CZ285119B6 - Zdokonalený postup výroby esterů z tuků přírodního původu - Google Patents

Zdokonalený postup výroby esterů z tuků přírodního původu Download PDF

Info

Publication number
CZ285119B6
CZ285119B6 CZ931998A CZ199893A CZ285119B6 CZ 285119 B6 CZ285119 B6 CZ 285119B6 CZ 931998 A CZ931998 A CZ 931998A CZ 199893 A CZ199893 A CZ 199893A CZ 285119 B6 CZ285119 B6 CZ 285119B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
oil
esters
glycerin
acid
soaps
Prior art date
Application number
CZ931998A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ199893A3 (en
Inventor
Robert Ing. Stern
Gérard Ing. Hillion
Jean-Jacques Ing. Rouxel
Original Assignee
Institut Francais Du Petrole
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=9433988&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CZ285119(B6) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Institut Francais Du Petrole filed Critical Institut Francais Du Petrole
Publication of CZ199893A3 publication Critical patent/CZ199893A3/cs
Publication of CZ285119B6 publication Critical patent/CZ285119B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • C11C3/06Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils with glycerol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/026Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
    • C11C3/00Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom
    • C11C3/04Fats, oils, or fatty acids by chemical modification of fats, oils, or fatty acids obtained therefrom by esterification of fats or fatty oils
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Předmětem vynálezu je zdokonalení postupů transesterifikace olejů, při čemž se do obvyklých postupů zařazuje i recyklační stupeň, což umožňuje dosáhnout vyššího kvantitativního výtěžku výsledného produktu.ŕ

Description

Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob transesterifikace rostlinných nebo živočišných olejů. Jde tedy zejména o využití různých olejnatých fází, jež se obvykle nevyužívají nebo mají nepatrnou hodnotu, tj. fází, které lze po tranformaci ještě recyklovat a přidat koleji, jenž slouží jako surovina pro výrobu esterů.
Zařízení recyklace do obvyklých způsobů výroby umožňuje dosáhnout vyššího kvantitativního výtěžku zpracovávaného oleje, pokud jde o methyl-, ethyl-, propyl- a butylestery, kterých se užívá jako bází pro mazadla, ale také pro substituční mazadla, jako je např. gazol a pod. Je překvapující, že zařízení recyklovaných fází nejen nesnižuje kvalitu vyráběných esterů, ale vede k přípravě produktů o vyšší čistotě při prakticky kvantitativním výtěžku.
Dosavadní stav techniky
Výroba esterů z tuků je teoreticky a prakticky propracována a uskutečňuje se tak, že se uvede do reakce neutrální olej a suchý alkohol o nízké molekulární hmotnosti. Molámí výtěžek esteru se pohybuje od 97 do 98 %.
Problém je daleko obtížnější, když je surovinou kyselý olej a/nebo hydratovaný alkohol.
Aktuální stav techniky skýtá mnohá řešení; žádné z nich se však nezdá být ekonomicky a technicky uspokojivé, jestliže vezmeme v úvahu dosažené výsledky.
Základní potíže se vyskytují u kyselých olejů. Bylo navrženo neutralizovat kyselost a po dekantaci a centrifugaci uvést neutralizovaný olej do reakce se suchým alkoholem za přítomnosti alkalických katalyzátorů.
Jde o obvyklé technické řešení, která se nyní uplatňuje v olejářském průmyslu. Samozřejmě se zde nevyužívají mastné kyseliny, ale také olejnatá frakce z vodné fáze, přičemž tato frakce může být hmotnostně stejná jako frakce kyselin. Tato ztráta může být u určitých olejů, např. palmového nebo z kopry, dost vysoká, jelikož kyseliny tvoří téměř 10 % hmotn.
Další způsob zpracování kyselého oleje spočívá v úpravě oleje do stavu, kde je možno jej snadno transformovat v ester a tak snížit kyselost pomocí rafmace, která je ve srovnání s neutralizací méně nákladná, pokud jde o potřebné produkty, ale zase daleko více náročná na energii a investice. Rovněž při tomto způsobu se ztrácí váhové množství kyselin, obsažených v oleji.
U velmi kyselých olejů je možno uvažovat o esterifikaci těchto olejů pomocí alkoholu o nízké molekulární hmotnosti za přítomnosti kyselého katalyzátoru. Katalyzátorem je buď rozpustná kyselina nebo ionex. Pro dosažení oleje o nízké kyselosti však je také nutno odloučit kondenzační vodu, která vzniká v důsledku působení alkoholu na mastnou kyselinu. Za účelem odloučení vody se užívá externího sušiče, který je třeba regenerovat, tedy systému odloučení vody samotným alkoholem. To vede k hydrataci alkoholu, který není možné znovu užívat, jelikož stopy vody katalyzují zmýdelnění esterů, jestliže v následující etapě dochází k transesterifikaci olejů zásaditým katalyzátorem. Jestliže použijeme tento alkohol v etapě transesterifikace, pak ztratíme nezanedbatelná množství již vytvořených mýdel.
V dalším případě, který se dosti často vyskytuje v tropických zemích, se používá při transesterifikaci hydratovaného alkoholu, jako je tomu např. v případě ethylalkoholu o 96 % obj.
- 1 CZ 285119 B6
Rovněž se vyskytl návrh, spočívající vtom, že se využije kyselých katalyzátorů ve dvou variantách.
Podle první varianty, která je zejména popsána v dokumentu USA 4 652 406, se olej jednoduše uvede do neutrálního stavu esterifíkaci volných kyselin; ale tato esterifikace je o to nesnadnější, čím více vody obsažené v alkoholu je přítomno. Alkohol a voda si vzájemně konkurují a tedy nemůžeme dostatečně redukovat kyselost jinak, než že užijeme externí sušič nebo další rozpouštědlo.
Při aplikaci tohoto systému se redukují ztráty, způsobené kyselostí výchozí suroviny, je však ještě třeba navíc redukovat ty ztráty, ke kterým dochází, když se provádí trasesterifikace oleje za pomoci zásaditého katalyzátoru. Jelikož se obvykle musí konvertovat řádově 90 % hmotn. oleje, jde prakticky o případ neutrálního oleje, který se má transesterifikovat hydratovaným alkoholem. Ztráty mýdelnatých látek jsou v tomto případě značné.
Podle druhé varianty, která je zejména popsána v dokumentu USA 4 695 411 a která spočívá v kyselé katalýze za velice tvrdých podmínek, se 80 % oleje konvertuje na estery. Vzniklý a dekantovaný glycerin odnímá většinu vody. Esterová fáze, která je konvertována nedokonale, obsahuje vodu, alkohol a podstatné množství mastných kyselin. Za účelem snížení kyselosti můžeme esterifíkovat vysoušením alkoholu. Nakonec dojde k úplné konverzi za přítomnosti zásaditého katalyzátoru a hydratovaného nebo nehydratovaného alkoholu. Rozdíl oproti předchozímu postupu, ve kterém se esterifikují pouze mastné kyseliny, spočívá vtom, že zde se konvertuje jen 10 až 15 % hmotn. oleje na estery. Avšak ztráty mýdelnatých látek mohou být rovněž značné, např. 5 až 8 % hmotn. v případě, kdy se užívá hydratovaný alkohol.
V prvním popsaném případě bychom mohli mastné kyseliny, přítomné v esterové fázi, neutralizovat namísto esterifikace a poté je dekantovat, což by vyloučilo nutné použití externího sušiče. Zde ovšem ztrácíme rovněž nezanedbatelnou frakci mýdel a esterů.
Nakonec můžeme uvést poslední případ, kdy se používá pro kyselý olej nebo olej bez kyselin hydratovaný alkohol a zásaditý katalyzátor. Ztráty jsou značné, protože zásaditý katalyzátor olej rychle zmýdelňuje. Mýdla nejsou ve skutečnosti katalyzátory při obvyklých teplotách.
Tak např. za použití ethylalkoholu o 95% obj. u řepkového suchého oleje a 1,5 % hmotn. sodného louhu ve vztahu k oleji, je výtěžek esterů 83 % hmotn., zatímco teoreticky by beze ztrát měl být 105 % hmotn. a 94 % hmotn. vzhledem ke stechiometrii louhu, jestliže připustíme, že všechen louh se přemění na mýdlo.
Žádný z uvedených postupů, ani postupy, které užívají suchý alkohol a neutralizovaný olej, se nejeví uspokojivým, jelikož vždy se vyskytují ztráty mezi 2 až 3 % hmotn.
Všechny ostatní postupy vykazují ještě vyšší ztráty, jestliže vezmeme v úvahu teoretický výtěžek esterů, a někdy jde i o ztráty, pohybující se okolo 30 % hmotn. vzhledem k oleji.
Je tedy opravdu s podivem, že jsme mohli dosáhnout ve všech případech kvantitativních výtěžků esterů v případě, že dojde k transformaci oleje na estery a nebylo přitom zapotřebí aplikovat komplikovanou technologii.
Podstata vynálezu
Vynález předpokládá, že se k etapám obvyklým při výrobě esterů z tuků, a to z oleje a alkoholu o nízké molekulární hmotnosti, zařadí ještě etapa recyklace všech tuků, unášených glycerinovou a esteronovou fází, promývacími vodami a neutralizačními prostředky. Recyklace je možná díky
-2CZ 285119 B6 transformaci těchto tukových látek na glyceridy, tedy monoglyceridy, diglyceridy a s výhodou triglyceridy, což umožňuje navrátit tyto látky k výchozímu oleji a tak je uvést do oběhu.
Tato transformace je jednoduchá a nevyžaduje žádné další činidlo.
Uvedeme do reakce mastné kyseliny a estery a/nebo mastné kyseliny a olej po okyselení mýdel s částí nebo veškerým glycerinem za takových podmínek, že kyselost zmizí a vytvoří se směs glyceridů.
Reakci lze schematicky vyjádřit touto rovnicí:
kyselina ester + glycerin OH- glyceridy + voda/ olej -> alkohol/
Fáze mastných kyselin a tuků se separuje po okyselení buď neutralizačními prostředky nebo zásaditým glycerinem, který se vytváří ve všech postupech, využívajících zásaditého katalyzátoru, nebo okyselením mýdel, která se vytvořila při neutralizaci frakce ester + mastné kyseliny po kyselé katalýze a nebo nakonec z tuků, obsažených v promývacích vodách esterů.
Vzhledem k dalším recyklačním postupům, při nichž by se mohlo využívat kyselého katalyzátoru, je popisovaný postup výhodnější, a to ze dvou důvodů.
V případě použití kyselého katalyzátoru nesmějí maximální teploty přesáhnout 120 °C, jelikož by se jinak riskoval vznik polyglycerolů a také dimerizace mastných kyselin. Navíc frakce mastných kyselin, která vznikla po okyselení mýdel, musí být velice pečlivě promyta tak, aby bylo možno vyloučit co nejnepatmější alkalické stopy. Za tímto účelem se tedy použije kyselý katalyzátor, který je pak nutno odstranit, a rovněž nádoby, jichž se používá, musejí být odolné proti korozi systému, jenž pracuje za teploty 120 až 130 °C. Reakce probíhá tedy pomalu a velice snadno se blokuje před svým dokončením.
Systém, ve kterém se uvede do reakce mastná kyselina a/nebo olej nebo ester s glycerinem za přítomnosti alkalického katalyzátoru, má nespornou výhodu oproti postupům s kyselou katalýzou, jelikož se bez problémů může glycerin zahřívat za přítomnosti alkálií za podmínky, že teplota nepřesáhne 230 °C. Ve skutečnosti probíhá reakce mezi 165 °C a 230°C, tedy při teplotách, kdy jakékoli mýdlo nebo sůl slabé kyseliny a kationty alkalií nebo kationty kovů alkalických zemin jsou kondenzačními katalyzátory glycerinu a mastné kyseliny nebo glycerinu s esterem.
Voda a alkohol, které se při reakci vytvářejí nebojsou přítomny již na jejím počátku, mohou být snadno odloučeny za předpokladu, že je k dispozici destilační kolona s minimálním počtem stupňů a kondenzátorem.
Případy, kdy je možno využít recyklace mýdel podle vynálezu, je celá řada. Při postupech se zásaditou katalýzou nebo kyselou katalýzou je možno uvést průměrné výtěžky esterů takto:
suchý alkohol + neutrální olej: suchý alkohol + kyselý olej: hydratovaný alkohol + neutrální olej: hydratovaný alkohol + kyselý olej: (kyselý + zásaditý katalyzátor) výtěžek 2 až 3 % hmotn.
výtěžek 5 až 8 % hmotn.
výtěžek 10 až 30 % hmotn.
výtěžek může být 5 až 10 % hmotn
V každém případě je celková výtěžnost esterů po zavedení recyklace kvantitativně vyšší. Charakteristiky připravených esterů jsou stejné jako nej lepší charakteristiky, kterých lze dosáhnout za nižší výtěžnosti, když se nevyužije recyklace podle vynálezu.
Lze tedy shrnout, že uskutečnění způsobu spočívá v realizaci obvyklé transestarifikace podle známého postupu. Veškeré glycerinové fáze, vodné fáze nebo neutralizační prostředky se shromáždí a okyselí. Oddělí se mastné kyseliny a neutrální tuky od glycerinu nebo vody a uvedou se do reakce s částí glycerinu.
Katalyzátorem této reakce je na jedné straně nezneutralizovaný, tedy zásaditý glycerin nebo promývací vody esterů v případě, že jsou alkalické, tedy ze zásad nebo zásaditých solí, jako je alkalický uhličitan, které se do směsi zavedou. Důležité je, že je třeba si dobře ověřit, že jde o zásadité prostředí. Při určité teplotě a po určité době, následující po zavedení činidel, se vytvoří glycerid, jehož kyselost je slabá a který lze bez promytí nebo filtrace přidat k oleji, užívanému jako výchozí surovina.
I když jsou všechny tyto etapy známy, není podle dosavadního stavu techniky znám systém recyklace alkalických fází postupu transesterifikace tak, že se využijí jako katalyzátory mýdla nebo alkalická zásada, přičemž katalyzátory umožňují kondenzovat glycerin s kyselinou od teploty 170 °C bez problému.
Důležitým význakem této syntézy glyceridů je také skutečnost, že objem recyklace je slabý vzhledem k množství oleje, používaného jako výchozí surovina. V příznivém případě neutrálního oleje a suchého alkoholu můžeme dosáhnout kvantitativní výtěžnosti při recyklaci 20 až 30 dávek mýdel v reaktoru, jehož objem bude ekvivalentní objem při základní transformaci. Může se tedy využít reaktor asi 25 krát menší pro recyklaci mýdel, než je reaktor pro hlavní operaci, jestliže se recyklace provádí po ukončení každé operace.
Přesné podmínky pro uskutečnění této transformace nebo konverze mastných kyselin nebo esterů v glyceridy jsou tyto:
- molámí poměr glycerin/mastná kyselina + estery musí být s výhodou 1/3. Vyšší poměry, např. 1/2 : 1, jsou samozřejmě možné, ale nejsou nutné;
- při poměru 1/3 obdržíme v zásadě triglycerid, při jiných poměrech směs glyceridů;
- na začátku je katalyzátorem frakce mýdel nebo zásad, přítomných v glycerinu, ať jde o hydroxid sodný nebo draselný, nebo alkoholát, nebo sůl slabé kyseliny nebo silné zásady. (Můžeme si jako katalyzátor přestavit směs alkalických kovů a kovů alkalických zemin, která je zásaditá. Jako příklad lze uvést vápno, baryt, magnézií nebo všechny další, již uvedené alkalické sloučeniny.)
- koncentrace katalyzátorů, vypočítaných v % louhu v poměru k celku mastných kyselin + esterů, je 0,1 až 1,0 % hmotn., s výhodou 0,2 až 0,4 % hmotn.
Určitý obsah vody nebo alkoholu v činidlech není na závadu za podmínky, že se před kondenzací odpaří.
Používá se s výhodou glycerin, připravený přímo hlavní reakcí transesterifikace v zásaditém prostředí a poté dekantovaný, který tedy mýdla obsahuje. Tento glycerin se často používá jen z části a většina se okyselí, takže se oddělí mastné kyseliny.
Je rovněž možno okyselit celou glycerinovou fázi i vodnou fázi zpromývání esterů a připojit alkalickou sloučeninu poté, když se mastné kyseliny a část tohoto glycerinu, jenž obsahuje minerální soli nebo organické soli, smíchaly.
-4CZ 285119 B6
Kyseliny, používané při neutralizaci glycerinu, nebo jiné neutralizační prostředky nebo obojí jsou obvyklé minerální kyseliny, jako je kyselina chlorovodíková, sírová, fosforečná, nebo organické kyseliny, jako kyselina octová, citrónová nebo mléčná.
Jelikož při kondenzaci dochází k vytvoření vody a alkoholu, je třeba počítat obvykle s jejich kondenzací.
Reakci lze provádět ve filmové odparce, což představuje ideální systém pro odloučení alkoholu nebo vody.
Minimální teplota je 165 °C. Reakce může snadno probíhat mezi 165 až 230 °C. Obvykle postačí pracovat při teplotě 200 °C.
Cílem je dosáhnout kyselosti směsi řádu 2 až 5 % hmotn. ve vztahu na kyselinu olejovou. Tato kyselost je velmi slabá, jestliže zvážíme, že se do oleje přidává 2 až 20 % hmotn. glyceridu.
Zvláště je důležité eliminovat veškerou kyselost ve směsi mastných kyselin a glycerinu před zahřátím, jinak se riskuje rozklad glycerinu na akrolein.
Někdy je možno přidat glycerid nikoli k neutrálnímu oleji, ale k surovému oleji, což umožní zčásti odbarvit glycerid, jestliže se použije odbarvovací hlinky. Surový olej se často podrobuje odslizení a filtraci přes hlinku.
Neintegrované schéma je možno takto znázornit:
zásaditá glycerinová(1) nebo a vodná fáze(2) nebo a neutralizovaná glycerinová fáze(3) +
mastné kyseliny(4) +
katalyzátor(y)(5) glyceridy eventuální promytí nebo filtrace(6) glyceridy soli nebo roztoky solí (1) Zásaditý glycerin, připravený postupy transesterifikace olejů, použitelný částečně jako pramen katalyzátoru a glycerinu.
(2) Vodná fáze po neutralizaci, promytí esterů nebo neutralizaci esterů.
(3) Neutralizovaná fáze glycerinu.
(4) Mastné kyseliny, pocházející z již uvedených fází po neutralizaci.
(5) Alkalické katalyzátory nebo katalyzátory kovů alkalických zemin, které se přidávají nebo jsou přítomny v užívaných fázích.
Doporučuje se nepromývat, ale filtrovat soli typu síranu, chloridu nebo acetátu.
Kondenzaci lze provádět v kontinuálním systému, např. ve filmové odparce.
Příklady provedení vynálezu
Dále uváděné příklady ilustrují vynález, nikterak však neomezují jeho rozsah. Příklad 5 je uveden pro srovnání.
Příklad 1
1000 g oleje z kopry o 0,2% hmotn. kyseliny olejové, 250 g suchého metanolu a louh (4 g rozpuštěné v alkoholu) se uvedou do reakce. Po jedné hodině vzniknou dvě fáze. Glycerinová fáze a esterová fáze se separují. Po pročištění esterové fáze obdržíme 970 g suchého esteru, jehož čistota je 98 % hmotn.
% glycerinové fáze se smíchá s vodnou fází z promývání esterů a neutralizuje se kyselinou sírovou. Odfiltruje se síran sodný a odpaří se alkohol. Separují se mastné kyseliny, které rovněž obsahují ester a tato fáze se uvede do reakce s glycerinovou fází, která nebyla neutralizována. Po kondenzaci vody a alkoholu dostaneme za 2 hodiny při 200 °C výtěžek o váze 32 g glyceridu, který přidáme k další zpracovávané dávce. Kyselost glyceridu je 3,2 % hmotn.
Charakteristiky esteru, připraveného působením methanolu na směs „výchozí olej + glycerid“, jsou tyto:
objemové množství bod vzplanutí neutralizační index bod tečení limitní teplota pro možnost filtrace obsah methylesteru celkový glycerin (volný i vázaný) 880 ml 185 °C 0,5 mg KOH/g - 12 °C - 18 °C 98% 0,3 %
Příklad 2
Stejný postup se opakuje s koprovým olejem, obsahujícím 1,2% hmotn. kyseliny olejové, ale množství katalyzátoru je 5 g. Po jedné a půl hodině vzniknou dvě fáze. Vyčištěný ester váží 961 g. Glycerinová fáze se neutralizuje kyselinou chlorovodíkovou po přidání vodných fází z promývání esteru. 5 % hmotn. glycerinové fáze se uvede do reakce s izolovanou mastnou kyselinou a 0,1 g přidaného louhu. Po 3 hodinách při 200 °C je kyselost 5,8 % hmotn. Glycerid váží 43 g. Tato kyselost přispívá malým podílem k celkové kyselosti, protože přidává pouze 0,2 % hmotn. Konečný výtěžek je 99,9 % hmotn. esterů ve vztahu k oleji.
Příklad 3
Smícháme 400 g málo kyselého oleje s kopry
100 g směsi glyceridů o kyselosti 2,9 %
125 g suchého methylalkoholu
2,7 g louhu, rozpuštěného v alkoholu.
Po vyčištění esteru obdržíme 485 g esteru, jehož čistota je 97,5 % hmotn. a obsahuje 0,45 % hmotn. monoglyceridu, přičemž zbytek je směs esterů sterolu a diglyceridů.
Takto se vrátilo do oběhu množství, odpovídající 10 dávkám.
-6CZ 285119 B6
Příklad 4
Reakce se provádí jako v příkladu 1, ale s methanolem o 1 % hmotn. vody. Po recyklaci kyselých fází je výtěžek esterů po přidání glyceridů 99,8 % hmotn. Skutečný výtěžek první reakce transesterifikace bez recyklace byl pouze 95 % hmotn. esteru.
Příklad 5 (pro srovnání) g glycerinu, 100 g mastný kyseliny, 0,5 g kyseliny sírové se zahřeje na 110°C. Po třech hodinách je kyselost ještě 35 % hmotn. a reakce se zdá být blokována.
Příklad 6
Z neutrálního slunečnicového oleje a ethylalkoholu 95 % hmotn. dostaneme 83,8 % hmotn. esteru, a to z 1000 g oleje ze zásadité katalýzy. Po rekuperaci kyselé fáze a reakci s neutralizovaným glycerinem a ne-neutralizovaným glycerinem, který slouží jako katalyzátor, dostaneme při 200 °C 185 g glyceridů, jehož kyselost je 2,37 % hmotn. po 3 hod. při 200 °C.
Celková získaná hmotnost: 838 g + 185 g = 1023 g. Teoreticky bylo možno získat 1050 g esteru.
Díky této recyklaci je možno připravit estery s alkoholem, obsahujícím vodu, za dosti obtížných podmínek.
Příklad 7
1000 g palmového oleje o kyselosti 7% hmotn. 300 g methanolu a 1,2% hmotn. louhu, rozpuštěného v alkoholu, smícháme. Esterová fáze obsahuje po usušení 860 g methylesterů. Uvedeme do reakce mastné kyseliny z glycerinové fáze po okyselení kyselinou chlorovodíkovou s 20 % hmotn. odpařeného neutralizovaného glycerinu a 0,5 g louhu. Dostaneme více než 130 g glyceridů.
Příklad 8
Uvedeme do reakce mastné kyseliny, pocházející z neutralizačních prostředků, avšak neobsahující fosfolipidy, a mastné kyseliny, pocházející ze zásaditého glycerinu v důsledku transesterifikace, a neutralizovaný glycerin z této transesterifikace.
Přidáme 0,2 % hmotn. hydroxidu draselného a zahřejeme na 200 °C. Obdržíme málo kyselý glycerid, který lze přidat k neutralizovanému oleji z kopry. Tak se využijí nejen ztráty, vzniklé v důsledku transesterifikace, ale také ztráty, způsobené neutralizačními prostředky.
Je třeba dbát, aby nedošlo k příliš velké koncentraci fosforu v přídavných prostředcích, který by se pak mohl objevit v esterech.

Claims (9)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby esterů z tuků přírodního původu, zejména z rostlinných nebo živočišných olejů, a alkoholů o nízké molekulové hmotnosti, vyznačený tím, že se k přípravě alespoň jednoho triglyceridu, alespoň jednoho diglyceridu nebo alespoň jednoho monoglyceridu recyklují mýdla a olejnaté sloučeniny z alkalických fází, jež se po okyselení a odloučení uvedou do reakce s frakcí současně vzniklé glycerinové fáze za přítomnosti alkalického katalyzátoru.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že molámí poměr glycerinu/mastné kyseliny + esteru je minimálně 1/3.
  3. 3. Způsob podle jednoho znároků 1 a 2, vyznačený tím, že reakční teplota se pohybuje od 165 °C do 230 °C.
  4. 4. Způsob podle jednoho z nároků laž3, vyznačený tím, že katalyzátorem je frakce zásaditého glycerinu.
  5. 5. Způsob podle jednoho znároků laž4, vyznačený tím, že se recyklují mýdla, přítomná v glycerinu, neutralizačních prostředcích, nebo mýdla, přítomná ve vodné fázi z promývání esterů, nebo mýdla, vytvořená v neutralizovaných kyselých esterech.
  6. 6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačený tím, že vytvořený glycerid se přidá k výchozímu oleji.
  7. 7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačený tím, že glycerid se přidá k oleji před odslizením.
  8. 8. Způsob podle jednoho z nároků laž7, vyznačený tím, že se glycerid před přidáním k výchozí surovině promyje nebo profiltruje.
  9. 9. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačený tím, že se recyklací alkoholů o nízké molekulové hmotnosti, jako je methanol, ethanol, propanol nebo butanol, získají methyl-, ethyl-, propyl- nebo butylestery o vyšší čistotě při prakticky kvantitativním výtěžku.
CZ931998A 1992-09-25 1993-09-24 Zdokonalený postup výroby esterů z tuků přírodního původu CZ285119B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9211572A FR2696185B1 (fr) 1992-09-25 1992-09-25 Procédé amélioré de fabrication d'esters à partir de corps gras d'origine naturelle.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ199893A3 CZ199893A3 (en) 1994-07-13
CZ285119B6 true CZ285119B6 (cs) 1999-05-12

Family

ID=9433988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ931998A CZ285119B6 (cs) 1992-09-25 1993-09-24 Zdokonalený postup výroby esterů z tuků přírodního původu

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5424466A (cs)
EP (1) EP0591019B1 (cs)
AT (1) ATE156513T1 (cs)
CA (1) CA2106905C (cs)
CZ (1) CZ285119B6 (cs)
DE (1) DE69312841T2 (cs)
FR (1) FR2696185B1 (cs)
PL (1) PL181055B1 (cs)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305713B6 (cs) * 2010-05-12 2016-02-17 Výzkumný ústav potravinářský Praha, v.i.i. Biopalivo z živočišných tuků a způsob jeho výroby

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT399336B (de) * 1993-07-14 1995-04-25 Martin Mag Dr Mittelbach Verfahren zur herstellung von fettsäurealkylestern
US5710030A (en) * 1995-09-13 1998-01-20 Henkel Corporation Process for preparing fuels, fuel substitutes, and fuel supplements from renewable resources
FR2748490B1 (fr) * 1996-05-07 1998-06-19 Inst Francais Du Petrole Procede de fabrication d'esters ethyliques
JP3530884B2 (ja) 1996-11-11 2004-05-24 箕口 新一 廃食油からのディーゼル燃料油の製造方法
US5972057A (en) * 1997-11-11 1999-10-26 Lonford Development Limited Method and apparatus for producing diesel fuel oil from waste edible oil
FR2781497B1 (fr) * 1998-07-07 2000-08-18 Inst Francais Du Petrole Utilisation d'esters d'huiles en tant que produit de lavage d'une surface polluee par des hydrocarbures
US6887283B1 (en) 1998-07-24 2005-05-03 Bechtel Bwxt Idaho, Llc Process for producing biodiesel, lubricants, and fuel and lubricant additives in a critical fluid medium
ATA16992000A (de) 2000-10-05 2001-12-15 Michael Dr Koncar Verfahren zur herstellung von fettsäurealkylestern
US6965044B1 (en) 2001-07-06 2005-11-15 Iowa State University Research Foundation Method of converting free fatty acids to fatty acid methyl esters with small excess of methanol
WO2003022961A1 (en) * 2001-09-09 2003-03-20 Bio-Clean Fuels, Inc. Method and apparatus for making biodiesel fuel
ES2194598B2 (es) * 2002-01-25 2006-04-01 Universidad Complutense De Madrid Procedimiento de transesterificacion de trigliceridos con monoalcoholes de bajo peso molecular para obtencion de esteres de alcoholes ligeros utilizando catalizadores mixtos.
US20040226620A1 (en) * 2002-09-26 2004-11-18 Daniel Therriault Microcapillary networks
US7053125B2 (en) 2002-11-14 2006-05-30 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Controlled dispersion of colloidal suspension by comb polymers
US7806945B2 (en) 2003-01-27 2010-10-05 Seneca Landlord, Llc Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US9725397B2 (en) 2003-01-27 2017-08-08 REG Seneca, LLC Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US7871448B2 (en) 2003-01-27 2011-01-18 Seneca Landlord, Llc Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US8088183B2 (en) 2003-01-27 2012-01-03 Seneca Landlord, Llc Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks
US7141617B2 (en) * 2003-06-17 2006-11-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Directed assembly of three-dimensional structures with micron-scale features
US6822105B1 (en) 2003-08-12 2004-11-23 Stepan Company Method of making alkyl esters using glycerin
US7619104B2 (en) * 2005-04-04 2009-11-17 Renewable Products Development Laboratories, Inc. Process for producing biodiesel or fatty acid esters from multiple triglyceride feedstocks
CZ300133B6 (cs) * 2005-04-06 2009-02-18 Stz A.S. Zpusob výroby methylesteru mastných kyselin transesterifikací triglyceridu, zejména z repkového oleje, a zarízení k provádení tohoto zpusobu
US7514575B2 (en) * 2005-05-06 2009-04-07 Battelle Energy Allicance, Llc Production of biodiesel using expanded gas solvents
US7691270B2 (en) * 2005-07-13 2010-04-06 Battelle Energy Alliance, Llc Method for removing impurities from an impurity-containing fluid stream
FR2890961B1 (fr) * 2005-09-21 2007-11-23 Inst Francais Du Petrole Procede perfectionne de fabrication d'esters ethyliques a partir de corps gras d'origine naturelle
US7828978B2 (en) * 2006-01-11 2010-11-09 Doug Geier Simultaneous synthesis and purification of a fatty acid monoester biodiesel fuel
DE102006019763B4 (de) * 2006-01-23 2009-04-09 Wulfenia Beteiligungs Gmbh Verfahren zur Gewinnung von Brennstoffen aus pflanzlichen und tierischen Fettabfällen sowie Anlage zur Durchführung des Verfahrens
EP2049461B1 (en) * 2006-07-10 2011-09-21 A.& A. F.lli Parodi S.r.l. Process for the production of biodiesel
WO2008016330A2 (en) * 2006-08-01 2008-02-07 Sie Hendery @ Hendery Bio formula to substitute diesel fuel
CN101611125A (zh) * 2006-09-14 2009-12-23 生物燃料箱公司 细胞类脂向生物燃料的充分且高效的转换的方法
US7956102B2 (en) * 2007-04-09 2011-06-07 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Sol-gel inks
US20080282606A1 (en) * 2007-04-16 2008-11-20 Plaza John P System and process for producing biodiesel
US20090005582A1 (en) * 2007-06-22 2009-01-01 Greg Anderson Vessels and methods for synthesis of biofuel
WO2009002878A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-31 Biofuelbox Corporation System for production and purification of biofuel
JP2009155476A (ja) 2007-12-26 2009-07-16 Nippon Shokubai Co Ltd 脂肪酸アルキルエステルおよび/またはグリセリンの製造方法およびその製造装置
US8308954B2 (en) * 2008-09-25 2012-11-13 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for recovering a polar solvent from a fluid stream contaminated with at least one polar impurity
US8747673B2 (en) 2008-09-25 2014-06-10 Battelle Energy Alliance, Llc Methods for recovering a solvent from a fluid volume and methods of removing at least one compound from a nonpolar solvent
US7922939B2 (en) * 2008-10-03 2011-04-12 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Metal nanoparticle inks
US8187500B2 (en) * 2008-10-17 2012-05-29 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Biphasic inks
WO2011090812A2 (en) 2010-01-22 2011-07-28 Archer Daniels Midland Company Processes for making high purity renewable source-based plasticizers and products made therefrom
ES2788378T3 (es) 2013-06-11 2020-10-21 Renewable Energy Group Inc Producción de biodiésel y productos obtenidos a partir del mismo
US9328054B1 (en) 2013-09-27 2016-05-03 Travis Danner Method of alcoholisis of fatty acids and fatty acid gyicerides
CN114196482A (zh) * 2021-12-23 2022-03-18 湖北新铭生物能源科技有限公司 一种餐厨废弃油脂制生物柴油的方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB578751A (en) * 1942-10-17 1946-07-10 Colgate Palmolive Peet Co Process for the production of alkyl esters from fats and fatty oils
US3816485A (en) * 1967-07-24 1974-06-11 Stepan Chemical Co Method of synthesizing fatty acid esters
FR2577569B1 (fr) * 1985-02-15 1987-03-20 Inst Francais Du Petrole Procede de fabrication d'une composition d'esters d'acide gras utilisables comme carburant de substitution du gazole avec de l'alcool ethylique hydrate et composition d'esters ainsi formes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ305713B6 (cs) * 2010-05-12 2016-02-17 Výzkumný ústav potravinářský Praha, v.i.i. Biopalivo z živočišných tuků a způsob jeho výroby

Also Published As

Publication number Publication date
CA2106905C (fr) 2008-03-18
EP0591019B1 (fr) 1997-08-06
DE69312841D1 (de) 1997-09-11
PL181055B1 (pl) 2001-05-31
PL300488A1 (en) 1994-04-18
ATE156513T1 (de) 1997-08-15
CZ199893A3 (en) 1994-07-13
EP0591019A1 (fr) 1994-04-06
FR2696185B1 (fr) 1994-12-02
CA2106905A1 (fr) 1994-03-26
US5424466A (en) 1995-06-13
DE69312841T2 (de) 1997-11-27
FR2696185A1 (fr) 1994-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ285119B6 (cs) Zdokonalený postup výroby esterů z tuků přírodního původu
US6013817A (en) Process for the production of ethyl esters
US4164506A (en) Process for producing lower alcohol esters of fatty acids
EP0708813B2 (de) Verfahren zur herstellung von fettsäurealkylestern
US20080051599A1 (en) Production of esters of fatty acids and lower alcohols
CA2626095C (en) Production of a refinery feedstock from soaps produced during a chemical pulping process
EP0391485B1 (en) Process for producing fatty-acid lower-alkyl monoesters
CN1392873A (zh) 制备脂肪酸烷基酯的方法
JPS61140544A (ja) 脂肪酸メチルエステルの製法
BRPI0413519B1 (pt) Método de produção de ésteres de alquila usando glicerina
PL207033B1 (pl) Sposób alkoholizy nieodkwaszonego oleju pochodzenia roślinnego albo zwierzęcego
US2383581A (en) Process for preparing fatty materials
US2383580A (en) Treating fatty materials
US7560579B2 (en) Process for preparing purified fatty acids
US2588435A (en) Process of treating fatty material
US8440847B2 (en) Method of converting free fatty acid (FFA) from oil to methyl ester
EP1892232A1 (en) Production of esters of fatty acids and lower alcohols
KR100566107B1 (ko) 폐식용유중의 유리지방산 제거방법
WO2002038529A1 (de) Verfahren zur herstellung von fettsäureestern niederer alkohole
EP4122907A1 (en) Glycerin purification method and glycerin purified by the method
US20020082434A1 (en) Process for the production of sterols
ZA200601185B (en) Process for preparing purified fatty acids
US2478354A (en) Preparation of partial esters
RU2048511C1 (ru) Способ получения жирных кислот из соапстоков растительных масел
CN114466856A (zh) 生产和纯化甾醇的方法

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110924