DE102007062409A1 - Verfahren zur Reinigung von Rohglyzerin - Google Patents

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Denis Mohr
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/88Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by treatment giving rise to a chemical modification of at least one compound

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Rohglyzerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel. Desweiteren betrifft die Erfindung die Verwendung von Metallsalzen zur Aufbereitung von Rohglyzerin sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Rohglyzerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel. Desweiteren betrifft die Erfindung die Verwendung von Metallsalzen zur Aufbereitung von Rohglyzerin sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Stand der Technik
  • Der Gewinnung von chemischen Grundstoffen aus erneuerbaren Ressourcen kommt besonders in Hinblick auf die Limitierung der petrochemischen Quellen eine immer größere Bedeutung zu. Pflanzliche und tierische Fette und Öle stellen dabei eine wichtige Quelle für eine Vielzahl von Produkten dar. Neben der traditionellen Seifenherstellung ist die Herstellung von Kraftstoffen aus diesen Quellen ein relativ neues und stark wachsendes Verwendungsgebiet. Bei letzterem werden die Fettsäuren durch Umesterung, meistens mit Methanol, gespalten und zu Kraftstoffen, wie Biodiesel, aufbereitet. Eines der Hauptprobleme der Umsetzung liegt in der Erzeugung großer Mengen an Glyzerin, so genanntes "Bioglyzerin" oder Rohglyzerin. Pro Tonne hergestellten Kraftstoffs entstehen ungefähr 100 kg Bioglyzerin.
  • Die rasante Zunahme der Biodieselproduktion in den letzten Jahren führte zu einem großen Überschuss an Glyzerin. Der Verwertung dieses „Abfallprodukts" kommt für die wirtschaftliche und ökologische Bedeutung von Biodiesel oder ähnlichen Produkten aus nachwachsenden Rohstoffen eine immer größere Rolle zu.
  • Allerdings ist das Glyzerin in der anfallenden Form für die meisten weiteren Umsetzungen nicht geeignet, da es noch stark mit organischen Substanzen, den sogenannten MONG (matter organic non glycerine) belastet ist. Man bezeichnet es daher als Rohglyzerin, bzw. Bioglyzerin. Die Zusammensetzung der MONG kann aufgrund der verschiedenen zur Produktion eingesetzten Öle und Fette variieren. Zum Großteil handelt es sich um nicht abgetrennte oder umgesetzte Festsäuren aus dem Produktionsprozess. Ebenso kann das Rohglyzerin noch einen beträchtlichen Anteil an Wasser und/oder Salzen aus dem Produktionsprozess enthalten.
  • Der Aufwand für die Aufbereitung des Rohglyzerins limitiert daher die Verwendung des anfallenden Glyzerins für weitere Verarbeitungen. Dabei stellen unterschiedliche Industriezweige verschiedene Anforderungen an die Reinheit des Glyzerins. Mögliche Anwendungsgebiete reichen von der Kunststoffherstellung, der Pharma- und Kosmetikindustrie, bis hin zur Erzeugung von Wasserstoff als Energieträger. Die Entfernung der MONG ist dabei immer von entscheidender Bedeutung, da diese die meisten derzeit bekannten Verfahren, z. B. Filtration, Zentrifugation oder Destillation, sowie Austausch- und Anreicherungsverfahren, beispielsweise Ionenaustausch, stören bzw. die Ausbeute an reinem Glyzerin reduzieren können.
  • Die EP 0 141 358 B1 (Henkel, 1984) offenbart ein Verfahren, in dem eine Rohglyzerinlösung aus der Seifenherstellung mit Lauge behandelt und danach fraktioniert destilliert wird. Die Destillation führt zwar zu sehr hohen Reinheiten, aber der apparative Aufwand und der Energiebedarf ist enorm.
  • DE 42 03 157 A1 und DE 44 46 455 A1 (Henkel KGaA, 1992 und 1994) offenbaren ein Verfahren, welches bei niedrigem pH-Wert auf der Vortrennung durch einen Plattenphasentrenner mit anschließender Membranfiltration basiert.
  • EP 0 358 255 (Unilever, 1989) beschreibt die Aufbereitung von Glyzerin durch Mikrofiltration über einen keramischen Filter bei hohen pH-Werten.
  • Gleichzeitig sind auch Verfahren bekannt, welche auf der Verwendung von basischen und sauren Ionenaustauschern beruhen ( JP 58144333 , Nippon Oils & Fats, 1982).
  • Die Aufbereitung von Rohglyzerin über Filtration und Ionenaustauscher hat in erster Linie den Nachteil, dass wegen der Akkumulation von Nebenprodukten eine kontinuierliche Führung der Verfahren nur mit eingeschlossenen Regenerationszyklen und mit hohem Aufwand möglich ist. Außerdem weisen solche Systeme häufig eine begrenzte Kapazität und Lebensdauer auf, bei hohen Anschaffungs- und Wartungskosten. Gleichzeitig sind sie nur für große umgesetzte Mengen rentabel.
  • Dabei spielt auch eine große Rolle, dass die Zusammensetzung der Verunreinigungen, d. h. der MONGs, in Abhängigkeit von den gespaltenen Fetten oder Ölen stark schwanken kann. So werden unter anderem folgende oleochemische Rohstoffe eingesetzt: So jaöl, Kokosöl, Palmöl, Palmkernöl, Sonnenblumenöl, Rindertalg, Rüböl, Fischöl, Reisöl und/oder andere Öle und Fette.
  • Desweiteren können abhängig vom Spaltungsverfahren auch andere Eigenschaften des Rohglyzerins, wie beispielsweise Wassergehalt oder Salzfracht, stark schwanken.
  • An ein Verfahren zur Aufbereitung von Rohglyzerin werden also hohe Ansprüche gestellt. Neben einer großen Toleranz bezüglich der Ausgangsmaterialien des Rohglyzerins, des Gehalts an MONG und Wassergehalt des Rohglyzerins sollte das Verfahren noch preisgünstig, einfach und umweltfreundlich sein. Idealerweise lassen sich Mischungen von Rohglyzerin unterschiedlicher Herkunft verarbeiten.
  • Idealerweise lässt sich das Verfahren auch in beliebiger Größenordnung durchführen. So gibt es inzwischen Anlagen zur Herstellung von Biodiesel für den kleinen Privatbetrieb bis hin zur großindustriellen Anlage mit dementsprechend unterschiedlichen Mengen an anfallendem Rohglyzerin.
  • Aufgabe
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, welches die Aufbereitung von Rohglyzerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel, mit den oben genannten Vorteilen ermöglicht.
  • Lösung
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Die Erfindung umfasst auch alle sinnvollen und insbesondere alle erwähnten Kombinationen von unabhängigen und/oder abhängigen Ansprüchen.
  • Im Folgenden werden einzelne Verfahrensschritte näher beschrieben. Die Schritte müssen nicht notwendigerweise in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden, und das zu schildernde Verfahren kann auch weitere, nicht genannte Schritte aufweisen.
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass Rohglyzerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel, mit einem Verfahren aufbereitet werden kann, welche mindestens folgende Schritte umfasst:
    • a) Einstellen des pH-Wertes des Rohglyzerins auf einen konstanten pH-Wert zwischen ca. pH 6 bis ca. pH 10 zur Bildung einer Emulsion;
    • b) Zugabe eines oder mehrerer Metallsalze zum Spalten der Emulsion.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei nicht nur besonders einfach durchzuführen, sondern es ist gleichzeitig kostengünstig und beliebig skalierbar.
  • Für das Verfahren kann Rohglyzerin mit einem Gehalt an Glyzerin zwischen 5% bis 90%, bevorzugt zwischen 30% und 80% insbesondere bevorzugt zwischen 30% und 70% verwendet werden. Gegebenenfalls kann der Anteil an Glyzerin durch einen vorher durchgeführten Verfahrensschritt, wie beispielsweise Verdünnung oder Verdampfung, angepasst werden. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird das Rohglyzerin mit Wasser, besonders bevorzugt demineralisiertem Wasser, verdünnt.
  • Der Gehalt an MONG kann abhängig vom verwendeten Rohstoff stark variieren, bevorzugt wird ein Gehalt zwischen 100 ppm bis 30.000 ppm, besonders bevorzugt zwischen 100 ppm und 10.000 ppm.
  • Im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der pH-Wert des Rohglyzerins auf einen konstanten Wert zwischen ca. pH 6 und ca. pH 10 eingestellt, mit Vorteil auf konstante Werte zwischen ca. pH 8.0 und ca. pH 9.5, besonders bevorzugt auf konstante Werte zwischen ca. pH 8.3 und ca. pH 9.5. Ein konstanter pH-Wert bedeutet dabei, dass dieser sich in der Zeit nach dem Einstellen nur noch geringfügig, beispielsweise ± 0.2 pH-Einheiten, verändert. Dabei kommt es zur Verseifung ungespaltener Mono-, Di- oder Triglyzeriden oder Festsäureestern, welche den Hauptbestandteil der MONG ausmachen. Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass es bei pH-Werten im angegebenen Bereich zur Bildung einer Emulsion von MONG im Rohglyzerin kommt.
  • Zwar ist aus dem Stand der Technik eine Alkalibehandlung des Rohglyzerins bekannt, beispielsweise in EP 0 141 358 , die Bildung einer Emulsion durch Einstellung des pH-Werts auf einen Bereich wie oben angegeben, wird allerdings nicht offenbart.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden zur Einstellung des pH-Wertes des Rohglyzerin Hydroxide ausgewählt aus der Gruppe von LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2 (Kalkmilch), Mg(OH)2 verwendet. Die Zugabe kann durch Zugabe als Lösung des Hydroxids oder als Feststoff erfolgen, vorzugsweise durch Zugabe einer Lösung. Mit Vorteil wird eine Lösung von NaOH oder KOH mit einer Konzentration zwischen 10% und 60% zugegeben, besonders bevorzugt zwischen 20% und 50%.
  • Nach Einstellung des pH-Wert des Rohglyzerins und Herstellung der Emulsion werden im erfindungsgemäßen Verfahren ein oder mehrere Metallsalze zugegeben. Dadurch kommt es zur Spaltung der gebildeten Emulsion. Die MONG beziehungsweise die gespaltenen Fettsäuren aggregieren und trennen sich als eigene Phase vom Rohglyzerin ab und können durch Sedimentation oder Flotation entfernt werden. Im Regelfall schwimmt die entstehende Phase wegen ihrer geringeren Dichte oben auf. Sie besteht wahrscheinlich hauptsächlich aus den Salzen der gespaltenen Fettsäuren. Diese könnten beispielsweise zu Seifen weiterverarbeitet oder erneut der Umesterung zugeführt werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthalten die zugegebenen Metallsalze einen oder mehrere Kationen ausgewählt aus der Gruppe von Na, K, Mg, Ca, Fe, Al, Cr, Zr und/oder B. Besonders bevorzugt sind dabei Kationen wie Al, Fe(III) und/oder Fe(II).
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung enthalten die zugegebenen Metallsalze einen oder mehrere Anionen ausgewählt aus der Gruppe von Halogeniden, Hydroxid, Sulfat, Aluminate, Ferrate, Polysulfat, Phosphat, Polyphosphat, Nitrat, Nitrit und/oder Acetat enthalten. Sämtliche Salze können natürlich auch in Form ihrer Hydrate eingesetzt werden. Mit Vorteil werden Anionen verwendet, welche einen möglichst geringen Salzeintrag bewirken, besonders bevorzugt Nitrate oder Sulfate.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die zugegebenen Metallsalze saure, neutrale oder basische Metallsalze gemäß der allgemeinen Formel (I) Mn(OH)mXa·n–b·m wobei M ein dreiwertiges Atom ausgewählt aus der Gruppe von Al und Fe, Cr ist, n eine Zahl zwischen 1 und 20, X ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe von Chlorid, Nitrat und/oder Sulfat ist, a·n größer als b·m ist, und a und b im Falle von einwertigen Anionen 3 und 1 sind, im Falle von Sulfat 3/2 und 1/2, wobei a·n – b·m eine ganze Zahl ergeben muss. Mit Vorteil steht M für Al oder Fe(III) und X für Nitrat, besonders bevorzugt sind monomere oder polymere Eisen- und/oder Aluminiumnitrate, oder gemäß der allgemeinen Formel (II) MXn wobei M ein zweiwertiges Atom, bevorzugt Fe(II) ist und X ein Anion ausgewählt aus der Gruppe von Halogeniden, Sulfat und/oder Nitrat, wobei n entsprechend der Wertigkeit des Anions 1 oder 2 ist, sowie ihrer Hydrate.
  • Eisen und Aluminiumverbindungen erfüllen gleichzeitig den Vorteil, dass sie nicht nur günstig zu erwerben sind, sondern auch einfach zu handhaben sind und eine hohe Umweltverträglichkeit aufweisen.
  • Die Metallsalze können im erfindungsgemäßen Verfahren in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder als Feststoffe eingebracht werden.
  • Gegebenenfalls können den Metallsalzen noch im geringen Umfang Hilfsstoffe zugesetzt werden, um beispielsweise ihre Lagerfähigkeit oder ihre Wirksamkeit zu erhöhen. Dabei ist anzumerken, dass normale Flockungshilfsmittel, wie polymere Polyamide und oder Polyamine, in den üblichen Zusammensetzungen zu keiner Spaltung der Emulsion führen.
  • Mit Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Temperatur zwischen ca. 20°C bis ca. 90°C durchgeführt, besonders bevorzugt zwischen ca. 25°C bis ca. 60°C. Vorzugsweise werden beide Verfahrensschritte bei der gleichen Temperatur durchgeführt. Diese Temperaturen liegen ungefähr in dem Bereich, bei dem das Rohglyzerin bei der Herstellung von Biokraftstoffen anfällt. Dadurch entfällt ein Aufheizen oder Abkühlen des Rohglyzerins.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Zugabe der Metallsalze durch Veränderung eines oder mehrerer Eigenschaften des Rohglyzerins ausgewählt aus der Gruppe von pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit und/oder Trübung gesteuert.
  • Mit Vorteil werden vor, während und nach der Zugabe der Metallsalze eine oder mehrere Eigenschaften des Rohglyzerins ausgewählt aus der Gruppe von pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Trübung und/oder Temperatur gemessen. Besonders bevorzugt sind die Messung der Trübung und des pH-Werts.
  • Die Messung kann dabei in einer Stichprobe, einem Bypass oder im Rohglyzerin selbst erfolgen.
  • Die Messung der Parameter kann sowohl durch eine oder mehreren separaten Messung(en) als auch kontinuierlich erfolgen. Bevorzugt wird die kontinuierliche Messung eines oder mehrerer der oben angegebenen Eigenschaften.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens steuert die Veränderung eines oder mehrerer Eigenschaften ausgewählt aus pH-Wert, Leitfähigkeit und/oder Trübung die Zugabe der Metallsalze. Dadurch ist gewährleistet, dass nur die wirklich benötigte Menge an Metallsalz(en) eingebracht wird. So kann beispielsweise durch die Messung der Trübung die Spaltung der Emulsion verfolgt werden.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird Schritt b) des Verfahrens, d. h. die Zugabe der Metallsalze, kontinuierlich ausgeführt. Die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens erlaubt die direkte Ankopplung des erfindungsgemäßen Verfahrens an industrielle Verfahren, beispielsweise die Herstellung von Biokraftstoffen oder der Weiterverarbeitung von Rohglyzerin.
  • Mit Vorteil wird Schritt b) durch ein automatisches Steuerungsverfahren überwacht. Dadurch kann das Verfahren nicht nur ohne großen Personalaufwand durchgeführt werden, sondern die Dosierung kann dynamisch an die Erfordernisse der Probe angepasst werden. Dies verhindert Über- und Fehldosierungen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung wird Schritt a), die Einstellung des pH-Wertes, kontinuierlich ausgeführt. Die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens erlaubt die direkte Ankopplung des erfindungsgemäßen Verfahrens an industrielle Verfahren, beispielsweise die Herstellung von Biokraftstoffen oder der Weiterverarbeitung von Rohglyzerin.
  • Mit Vorteil wird Schritt a) durch ein automatisches Steuerungsverfahren überwacht. Dadurch kann das Verfahren nicht nur ohne großen Personalaufwand durchgeführt werden, sondern die Dosierung kann dynamisch an die Erfordernisse der Probe angepasst werden. Dies verhindert Über- und Fehldosierungen.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung werden beide Schritte des Verfahrens kontinuierlich ausgeführt. Die kontinuierliche Durchführung des Verfahrens erlaubt die direkte Ankopplung des erfindungsgemäßen Verfahrens an industrielle Verfahren, beispielsweise die Herstellung von Biokraftstoffen oder der Weiterverarbeitung von Rohglyzerin.
  • Mit Vorteil werden beide Schritte des Verfahrens durch ein automatisches Steuerungsverfahren überwacht. Dadurch kann das Verfahren nicht nur ohne großen Personalaufwand durchgeführt werden, sondern der Verfahrensablauf kann dynamisch an die Erfordernisse der Probe angepasst werden. Dies verhindert Über- und Fehldosierungen.
  • Die Möglichkeit einzelne und/oder alle Schritte des Verfahrens batchweise oder im kontinuierlichen Prozess auszuführen ist ein weiterer Vorteil der Erfindung. So können kleine Mengen im Batch-Verfahren aufbereitet werden. Beispielsweise bei einer kleinen privaten Biodieselanlage, während auf der anderen Seite das erfindungsgemäße Verfahren, vorzugsweise als kontinuierlicher Prozess, an den Produktionsprozess einer industriellen Biodieselproduktion angeschlossen werden kann.
  • Desweiteren ist es natürlich auch möglich, das Herstellungsverfahren des Rohglyzerins auf solche Weise zu modifizieren, dass Schritt a) nicht mehr erforderlich ist, da das Rohglyzerin bereits als Emulsion vorliegt.
  • An das erfindungsgemäße Verfahren können gegebenenfalls eines oder mehrere weitere Aufbereitungsverfahren angeschlossen werden. Mit Vorteil wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Reinigung mit dem Fachmann bekannten polymeren Flockungsmitteln für Emulsionen, beispielsweise kationischen Acrylpolymeren wie NETfloc PK 1, durchgeführt werden. Dadurch können noch letzte organische Verunreinigungen entfernt werden. Die Anwendung die ser Flockungsmittel ist vor der Aufbereitung durch das erfindungsgemäße Verfahren für Rohglyzerin nicht möglich.
  • Desweiteren kann das erfindungsgemäße Verfahren, wenn eine weitere Reinigung des Glyzerins nötig ist, mit dem Fachmann bekannten Verfahren zur Reinigung von Glyzerin, wie Destillation, Filtration, Membranfiltration, Dialyse, Elektrodialyse, Hochdruckelektrodialyse und/oder Ionenaustauschern kombiniert werden. Durch die effiziente Entfernung der MONG ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, diese aufwändigen Verfahren deutlich effizienter und damit kostengünstiger durchzuführen.
  • Desweiteren betrifft die Erfindung die Verwendung von sauren, neutralen oder basischen Metallsalzen gemäß der allgemeinen Formel (I) Mn(OH)mXa·n–b·m, worin M ein dreiwertiges Atom ausgewählt aus der Gruppe von Al, Fe, Cr ist, n eine Zahl zwischen 1 und 20 bedeutet, X ein Anion ausgewählt aus der Gruppe von Chlorid, Nitrat und/oder Sulfat ist a·n größer als b·m ist, und a und b im Falle von einwertigen Anionen 3 und 1 sind, im Falle von Sulfat 3/2 und 1/2, wobei a·n – b·m eine ganze Zahl ergeben muss, oder der allgemeinen Formel (II) MXn wobei M ein zweiwertiges Atom, bevorzugt Fe(II) ist und X ein Anion ausgewählt aus der Gruppe von Halogeniden, Sulfat, und/oder Nitrat, wobei n entsprechend der Wertigkeit des Anions 1 oder 2 ist, sowie ihrer Hydrate, zur Aufbereitung von Rohgly zerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel.
  • Desweiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Mit Vorteil wird für die Erfindung eine Vorrichtung entsprechend des Verfahrens in der Patentanmeldung DE 10 2007 042 520.3 vom gleichen Anmelder.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die jeweiligen Merkmale für sich alleine oder zu mehreren in Kombination miteinander verwirklicht sein. Die Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen, sind nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt. So umfassen beispielsweise Bereichsangaben stets alle – nicht genannten – Zwischenwerte und alle denkbaren Teilintervalle.
  • Ausführungsbeispiele
  • 320 g Rohglyzerin (MONG-Gehalt 7.000 ppm) wurden mit 180 g demineralisiertem Wasser vermischt. Die Mischung wurde unter ständigem Rühren auf ungefähr 57°C erhitzt und durch Zugabe von 20%iger NaOH ein pH-Wert von 8.5 eingestellt. Danach wurde eine Lösung von Polyaluminiumnitrat (NETclear S3 A) in Portionen von 100 ppm zugegeben. Die Tabelle zeigt das Protokoll der Zugabe. Wenn nicht anders angegeben lag zwischen den Zugaben nur eine kurze Wartezeit, um zuverlässige Messwerte zu erhalten.
    Temp [°C] pH Trübung [NTU] Leitfähigkeit [μS/cm] Protokoll
    57.1 8.5 76 61.5
    56.3 8,2 95,2 58,6 +100 ppm A
    57,0 7,9 106 59,7 +100 ppm A
    57,2 7,7 120 62,2 +100 ppm A
    57,2 7,5 141 65,1 +100 ppm A
    57,1 7,2 162 68,0 +100 ppm A
    56,8 6,7 132 70,7 +100 ppm A
    56,3 6,9 114 70,2 3 Min. warten
    56,3 6,4 55 72,6 +100 ppm A
    57,1 6,4 34 72,8 3 Min. warten
    57,2 6,5 32 72,6 3 Min. warten
    57,0 6,6 29 72,3 3 Min. warten
  • Die Trübung des Fluids stieg zuerst an, was auf den Beginn der Reaktion hindeutete. Das erste Abnehmen der Trübung zeigte die beginnende Spaltung der Emulsion an, so dass die nächste Zugabe erst nach einer kurzen Wartezeit durchgeführt wurde. Die Stabilisierung der Trübung auf einen Wert von ca. 30 zeigte die erfolgreiche Spaltung der Emulsion an.
  • Direkt im Anschluss wurde im gleichen Gefäß die Trübung durch Zugabe von viermal 3 g eines kationischen Polyamids (NETfloc PK 1) noch weiter verringert, auf einen Wert von 17 NTU.
  • Das erhaltene aufbereitete Rohglyzerin enthielt <10 ppm MONG.
  • Liste der zitierten Literatur:
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0141358 B1 [0006]
    • - DE 4203157 A1 [0007]
    • - DE 4446455 A1 [0007]
    • - EP 0358255 [0008]
    • - JP 58144333 [0009]
    • - EP 0141358 [0023]
    • - DE 102007042520 [0050]

Claims (17)

  1. Verfahren zur Aufbereitung von Rohglyzerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel, umfassend folgende Verfahrensschritte: a) Einstellen des pH-Wertes des Rohglyzerins auf einen pH-Werte zwischen ca. pH 6 bis ca. pH 10 zur Bildung einer Emulsion; b) Zugabe eines oder mehrerer Metallsalze zum Spalten der Emulsion.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohglyzerin auf einen konstanten pH-Wert zwischen ca. pH 8.0 bis ca. pH 9.5 eingestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung des pH-Wertes des Rohglyzerins durch Zugabe eines Hydroxids, ausgewählt aus der Gruppe von LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Mg(OH)2 erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zugegebenen Metallsalze ein oder mehrere Kationen ausgewählt aus der Gruppe von Na, K, Mg, Ca, Fe, Al, Cr, Zr und/oder B enthalten.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zugegebenen Metallsalze einen oder mehrere Anionen ausgewählt aus der Gruppe von Halogeniden, Hydroxid, Sulfat, Aluminate, Ferrate, Polysulfat, Phosphat, Polyphosphat, Nitrat, und/oder Nitrit enthalten.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zugegebenen Metallsalze saure, neutrale oder basische Metallsalze gemäß der allgemeinen Formel (I) Mn(OH)mXa·n–b·m wobei M ein dreiwertiges Atom ausgewählt aus der Gruppe von Al und Fe, Cr ist, n eine Zahl zwischen 1 und 20, X ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe von Chlorid, Nitrat und/oder Sulfat ist, a·n größer als b·m ist, und a und b im Falle von einwertigen Anionen 3 und 1 sind, im Falle von Sulfat 3/2 und 1/2, wobei a·n – b·m eine ganze Zahl ergeben muss. Mit Vorteil steht M für Al oder Fe(III) und X für Nitrat, besonders bevorzugt sind monomere oder polymere Eisen- und/oder Aluminiumnitrate. oder der allgemeinen Formel (II) MXn wobei M ein zweiwertiges Atom, bevorzugt Fe(II) ist, und X ein Anion ausgewählt aus der Gruppe von Halogeniden, Sulfat und/oder Nitrat, wobei n entsprechend der Wertigkeit des Anions 1 oder 2 ist, sowie ihrer Hydrate.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Metallsalze bei einer Temperatur zwischen ca. 20°C bis ca. 90°C erfolgt, insbesondere zwischen ca. 25°C bis ca. 60°C.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe der Metallsalze durch Veränderung eines oder mehrerer Eigenschaften des Rohglyzerins ausgewählt aus der Gruppe von pH-Wert, Leitfähigkeit und/oder Trübung gesteuert wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor, während und nach der Zugabe der Metallsalze eine oder mehrere Eigenschaften des Rohglyzerins ausgewählt aus der Gruppe pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, Trübung und/oder Temperatur gemessen werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Eigenschaften kontinuierlich erfolgt.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) kontinuierlich ausgeführt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt b) durch ein automatisches Steuerungsverfahren überwacht wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) kontinuierlich ausgeführt wird.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schritt a) durch ein automatisches Steuerungsverfahren überwacht wird.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das behandelte Rohglyzerin mittels weiterer Reinigungsschritte aufgearbeitet wird.
  16. Verwendung von sauren, neutralen oder basischen Metallsalzen gemäß der allgemeinen Formel (I) Mn(OH)mXa·n–b·m wobei M ein dreiwertiges Atom ausgewählt aus der Gruppe von Al und Fe, Cr ist, n eine Zahl zwischen 1 und 20, X ein Anion, ausgewählt aus der Gruppe von Chlorid, Nitrat und/oder Sulfat ist, a·n größer als b·m ist, und a und b im Falle von einwertigen Anionen 3 und 1 sind, im Falle von Sulfat 3/2 und 1/2, wobei a·n – b·m eine ganze Zahl ergeben muss. Mit Vorteil steht M für Al oder Fe(III) und X für Nitrat, besonders bevorzugt sind monomere oder polymere Eisen- und/oder Aluminiumnitrate. oder der allgemeinen Formel (II) MXn wobei M ein zweiwertiges Atom, bevorzugt Fe(II) ist und X ein Anion ausgewählt aus der Gruppe von Halogeniden, Sulfat, und/oder Nitrat, wobei n entsprechend der Wertigkeit des Anions 1 oder 2 ist, sowie ihrer Hydrate, zur Aufbereitung von Rohglyzerin oleochemischer Herkunft, insbesondere aus der Produktion von Biodiesel.
  17. Rohglyzerinaufbereitungs-Apparatur zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15.
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