ES2350076B1 - GLYCERINE CONVERSION IN METHANOL - Google Patents
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Abstract
Conversión de glicerina en metanol.#Que consiste en convertir la glicerina (1) almacenada como residuo de la producción de biodiesel en metanol (10), para la cual, en un primer proceso, se somete a una temperatura de 225º utilizando un catalizador de platino (2), convirtiéndola en Gas de síntesis (3), el cual se depurara haciéndole reacción con hidróxido sódico a una temperatura de 180º centígrados y 8 atmosferas de presión (4), obteniendo formiato sódico (5), solido e hidrogeno (6).#El formiato sódico (5) se descompone térmicamente, a una temperatura de 360º en hidrogeno (7) y oxalato sódico (8).#El hidrogeno (6 y 7) proveniente del proceso de depuración de gas de síntesis y el proveniente de la descomposición térmica del formiato sódico, se hace reacción de nuevo con la glicerina, a una temperatura de 100º centígrados y a una presión de 20 bares, utilizando oxido de zinc como catalizador (9), y se produce la reacción química: CH{sub,2}OH-CHOH-CH{sub,2}OH+H{sub,2}? 3CH{sub,3}OH, que convierten la glicerina en metanol (10).#El residuo obtenido es el oxalato sódico (8), que se emplea en la industria.Conversion of glycerin into methanol. # Which consists of converting glycerin (1) stored as a waste of biodiesel production into methanol (10), for which, in a first process, it is subjected to a temperature of 225 ° using a catalyst of Platinum (2), converting it into Synthesis Gas (3), which will be purified by reacting it with sodium hydroxide at a temperature of 180º Celsius and 8 atmospheres of pressure (4), obtaining sodium formate (5), solid and hydrogen (6 ) # Sodium formate (5) decomposes thermally, at a temperature of 360º in hydrogen (7) and sodium oxalate (8). # Hydrogen (6 and 7) from the process of purification of synthesis gas and from After the thermal decomposition of the sodium formate, the glycerin is reacted again, at a temperature of 100º C and at a pressure of 20 bar, using zinc oxide as catalyst (9), and the chemical reaction occurs: CH {sub , 2} OH-CHOH-CH {sub, 2} OH + H {sub, 2}? 3CH {sub, 3} OH, which convert glycerin into methanol (10). # The residue obtained is sodium oxalate (8), which is used in industry.
Description
Conversión de glicerina en metanol. Conversion of glycerin into methanol.
Antecedentes de la invención Background of the invention
Uno de los graves problemas que se enfrenta el desarrollo a nivel global, es la dependencia de los combustibles fósiles como fuente de energía. El aumento de la demanda de los hidrocarburos, por parte de los países emergentes, como China, la India etc., con crecimientos económicos anuales superiores al diezpor cieny unos incrementos continuos de población, augura una mayor demanda de energía en un futuro muy próximo. One of the serious problems facing global development is the dependence on fossil fuels as a source of energy. The increase in the demand for hydrocarbons, by emerging countries, such as China, India, etc., with annual economic growth of over ten percent and continuous population increases, predicts a greater demand for energy in the very near future.
Las reservasde hidrocarburos, formadas durante millonesde años, estaevaluaday en consecuencia partimosde una energía cuya disponibilidad esta limitada en el tiempo, por lo que es necesario aplazar el mayor tiempo posible el agotamientodelas mismas,ala esperaquese introduzcan energías alternativas eficientesque puedan sustituirla dependencia de las energías basadas en los hidrocarburos. The reserves of hydrocarbons, formed over millions of years, are evaluated and consequently we start from an energy whose availability is limited in time, so it is necessary to postpone the depletion of the same as long as possible, while waiting for the introduction of efficient and alternative energies that can replace it depending on the energy based in hydrocarbons.
Unadelasalternativasaloscombustibles fósilesesel biodiesel,quetienela consideraciónde energía renovable, porque se produce a partir de aceites vegetales. El biodiesel se produce mediante una mezcla de aceites vegetales con metanol e hidróxido sódico, produciendo como subproducto la glicerina. El problema de la producción del biodiesel esla obtenciónmasivade glicerina como subproducto,loqueha colapsadoel mercadoy convertidolaglicerinaenun residuo, con el coste que ello conlleva para la producción de biodiesel. An alternative to fossil fuels is biodiesel, which is considered renewable energy, because it is produced from vegetable oils. Biodiesel is produced by a mixture of vegetable oils with methanol and sodium hydroxide, producing glycerin as a byproduct. The problem of biodiesel production is the mass production of glycerin as a byproduct, which has collapsed the market and converted glycerin into a waste, with the cost that this entails for the production of biodiesel.
La presente invención tiene por objeto convertir la glicerina en metanol, con lo que convertimos el teórico residuo, que esla glicerina en materia prima, con un importante ahorrode costesy con una reducción importante del impacto ambiental, que supone la eliminación de la glicerina. The present invention aims to convert glycerin into methanol, whereby we convert the theoretical residue, which is glycerin into raw material, with significant cost savings and a significant reduction in environmental impact, which involves the elimination of glycerin.
Objeto de la invención Object of the invention
La presente invención tiene por objeto convertir la glicerina en metanol, mediante un proceso que en dos etapas sucesivas, pero que se realizan de manera continua, de forma que podemos hablar de un proceso en continuo. En una primera etapa, convertimosla glicerina engasde síntesis,a una temperaturade 225 grados centígrados, utilizando catalizadores basados enplatino,de acuerdo conla formula The object of the present invention is to convert glycerin into methanol, by means of a process that takes place in two successive stages, but which are carried out continuously, so that we can talk about a continuous process. In a first stage, we convert glycerin into synthesis synthesis, at a temperature of 225 degrees Celsius, using platinum-based catalysts, according to the formula
CH2OH-CHOH-CH2OH--------------3CO+4H2 CH2OH-CHOH-CH2OH -------------- 3CO + 4H2
Elgasdesíntesislo depuraremos mediantela reacción con hidróxido sódico,a una temperaturade 180 grados centígradosyocho atmósferasde presión, para obtener formiato sódico, en estado sólido,e hidrógeno. The synthesis will be purified by reaction with sodium hydroxide, at a temperature of 180 degrees Celsius and eight atmospheres of pressure, to obtain sodium formate, in solid form, and hydrogen.
Para obtener un mayor rendimiento en el proceso de conversión de la glicerina en metanol, podemos obtener hidrógenodenuevo, mediantela descomposicióntérmicadel formiatosódico, (H-COO-Na)queaunatemperaturade trescientos sesenta grados centígrados se descompone en Hidrógenoyoxalato sódico, liberándoseel hidrógeno enel proceso. In order to obtain a better yield in the process of converting glycerin into methanol, we can obtain hydrogen again, by means of the thermal decomposition of the formate, (H-COO-Na) that at a temperature of three hundred and sixty degrees Celsius is decomposed into sodium Hydrogenyoxalate, releasing the hydrogen in the process.
El hidrógeno obtenido, tanto enel primer procesoa partir delgasde síntesis, comoel obtenido porla descomposición térmica del formiato sódico, se hace reaccionar de nuevo con glicerina, a una temperatura de 100 grados centígradosy una presiónde 20 bares, usando oxido de zinc como catalizador, de acuerdo con la siguiente reacción química: The hydrogen obtained, both in the first process from synthesis gas, and that obtained by the thermal decomposition of sodium formate, is reacted again with glycerin, at a temperature of 100 degrees Celsius and a pressure of 20 bar, using zinc oxide as a catalyst, according with the following chemical reaction:
CH2OH-CHOH-CH2OH +H2---------------------3CH3OH CH2OH-CHOH-CH2OH + H2 --------------------- 3CH3OH
La reacción de la glicerina con el hidrógeno en las condiciones de reacción descritas convierte la glicerina en metanol. El residuo obtenido en el proceso es oxalato de sodio, (Na2C2O4)de amplia utilización en la industria. The reaction of glycerin with hydrogen under the reaction conditions described converts glycerin into methanol. The residue obtained in the process is sodium oxalate, (Na2C2O4) widely used in industry.
Descripción de la invención Description of the invention
La invención del sistema para la “Conversión de glicerina en metanol”, consiste en el proceso que a continuación describiremos, por el cual, convertimos el residuo proveniente de la producción de biodiesel, que es la glicerina, en materia prima, es decirelmetanol, con un importante ahorrode costesyreducciónde impacto ambiental. The invention of the system for "Conversion of glycerin into methanol", consists in the process that we will describe below, whereby we convert the waste from the production of biodiesel, which is glycerin, as raw material, is decirelmethanol, with significant cost savings and environmental impact reduction.
El proceso tiene dos etapas, sucesivas, que realizamos de manera continua, por lo que se trata de un proceso continuo. The process has two stages, successive, that we carry out continuously, so it is a continuous process.
En una primera etapa, la glicerina la sometemos a una temperatura de 225 grados centígrados, utilizando catalizadores basados en platino, convirtiéndola en “gas de síntesis”, de acuerdo con la siguiente formula: In a first stage, the glycerin is subjected to a temperature of 225 degrees Celsius, using platinum-based catalysts, converting it into "synthesis gas", according to the following formula:
CH2OH-CHOH-CH2OH--------------3CO+4H2 CH2OH-CHOH-CH2OH -------------- 3CO + 4H2
El gas de síntesis lo depuramos haciéndole reaccionar con hidróxido sódico a una temperatura de 180 grados centígrados y ocho atmósferas de presión, de esta manera obtenemos formiato sódico, en estado sólido, e hidrógeno. The synthesis gas is purified by reacting it with sodium hydroxide at a temperature of 180 degrees Celsius and eight atmospheres of pressure, in this way we obtain sodium formate, solid state, and hydrogen.
Para obtener un mayor rendimiento en el proceso a partir del formiato sódico obtenido en el proceso anterior,volvemosaobtener hidrógenode nuevo, mediantela descomposición térmicadel formiato sódico, (H-COO-Na) sometido a una temperatura de trescientos sesenta grados Centígrados. In order to obtain a better yield in the process from the sodium formate obtained in the previous process, we again obtain hydrogen again, by means of the thermal decomposition of the sodium formate, (H-COO-Na) subjected to a temperature of three hundred and sixty degrees Celsius.
De esta manerael formiato sódicose descomponeen Hidrógenoyoxalato sódico, liberándoseel hidrógenoenel proceso. In this way, the formate is broken down into sodium hydrogen peroxide, releasing the hydrogen in the process.
El hidrógeno obtenido, tantoenel primer procesoa partirdelgasde síntesis, comoel obtenidodel formiato sódico, se hace reaccionarde nuevo con glicerina,a una temperaturade 100 grados centígradosy una presiónde20bares, usando oxidode zinc como catalizador,yse producela siguiente reacción química: The hydrogen obtained, both in the first process from synthesis gas, and that obtained from sodium formate, is reacted again with glycerin, at a temperature of 100 degrees Celsius and a pressure of 20 bars, using zinc oxide as a catalyst, and the following chemical reaction occurs:
CH2OH-CHOH-CH2OH +H2------------------3CH3OH CH2OH-CHOH-CH2OH + H2 ------------------ 3CH3OH
La reacción de la glicerina con el hidrógeno en las condiciones de reacción descritas convierte la glicerina en metanol.El residuo obtenidoenel procesoes oxalatode sodio,(Na2C2O4)deamplia utilizaciónenla industria. The reaction of glycerin with hydrogen under the reaction conditions described converts glycerin into methanol. The residue obtained in the process is sodium oxalate, (Na2C2O4) widely used in industry.
Breve enunciado de la figura Brief statement of the figure
En la figura 1 se representa de forma gráfica el conjunto de elementos que conforman este nuevo sistema de “Conversión de glicerina en metanol”,y donde (1) representa la glicerina, que como residuo de la producción del biodiesel hemos almacenado. In Figure 1, the set of elements that make up this new system of “Glycerin conversion into methanol” is represented graphically, and where (1) represents glycerin, which we have stored as waste from biodiesel production.
Acontinuación,a travésde un catalizadorde platino,ya una temperaturade 225º (2), se conviertela glicerina en “gas de síntesis” (3). Then, through a platinum catalyst, and at a temperature of 225º (2), glycerin is converted into “synthesis gas” (3).
Elgasde síntesis,asíobtenido,lo depuramos, mediante reacción con hidróxido sódicoa una temperaturade180 grados centígradosyocho atmósferasde presión (4), obteniendo formiato sódico (5), enestado sólido,e hidrógeno (6). The synthesis, as well as obtained, is purified by reaction with sodium hydroxide at a temperature of 180 degrees Celsius and eight atmospheres of pressure (4), obtaining sodium formate (5), solid, and hydrogen (6).
Sucesivamente pero de manera continua, el formiato sódico (5) obtenido en elproceso anterior, lo sometemos a una temperaturade360º centígrados, lograndosu descomposiciónen Hidrógeno(7)yoxalato sódico(8). Successively but continuously, the sodium formate (5) obtained in the previous process, we subject it to a temperature of 360 degrees Celsius, achieving its decomposition into hydrogen (7) sodium ioxalate (8).
El hidrógeno obtenido, tanto enel primer procesoa partir delgasde síntesis(6),comoel obtenido del formiato sódico (7), se hace reaccionar de nuevo con la glicerina (1) almacenada como residuo de laproducciónde biodiesel, auna temperaturade100grados centígradosy unapresiónde20bares,usandooxidodezinccomo catalizador,(9)y en consecuencia se produce la siguiente reacción química: The hydrogen obtained, both in the first process from synthesis gas (6), and that obtained from sodium formate (7), is reacted again with the glycerin (1) stored as a waste of biodiesel production, at a temperature of 100 degrees Celsius and a pressure of 20 bars, using oxide as a catalyst, (9) and consequently the following chemical reaction occurs:
CH2OH-CHOH-CH2OH +H2-----------------------3CH3OH CH2OH-CHOH-CH2OH + H2 ----------------------- 3CH3OH
La reacción de la glicerina con el hidrógeno en las condiciones de reacción descritas convierte la glicerina en metanol (10), que es el objeto de la invención. El residuo obtenido en el proceso es oxalato de sodio (8), (Na2C2O4) de amplia utilización enlaindustria. The reaction of glycerin with hydrogen under the reaction conditions described converts glycerin into methanol (10), which is the object of the invention. The residue obtained in the process is sodium oxalate (8), (Na2C2O4) widely used in the industry.
Descripción de laforma derealizar la invención Description of the way to perform the invention
Acontinuaciónse realiza una breve descripcióndelaformade realizarlainvención parala “Conversiónde glicerinaen metanol”, donde(1) representala glicerina,queprovenientey como residuodela producciónde biodiesel,se encuentra almacenada. The following is a brief description of the way to carry out the procedure for the "Conversion of glycerin into methanol", where (1) represents glycerin, which comes from and as a waste of biodiesel production, is stored.
Acontinuación,a travésde un catalizadorde platino,ya una temperaturade 225º (2),laglicerina se convierte en “gas de síntesis” (3). Then, through a platinum catalyst, and at a temperature of 225º (2), glycerin is converted into “synthesis gas” (3).
Elgasde síntesis,lo hacemos reaccionar con hidróxidosódicoa una temperaturade 180 grados centígradosy ocho atmósferasde presión (4), conlo que conseguimos depurarloyobtenemos formiato sódico (5), en estado sólido, e hidrógeno (6). After synthesis, we make it react with sodium hydroxides at a temperature of 180 degrees Celsius and eight atmospheres of pressure (4), with which we manage to purify it and obtain sodium formate (5), in solid state, and hydrogen (6).
El formiato sódico (5) obtenido en el proceso anterior, lo sometemos a una temperatura de 360º centígrados, lograndosu descomposiciónen Hidrógeno(7)y oxalato sódico(Na2C2O4)(8),queesel residuo obtenidode todoel proceso, el cual puede ser ampliamente utilizado en la industria. The sodium formate (5) obtained in the previous process, we subject it to a temperature of 360º Celsius, achieving its decomposition in Hydrogen (7) and sodium oxalate (Na2C2O4) (8), which is the residue obtained from the whole process, which can be widely used in the industry.
El hidrógeno obtenido delgasde síntesis (6), comoel obtenido del formiato sódico (7),lo hacemos reaccionarde nuevoconla glicerina(1),ymedianteun catalizadorde oxidode zinc(9)a una temperaturade100 grados centígrados yuna presión de 20 bares, resultando la siguiente reacción química: The hydrogen obtained from the synthesis (6), such as that obtained from sodium formate (7), is reacted again with glycerin (1), and by means of a zinc oxide catalyst (9) at a temperature of 100 degrees Celsius and a pressure of 20 bars, resulting in the following chemical reaction :
CH2OH-CHOH-CH2OH +H2---------------------3CH3OH CH2OH-CHOH-CH2OH + H2 --------------------- 3CH3OH
Esa reacciónquímica producido entreel hidrógenoyla glicerinahaconvertidola glicerinaenmetanol(10),quees el objeto de la invención. That chemical reaction produced between hydrogen and glycerin has converted glycerin into methanol (10), which is the object of the invention.
Claims (6)
- 2. 2.
- Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con la reivindicación primera, consistente en la descomposición dela glicerina engasde síntesis mediante un catalizador basado en platinoa 225 centígrados. Conversion of glycerin into methanol, according to the first claim, consisting of the decomposition of glycerin synthesis synthesis by a platinum-based catalyst at 225 centigrade.
- 3. 3.
- Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con la reivindicación primeray segunda, consistentes en la depuración delgasde síntesis, para obtener hidrógeno, mediantela reacción del monóxidode carbono con hidróxido sódico,a una temperaturade180ºy8atmósferasde presión, produciéndose formiato sódico en estado sólido. Conversion of glycerin into methanol, according to the first and second claim, consisting of the purification of synthesis gas, to obtain hydrogen, by the reaction of carbon monoxide with sodium hydroxide, at a temperature of 180 ° and 8 pressure atmospheres, producing sodium formate in the solid state.
- 4. Four.
- Conversiónde glicerina en metanol,de acuerdo conla reivindicación primera, segundaytercera, consistente en la descomposición térmica del formiato sódico,a 360º para obtener Hidrógenoyoxalato sódico. Conversion of glycerin into methanol, according to the first, second and third claim, consisting of the thermal decomposition of sodium formate, at 360 ° to obtain sodium Hydrogenyoxalate.
- 5. 5.
- Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con al reivindicación, primera, segunda, terceraycuarta, consistente en la reacción de la glicerina con Hidrógeno a 100º de temperatura y 20 bares de presión, usando como catalizador oxido de zinc, que convierte la glicerina en metanol. Conversion of glycerin into methanol, according to the first, second, third and fourth claims, consisting of the reaction of glycerin with Hydrogen at 100 ° temperature and 20 bar pressure, using zinc oxide as catalyst, which converts glycerin into methanol .
- INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA REPORT ON THE STATE OF THE TECHNIQUE
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- 51 Int. Cl. : 51 Int. Cl.:
- C07C 29/00 (2006.01) C07C 29/00 (2006.01)
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- 56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas 56 Documents cited Claims Affected
- A TO
- WO 2008140617 A2 (VIRENT ENERGY SYSTEMS INC et al.) 20.11.2008, ejemplo 2, párrafo [0080]. 1-5 WO 2008140617 A2 (VIRENT ENERGY SYSTEMS INC et al.) 20.11.2008, example 2, paragraph [0080]. 1-5
- A TO
- US 2007225383 A1 (CORTRIGHT RANDY D; DUMESIC JAMES A) 27.09.2007, párrafos [0027]-[0029]. 1-5 US 2007225383 A1 (CORTRIGHT RANDY D; DUMESIC JAMES A) 27.09.2007, paragraphs [0027] - [0029]. 1-5
- A TO
- VIAN, A. "Introducción a la química industrial" Ed. Reverte, 1999, página 411, [en línea], [recuperado el 21.09.2010]. Recuperado de internet <URL: http://books.google.es/books?id= Rkk04SmHTKEC&pg=PA411&lpg=PA411&dq=descomposicion+del+formiato+ sodico+en+oxalato+sodico&source=bl&ots=pyLOIQZ4xY&sig= m9ishvCkCIjA831xBv_9_PvfQ-k&hl=es&ei=cfFkTMynKMWq4Aab63_Cg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=9&ved=0CDUQ6AEw CA#v=onepage&q&f=false> 1-5 VIAN, A. " Introduction to industrial chemistry " Ed. Reverte, 1999, page 411, [online], [retrieved on 09/21/2010]. Recovered from internet <URL: http://books.google.com/books?id= Rkk04SmHTKEC & pg = PA411 & lpg = PA411 & dq = decomposition + of + formate + sodium + into + oxalate + sodium & source = bl & ots = pyLOIQZ4xY & sig = m9ishvCkCIjA831xBv_9_PvfQ-k & hl = es & ei = cfFkTMynKMWq4Aab63_Cg & sa = X & oi = book_result & ct = result & v = v & qn = ve # q = fa 1-5
- A TO
- WO 2008041038 A1 (GRIMLEY SMITH ASSOCIATES LTD; ANDREW GRIMLEY) 10.04.2008, página 2, líneas 3-10. 1-5 WO 2008041038 A1 (GRIMLEY SMITH ASSOCIATES LTD; ANDREW GRIMLEY) 10.04.2008, page 2, lines 3-10. 1-5
- A TO
- CHRISTIANSEN, R. U.K. researchers convert glycerin to methanol [en línea]. 11 noviembre 2008 [recuperado 20.09.2010]. Recuperado de internet: <URL: http://www.biodieselmagazine.com/ article.jsp?article_id=2929> 1-5 CHRISTIANSEN, R. U.K. researchers convert glycerin to methanol [online]. November 11, 2008 [retrieved 09.20.2010]. Recovered from internet: <URL: http://www.biodieselmagazine.com/ article.jsp? Article_id = 2929> 1-5
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud Category of the documents cited X: of particular relevance Y: of particular relevance combined with other / s of the same category A: reflects the state of the art O: refers to unwritten disclosure P: published between the priority date and the date of priority submission of the application E: previous document, but published after the date of submission of the application
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones □ para las reivindicaciones nº: This report has been prepared • for all claims □ for claims no:
- Fecha de realización del informe 21.09.2010 Date of realization of the report 21.09.2010
- Examinador I. Gonzalez Balseyro Página 1/4 Examiner I. Gonzalez Balseyro Page 1/4
- Declaración Statement
- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Novelty (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones 1-5 SÍ Claims 1-5 YES
- Reivindicaciones _____________________________________ Claims _____________________________________
- NO NO
- Actividad inventiva Inventive activity
- Reivindicaciones 1-5 SÍ Claims 1-5 YES
- (Art. 8.1 LP11/1986) (Art. 8.1 LP11 / 1986)
- Reivindicaciones _____________________________________ NO Claims _____________________________________ NO
- Documento Document
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- VIAN, A. "Introducción a la química industrial" 1999 VIAN, A. " Introduction to industrial chemistry " 1999
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- CHRISTIANSEN, R. U.K. researchers convert methanol glycerin to 11.11.2008 CHRISTIANSEN, R. U.K. researchers convert methanol glycerin to 11.11.2008
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2350076 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20111115 |
|
FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20180924 |