CZ278907B6 - Process of obtaining glycerol when producing biological motor oil from rape-seed oil - Google Patents
Process of obtaining glycerol when producing biological motor oil from rape-seed oil Download PDFInfo
- Publication number
- CZ278907B6 CZ278907B6 CS92908A CS90892A CZ278907B6 CZ 278907 B6 CZ278907 B6 CZ 278907B6 CS 92908 A CS92908 A CS 92908A CS 90892 A CS90892 A CS 90892A CZ 278907 B6 CZ278907 B6 CZ 278907B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- layer
- glycerol
- methanol
- exchange system
- passing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká způsobu získávání glycerinu při výrobě bionafty z řepkového oleje reesterifikací metanolem v přítomnosti hydroxidu draselného po oddělení esterové vrstvy, obsahující hlavní podíl bionafty, zpracováním vrstvy glycerinové.The invention relates to a process for obtaining glycerol in the manufacture of biodiesel from rapeseed oil by re-esterification with methanol in the presence of potassium hydroxide after separation of the ester layer containing a major proportion of biodiesel by treating the glycerol layer.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Použití esterů mastných kyselin jako paliva pro samozápalné (Dieselový) motory je známo. Pokud jsou tyto estery získávány z přírodních materiálů jako jsou různé druhy rostlinných a živočišných olejů a tuků, je výsledný produkt nazýván bionaftou.The use of fatty acid esters as fuel for self-ignition (Diesel) engines is known. When these esters are obtained from natural materials such as various kinds of vegetable and animal oils and fats, the resulting product is called biodiesel.
Uvedené přírodní materiály se zpravidla chemicky i fyzikálně upravují, a to především katalytickou z původní směsi triglyceridů vyšších reakcí s nižšími jednosytnými alkoholy směs esterů těchto kyselin a glycerin.These natural materials are usually chemically and physically treated, especially catalytic from the original mixture of triglycerides of higher reactions with lower monohydric alcohols, a mixture of esters of these acids and glycerin.
reesterifikací, při které mastných kyselin vzniká (nejčastěji s metanolem)reesterification in which fatty acids are formed (most often with methanol)
Jedním z nejčastěji používaných přírodních materiálů je v Evropě řepkový olej, reesterifikačním činidlem metanol a jako katalyzátor se používá nejčastěji hydroxid draselný.One of the most commonly used natural materials in Europe is rapeseed oil, the re-esterifying agent is methanol, and potassium hydroxide is the most commonly used catalyst.
U všech těchto postupů se po reesterifikaci vytvoří dvě vrstvy: horní obsahující hlavní podíl metylesterů mastných kyselin, respektive bionafty a spodní obsahující jako hlavní složku glycerin. Horní vrstva tvořená z větší části surovou bionaftou se podle známých způsobů dále zpracovává na produkt požadovaných vlastností. Způsob zpracování glycerinové vrstvy však nebyl dosud v literatuře popsán. Z hlediska praktické využitelnosti zde nepostačuje pouhé rozdělení glycerinové vrstvy na její jednotlivé složky. Jde o získání glycerinu v kvalitě, která by umožňovala jeho další použitelnost. Navrhnout takový postup dělení glycerinové vrstvy se podle dostupných informací dosud nepodařilo.In all these processes, two layers are formed after re-esterification: the top containing the major proportion of fatty acid methyl esters and biodiesel, respectively, and the bottom containing the major component glycerin. The upper layer, consisting largely of crude biodiesel, is further processed according to known methods to produce the desired properties. However, the method of treating the glycerol layer has not been described in the literature. From the point of view of practical applicability, it is not sufficient merely to separate the glycerine layer into its individual components. It is about obtaining glycerin in a quality that would allow its further usability. According to the available information, such a process for separating the glycerol layer has not been proposed yet.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nevýhody odstraňuje způsob získávání glycerinu při výrobě bionafty z řepkového oleje reesterifikací metanolem v přítomnosti hydroxidu draselného po oddělení esterové vrstvy zpracováním vrstvy glycerinové. Tento materiál byl až dosud odpadem, nyní je zdrojem glycerinu, který může být jako takový již prakticky využit.These disadvantages are overcome by the process of obtaining glycerol in the manufacture of biodiesel from rapeseed oil by re-esterification with methanol in the presence of potassium hydroxide after separation of the ester layer by treating the glycerine layer. This material has been a waste so far, and is now a source of glycerin that can be used as such.
Glycerinová vrstva po oddělení vrstvy esterové se opět rozdělí a vytvoří dvě fáze: horní tmavá fáze obsahuje kromě glycerinu i značný podíl bionafty, dále metylalkohol, hydroxid draselný a další látky, především rostlinná barviva a produkty ze semen řepky, uvolněné při jejich lisování. Dolní světlá fáze obsahuje vyšší koncentraci glycerinu. Rozmíchájí-li se tyto dvě fáze, nedojde již k jejich novému rozdělení. Při postupu podle tohoto vynálezu se zpracovávají obě vrstvy společně jako jeden materiál. Postup podle tohoto vynálezu respektuje požadavek maximální technické jednoduchosti a provozní schůdnosti. Využívá tedy záměrněAfter separating the ester layer, the glycerin layer is separated again and forms two phases: the upper dark phase contains, in addition to glycerin, a considerable proportion of biodiesel, methanol, potassium hydroxide and other substances, in particular vegetable dyes and rapeseed products released during their compression. The lower light phase contains a higher glycerin concentration. If these two phases are mixed, they will no longer be redistributed. In the process of the present invention, both layers are treated together as a single material. The process of the invention respects the requirement of maximum technical simplicity and operational feasibility. It uses intentionally
-1CZ 278907 B6 principů známých operací používaných při izolaci organických látek. Jádrem řešení problému je výběr nejvhodnějších pochodů, stanovení optimálního sledu operací a jejich konkrétních podmínek. Postup podle vynálezu tak vytváří nový ucelený proces vedoucí k získání glycerinu takových vlastností, které umožňují jeho další použití bez jakékoliv další úpravy.The principles of known operations used in the isolation of organic matter. The core of the solution of the problem is the selection of the most suitable processes, determination of the optimal sequence of operations and their specific conditions. The process according to the invention thus creates a new, coherent process leading to obtaining glycerin properties which allow its further use without any further modification.
Podstatou způsobu získávání glycerinu při výrobě bionafty z řepkového oleje reesterifikací metanolem v přítomnosti hydroxidu draselného po oddělení esterové vrstvy zpracováním vrstvy glycerinové podle tohoto vynálezu je, že se z glycerinové vrstvy nejprve odstraní metanol odpařením při teplotě do 70 C, potom se přidá zředěná kyselina sírová nebo fosforečná o koncentraci 0,5 až 3 M při teplotě místnosti nebo při zvýšené teplotě do 80 C. Vytvoří se dvě vrstvy, z nichž dalšímu zpracování se podrobí spodní glycerinová vrstva. Ta se zbaví aniontů dříve použitých kyselin a přečistí se průchodem přes iontoměničový systém, tvořený jednou až třemi, výhodně dvěma, dvojicemi vrstev anex-katex. Takto upravený roztok se zbaví vody odpařením, výhodně za vakua.The process of obtaining glycerol in the manufacture of biodiesel from rapeseed oil by reesterification with methanol in the presence of potassium hydroxide after separation of the ester layer by treating the glycerol layer of the present invention is to first remove the methanol from the glycerol layer by evaporation up to 70 phosphorous at a concentration of 0.5 to 3 M at room temperature or at an elevated temperature of up to 80 C. Two layers are formed, from which the lower glycerol layer is subjected to further processing. This is freed from the anions of the previously used acids and purified by passing through an ion exchange system consisting of one to three, preferably two, anion-cation exchange pairs of layers. The solution thus treated is dehydrated by evaporation, preferably under vacuum.
Úvodní odpaření metanolu je rutinní operací a provádí se za běžných, známých podmínek. Další krok, okyselení surové glycerinové vrstvy, je možno provádět místo přidáním zředěných kyselin i tak, že se přidá odděleně voda a koncentrovaná kyselina sírová nebo fosforečná v odpovídajících množstvích. Přidávání vody a kyseliny je možno provádět v libovolném pořadí. Výsledné pH se pohybuje v intervalu 2 až 7. Po okyselení se vytvoří v systému dvě kapalné fáze - horní organická a spodní vodná. Horní vrstva tohoto vynálezu nezpracovává. Dalšímu zpracování se jen spodní vodná vrstva obsahující prakticky veškerý se podle podrobuje glycerin.The initial methanol evaporation is a routine operation and is carried out under conventional, known conditions. The next step, acidifying the crude glycerol layer, can be carried out instead of adding dilute acids by separately adding water and concentrated sulfuric or phosphoric acid in appropriate amounts. The addition of water and acid can be carried out in any order. The resulting pH ranges from 2 to 7. After acidification, two liquid phases are formed in the system - upper organic and lower aqueous. The topsheet of the present invention does not process. For further processing, only the lower aqueous layer containing virtually all is subjected to glycerin.
Pokud zpracování přímým systému anex-katex před průchodem ionnebo fosforečnanové se získá vodná vrstva neobsahující po okyselení velký přebytek aniontů, je možné provést další odstraněním iontů pomocí iontoměničového s případnou předfiltrací. V jiném případě se —If an aqueous anion-cation exchanger treatment before the passage of the ionic or phosphate passage results in an aqueous layer which does not contain a large excess of anions after acidification, it is possible to carry out further ion removal by ion exchange with optional pre-filtration. Otherwise -
toměničovým systémem síranové anionty SO^ “ V z*sulphate anions SO ^ “V z *
PCH vysrázeji jako nerozpustné soli, zpravidla vápenaté nebo barnaté. Po odfiltrování nerozpustných solí je možno odstranit i nadbytečné kationty, například vápenaté Ca2+, výhodně přidáním uhličitanu draselného nebo amonného nebo štavelanem amonným. Vzniklá nerozpustná sůl se odstraní filtrací. Další operace čištění spočívá v průchodu reakční směsi iontoměničovým systémem přes dvojice vrstev anex-katex. Prakticky se to provádí za pomoci jedné až tří, optimálně dvou, v sérii zapojených dvojic kolon anex-katex.PCHs are precipitated as insoluble salts, usually calcium or barium. After filtering off the insoluble salts, excess cations, such as calcium Ca 2+ , can also be removed, preferably by adding potassium or ammonium carbonate or ammonium oxalate. The insoluble salt formed was removed by filtration. Another purification operation consists in passing the reaction mixture through the ion exchange system through anion-cation exchange pairs. In practice, this is accomplished using one to three, preferably two, anex-cation exchange column pairs connected in series.
Další operací může být čištění rozmícháním s aktivním uhlím. Výhodné množství aktivního uhlí je 0,5 až 4 % hmot. Tato operace může následovat za průchodem iontoměničovým systémem nebo může být zařazena před něj.Another operation may be cleaning by mixing with activated carbon. The preferred amount of activated carbon is 0.5 to 4 wt. This operation may follow or pass upstream of the ion exchange system.
Závěrečná operace, odpaření vody, se provádí výhodně ve vakuové odparce při tlaku 1 až 4 kPa a při teplotě 40 až 60 C. Výtěžek glycerinu činí nejméně 95 % hmot. Použije-li se k okyselení glycerinové vrstvy a k regeneraci anexu kyselina fosforečnáThe final operation, evaporation of water, is preferably carried out in a vacuum evaporator at a pressure of 1 to 4 kPa and at a temperature of 40 to 60 C. The yield of glycerine is at least 95% by weight. When phosphoric acid is used to acidify the glycerine layer and to regenerate the anion exchange resin
-2CZ 278907 Β6 a k regeneraci katexu hydroxid draselný, je možné získat jako vedlejší produkt fosforečnan draselný.-2C 278907 Β6 and for the recovery of cation exchange resin potassium hydroxide, potassium phosphate can be obtained as a by-product.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Z glycerinové vrstvy byl přednostně odstraněn metanol evakuací pod vodní vývěvou při laboratorní teplotě. Kontrola odstranění metanolu byla prováděna plynovou chromatografií. Ke 100 g této vrstvy obsahující 35 g hydroxidu draselného KOH v 1 dm3bylo přidáno za stálého míchání 100 cm3 1,5 M kyseliny sírové H2SO4. Po jedné hodině stání v klidu byly získány dvě vrstvy. Horní byla odstraněna v děličce. Ke spodní vodné vrstvě o pH 7 byl přidáván za stálého míchání hydroxid vápenatý do pH = 8,5 až 9. Vzniklá sraženina síranu vápenatého byla odfiltrována. K filtrátu byl přidán uhličitan amonný do tvorby zákalu. Vzniklý uhličitan vápenatý byl opět odfiltrován. Roztok surového glycerinu byl dále čištěn přes dvě v sérii zapojené dvojice kolon anex-katex. Jako katex byl použit Ostion KSPC a jako anex Lewatit MP 600. Získaný vodný roztok čistého glycerinu byl zahuštěn při 40 °C za vakua 3 kPa. Podle analýzy GC obsahoval 99 hmot. % glycerinu a vodu.Preferably the methanol was removed from the glycerol layer by evacuation under a water pump at room temperature. The methanol removal was checked by gas chromatography. To 100 g of this layer containing 35 g of KOH in 1 dm 3 , 100 cm 3 of 1.5 M sulfuric acid H 2 SO 4 was added with stirring. After standing for one hour at rest two layers were obtained. The top was removed in the divider. Calcium hydroxide was added to the lower aqueous layer at pH 7 with stirring until pH = 8.5 to 9. The resulting calcium sulfate precipitate was filtered off. Ammonium carbonate was added to the filtrate to turbidity. The resulting calcium carbonate was filtered again. The crude glycerin solution was further purified over two anex-cation exchange column pairs connected in series. Ostion KSPC was used as the cation exchanger and Lewatit MP 600 was used as the anion exchanger. The obtained aqueous glycerin solution was concentrated at 40 ° C under a vacuum of 3 kPa. GC analysis contained 99 wt. % glycerin and water.
Příklad 2Example 2
Bylo postupováno stejně jako v příkladu 1, jen s tím rozdílem, že k srážení síranových iontů byl použit hydroxid barnatý a k vysrážení přebytečných barnatých iontů uhličitan draselný. Navíc jako poslední stupeň čištění před zahuštěním v odparce byla zařazena adsorpce mícháním s 2 % hmot, aktivního uhlí při laboratorní teplotě po dobu dvou hodin.The procedure was as in Example 1 except that barium hydroxide was used to precipitate sulfate ions and potassium carbonate was used to precipitate excess barium ions. In addition, adsorption by mixing with 2% by weight of activated carbon at room temperature for two hours was included as the final purification step prior to concentration in the evaporator.
Příklad 3Example 3
100 g glycerinové vrstvy z příkladu 1 bylo zahřáto na 60 °C a po odpaření metanolu bylo přidáno 60 cm3 destilované vody a 5 cm3 koncentrované kyseliny fosforečné H3PO4 (85 %) za stálého míchání po dobu 30 minut. Po jedné hodině stání v klidu při laboratorní teplotě byly získány dvě vrstvy. Horní byla odstraněna v děličce. Spodní vodná vrstva byla čištěna přes dvě v sérii zapojené dvojice kolon anex-katex. Dále bylo postupováno shodně s příkladem 1 nebo 2.100 g of the glycerol layer of Example 1 was heated to 60 ° C and, after the methanol was evaporated, 60 cm 3 of distilled water and 5 cm 3 of concentrated phosphoric acid H 3 PO 4 (85%) were added with stirring for 30 minutes. After standing for one hour at room temperature, two layers were obtained. The top was removed in the divider. The lower aqueous layer was purified over two anex-cation exchange column pairs connected in series. The procedure of Example 1 or 2 was followed.
Příklad 4Example 4
Bylo postupováno stejně jako v příkladu 3, jen s tím rozdílem, že místo kyseliny fosforečné bylo použito stejné množství koncentrované kyseliny sírové a ze spodní vodné vrstvy byl odstraněn tuhý podíl filtrací před čištěním v systému kolon anex-katex.The procedure was as in Example 3, except that the same amount of concentrated sulfuric acid was used in place of phosphoric acid, and the lower aqueous layer was removed by filtration prior to anion-cation exchange column filtration.
-3CZ 278907 B6-3GB 278907 B6
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Postup získávání glycerinu při výrobě bionafty zefektivňuje výrobu bionafty a navíc poskytuje další produkt. Takto připravený glycerin má stejnou kvalitu i stejné použití, jako glycerin komerčně dostupný.The process of obtaining glycerin in biodiesel production streamlines biodiesel production and additionally provides another product. The glycerin thus prepared has the same quality and the same uses as the commercially available glycerin.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS92908A CZ278907B6 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Process of obtaining glycerol when producing biological motor oil from rape-seed oil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS92908A CZ278907B6 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Process of obtaining glycerol when producing biological motor oil from rape-seed oil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ90892A3 CZ90892A3 (en) | 1994-01-19 |
CZ278907B6 true CZ278907B6 (en) | 1994-08-17 |
Family
ID=5342142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS92908A CZ278907B6 (en) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | Process of obtaining glycerol when producing biological motor oil from rape-seed oil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ278907B6 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2784116A1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-07 | Gie Sprint | NOVEL PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FATTY ACID ESTERS, PROTEIN FLOUR, FIBERS AND GLYCEROL BY DIRECT TRANSESTERIFICATION OF ERUCIC COLZA SEEDS |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ301143B6 (en) * | 2005-03-10 | 2009-11-18 | Koropecký@Igor | Method of obtaining concentrated glycerol and mixtures of higher fatty acids from glycerin phase formed during manufacture of biodiesel |
-
1992
- 1992-03-26 CZ CS92908A patent/CZ278907B6/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2784116A1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-07 | Gie Sprint | NOVEL PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FATTY ACID ESTERS, PROTEIN FLOUR, FIBERS AND GLYCEROL BY DIRECT TRANSESTERIFICATION OF ERUCIC COLZA SEEDS |
WO2000020540A1 (en) * | 1998-10-06 | 2000-04-13 | Gie Sprint | Method for producing esters of fatty acids, protein flour, fibres and glycerol by direct transesterification of fats sources |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ90892A3 (en) | 1994-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6013817A (en) | Process for the production of ethyl esters | |
Attarbachi et al. | New trends on crude glycerol purification: A review | |
AT397510B (en) | METHOD FOR PRODUCING FATTY ACID ESTERS OF SHORT-CHAIN ALCOHOLS | |
JP5582614B2 (en) | Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstock | |
AT502218B1 (en) | PROCESS FOR PREPARING CARBONIC ACID ALKYL ESTERS | |
EP0377832B1 (en) | Process for the treatment of biomasses, e.g. sewage sludge, manure, etc. | |
EP1542960A1 (en) | Method and device for producing biodiesel | |
AU2006346019B2 (en) | Production of a refinery feedstock from soaps produced during a chemical pulping process | |
PL217002B1 (en) | Method of manufacture of alkyl esters of fatty acids and high-purity glycerine | |
RU2558364C2 (en) | Method of autocatalytic ethrification of fatty acids | |
US9221869B2 (en) | Recovery of phytosterols from residual vegetable oil streams | |
CN109721471B (en) | Method for purifying glycerin from by-product of biodiesel production | |
CZ278907B6 (en) | Process of obtaining glycerol when producing biological motor oil from rape-seed oil | |
CN107235586B (en) | Method for treating high-salt-content denitrification sewage | |
JPWO2006016492A1 (en) | Method for producing composition for biodiesel fuel and apparatus for producing biodiesel fuel | |
ES2819723T3 (en) | Process for the production of lipids from biomass using oleaginous microorganisms | |
US2729655A (en) | Production of sterols | |
WO2017119007A1 (en) | Process for purification and refining of glycerol | |
SU703570A1 (en) | Method of preparing calcium tartrate from residues-wastes of vine production | |
Olkiewicz | 𝑀𝑎𝑛𝑢𝑓𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑖𝑛𝑔 𝑐𝑜𝑠𝑡 $/𝑦− 𝐵𝑦–𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡 𝑠𝑎𝑙𝑒𝑠 $/𝑦 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑜𝑓 𝑏𝑖𝑜𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 𝑡/𝑦 (1) | |
DE358688C (en) | Process for separating the precipitate that arises during the sulphurisation of raw juices and waste water from sugar production as well as potato fruit water | |
Sinichi | Production of biodiesel from yellow mustard compatible with food protein production | |
Davis | Solvent Extraction of Unsaponifiable Matter From Crude Kraft Soap | |
CZ52492A3 (en) | process for preparing fuel based on rape-seed oil fatty acid methyl esters for self-igniting engines | |
DE102009037915A1 (en) | Producing fatty acid methyl- or ethyl-ester, useful as biodiesel, comprises esterification of free fatty acids, which are derived from natural fats or oils, with methanol or ethanol |