:1, particularmente, 2:1, durante o período de-10 minutos a 300 minutos, preferencialmente, com períodos de 30minutos por batelada.

7. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 6, caracterizado pelofato da etapa de extração ser compreendida por processos de bateladae/ou contínuos.

8. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fatoda etapa de extração ser compreendida preferencialmente por processocontínuos em contra-corrente, por percolação do solvente ou ainda porimersão e percolação.

9. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 7 a 8, caracterizado pelofato da etapa de extração ser compreendida opcionalmente, por umsistema descontínuo por imersão.

10. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 9, caracterizado pelofato do solvente compreender um grau etanólico de 90 a 100% v/v,preferencialmente, grau etanólico de pelo menos 95% v/v.

11. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizadopelo fato da temperatura de extração compreender uma temperatura decerca de 60 a 90°C, preferencialmente, cerca de 78°C.

12. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 11, caracterizadopelo fato da etapa de separação da miscela da matriz oleaginosa sercompreendida por filtração à quente e/ou centrifugação.

13. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fatoda separação da miscela compreender, opcionalmente, uma etapa defiltração para eliminar partículas sólidas em suspensão.

14. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com as reivindicações 1 a 13, caracterizadopelo fato do processo ainda compreender uma etapa de resfriamento damiscela rica em óleo.

15. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fatoda etapa do resfriamento compreender uma temperatura de cerca de 30°C.

16. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE MISCELASETANÓLICAS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fatoda etapa de resfriamento da miscela compreender adicionalmente aseparação das frações por decantação.

17. MISCELA ETANÓLICA, de acordo com asreivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato da miscela compreenderalto teor de óleo, preferencialmente, um teor de óleo superior a 70%.

18. MISCELA ETANÓLICA, de acordo com asreivindicações 1 a 17, caracterizada pelo fato da miscela compreenderteor de etanol inferior a 25%.

19. USO DA MISCELA ETANÓLICA, caracterizado pelofato de compreender a aplicação da dita miscela no processo detransesteriílcação direta para obtenção de ésteres etílicos de ácidosgraxos na produção de biodiesel.