JP5587425B2 - Purification method of glycerin - Google Patents
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Description
本発明は、バイオディーゼル燃料の製造工程で副生するグリセリン廃棄物の精製方法に関し、さらに詳しくは、1,3−プロパンジオールの原料であるアクロレインを超臨界水処理で合成するプロセスにおける出発物質であるグリセリンの精製方法に関する。 The present invention relates to a method for purifying glycerin waste produced as a by-product in a production process of biodiesel fuel, and more particularly, to a starting material in a process for synthesizing acrolein, which is a raw material of 1,3-propanediol, by supercritical water treatment. The present invention relates to a method for purifying certain glycerin.
1,3−プロパンジオールは、ポリトリメチレンテレフタレートをはじめとする高品質なポリエステル繊維の原料であるため、近年需要が増加している。1,3−プロパンジオールの合成方法の一つに、(非特許文献1)に示すアクロレイン水和・水素添加法がある。この方法は、石油原料であるプロピレンを触媒存在下で空気酸化して得られたアクロレインを水和・水素添加反応させて製造するもので、工業的製造方法として確立している。しかしながら、近年の原油価格の高騰から、バイオ原料からの合成方法の開発が望まれている。 Since 1,3-propanediol is a raw material for high-quality polyester fibers such as polytrimethylene terephthalate, demand has increased in recent years. One method for synthesizing 1,3-propanediol is the acrolein hydration / hydrogenation method shown in (Non-patent Document 1). This method is produced by subjecting acrolein obtained by air oxidation of propylene as a petroleum raw material in the presence of a catalyst to a hydration / hydrogenation reaction, and is established as an industrial production method. However, due to the recent rise in crude oil prices, development of a synthesis method from bio raw materials is desired.
本発明者らは、バイオディーゼル燃料の製造工程で副生するグリセリン廃棄物から1,3−プロパンジオールの前躯体であるアクロレインを合成するプロセスを研究開発している。 The present inventors are researching and developing a process for synthesizing acrolein, which is a precursor of 1,3-propanediol, from glycerin waste by-produced in the production process of biodiesel fuel.
バイオディーゼル燃料は、(特許文献1)に記載されている通り、一般にアルカリ触媒法で製造される。この方法は、カリウムメトキシド等のアルカリ触媒の存在下で、菜種油等のトリグリセリドをエステル交換してバイオディーゼル燃料を製造する方法である。この反応で、トリグリセリド1分子からグリセリン1分子が発生する。このグリセリンにはアルカリ触媒が含まれるので、安価な再資源化の方法は存在せず、大部分の製造所では、処理費を支払って焼却処分しているのが現状である。 Biodiesel fuel is generally produced by an alkali catalyst method as described in (Patent Document 1). This method is a method for producing biodiesel fuel by transesterifying triglycerides such as rapeseed oil in the presence of an alkali catalyst such as potassium methoxide. In this reaction, one molecule of glycerin is generated from one molecule of triglyceride. Since this glycerin contains an alkali catalyst, there is no inexpensive method for recycling, and most factories currently incinerate by paying treatment costs.
一方、グリセリンから超臨界水を用いてアクロレインを合成する方法が、(非特許文献2)に記載されている。この方法は、バイオ原料であるグリセリン水溶液と高温の超臨界水とを35MPaで混合し、瞬時に400℃に昇温してアクロレインを合成する方法であり、グリセリン水溶液に微量添加した硫酸のプロトンがグリセリンの脱水反応を加速させる触媒として機能する点に特徴がある。しかしながら、バイオディーゼル燃料の製造工程で発生したグリセリン廃棄物を直接超臨界水で処理すると、配管閉塞が起こる可能性がある。これは、グリセリン廃棄物中に含まれるアルカリ触媒が、誘電率の低い超臨界水中で析出するためである。よって、バイオディーゼル燃料の製造過程で副生したグリセリンからアルカリ金属を除去する必要がある。 On the other hand, a method for synthesizing acrolein from glycerin using supercritical water is described in (Non-Patent Document 2). In this method, an aqueous solution of glycerin, which is a bio raw material, and high-temperature supercritical water are mixed at 35 MPa, and the temperature is instantaneously increased to 400 ° C. to synthesize acrolein. It is characterized by functioning as a catalyst for accelerating the dehydration reaction of glycerin. However, when the glycerin waste generated in the production process of biodiesel fuel is directly treated with supercritical water, there is a possibility that the piping may be clogged. This is because the alkali catalyst contained in the glycerin waste precipitates in supercritical water having a low dielectric constant. Therefore, it is necessary to remove the alkali metal from glycerin by-produced in the production process of biodiesel fuel.
イオン交換を用いたグリセリンの精製方法が(特許文献2)に記載されている。この方法は、バイオディーゼル燃料の製造過程で発生した有機脂肪酸及びアルカリ等の不純物を含むグリセリン廃棄物をイオン交換樹脂に通液して、不純物を除去することによりグリセリンを精製する方法である。このグリセリン廃棄物中には、アルカリ金属がイオン換算で4重量%程度、有機脂肪酸が10重量%以上含まれている。このため、前処理を行わずにグリセリン廃棄物を処理した場合、イオン交換樹脂が破過するまでの時間が短くなり、再生頻度が高くなり、精製コストの上昇につながる。 A method for purifying glycerin using ion exchange is described in (Patent Document 2). This method is a method of purifying glycerin by passing glycerin waste containing impurities such as organic fatty acid and alkali generated in the production process of biodiesel fuel through an ion exchange resin and removing the impurities. This glycerin waste contains about 4% by weight of alkali metal in terms of ions and 10% by weight or more of organic fatty acid. For this reason, when glycerin waste is processed without pretreatment, the time until the ion exchange resin breaks through is shortened, the regeneration frequency is increased, and the purification cost is increased.
一方、蒸留を用いたグリセリンの精製方法が(特許文献3)の図1に記載されている。この方法は、アルカリ触媒の存在下で油脂にメタノールをエステル交換する際に発生するグリセリンの精製方法である。アルカリを含むグリセリン溶液に塩酸を添加してアルカリ金属の塩化物を析出させた後、濾過により塩化物を粗分離し、その後、蒸留精製することを特徴としている。しかしながら、蒸留による精製を行っているため、原料の再加熱に多くのエネルギーを必要とし、グリセリンの精製コストの上昇につながる。 On the other hand, the purification method of glycerin using distillation is described in FIG. 1 of (Patent Document 3). This method is a purification method of glycerin generated when transesterifying methanol into fats and oils in the presence of an alkali catalyst. It is characterized in that hydrochloric acid is added to a glycerin solution containing an alkali to precipitate an alkali metal chloride, and then the chloride is roughly separated by filtration and then purified by distillation. However, since purification by distillation is performed, a lot of energy is required for reheating the raw material, leading to an increase in the purification cost of glycerin.
本発明の目的は、グリセリンに超臨界水及び酸を作用させてアクロレインを合成する際に、超臨界水反応の配管にて配管閉塞が生じるのを防止するために、バイオディーゼル燃料を製造する過程で発生する廃グリセリンの安価な不純物の除去方法を提供することにある。 An object of the present invention is to produce a biodiesel fuel in order to prevent pipe clogging in a pipe for supercritical water reaction when acrolein is synthesized by allowing supercritical water and an acid to act on glycerin. Is to provide an inexpensive method for removing impurities from waste glycerin.
本発明者は、アルカリ金属等を含むグリセリン廃棄物を硫酸で中和した後に、アルカリ土類金属の硫酸塩を添加することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は以下の通りである。 The present inventor has found that the above-mentioned problems can be solved by adding alkaline earth metal sulfate after neutralizing glycerin waste containing alkali metal with sulfuric acid and completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.
(1)アルカリ金属、アルコール、有機脂肪酸及び水分を含むグリセリンを減圧下で加熱してアルコール及び水分を除去する工程と、アルコール及び水分を除去したグリセリンに硫酸を添加して中和する工程と、中和されたグリセリンを遠心分離して、アルカリ金属の硫酸塩及び有機脂肪酸を分離除去する工程と、遠心分離により回収されたグリセリンにアルカリ土類金属の硫酸塩を添加して混合する工程と、アルカリ土類金属の硫酸塩を添加して混合したグリセリンを遠心分離してアルカリ金属の硫酸塩及び有機脂肪酸のアルカリ土類金属塩を分離除去する工程と、を含むグリセリンの精製方法。
(2)上記(1)に記載の精製方法により得られたグリセリンを、さらに陽イオン交換樹脂に通液して、アルカリ金属を分離除去するグリセリンの精製方法。
(3)上記(2)に記載の精製方法により得られたグリセリンを、さらに陰イオン交換樹脂に通液して、不純物を分離除去するグリセリンの精製方法。
(4)アルカリ土類金属の硫酸塩が、硫酸マグネシウムである上記(1)〜(3)のいずれかに記載のグリセリンの精製方法。(1) A step of removing alcohol and moisture by heating glycerin containing alkali metal, alcohol, organic fatty acid and moisture under reduced pressure; a step of neutralizing by adding sulfuric acid to glycerin from which alcohol and moisture have been removed; Centrifugating the neutralized glycerin, separating and removing alkali metal sulfate and organic fatty acid, adding alkaline earth metal sulfate to glycerin recovered by centrifugation, and mixing, Centrifuging the glycerin mixed with the alkaline earth metal sulfate and mixing to separate and remove the alkali metal sulfate and the alkaline earth metal salt of the organic fatty acid.
(2) A method for purifying glycerin, wherein the glycerin obtained by the purification method according to (1) above is further passed through a cation exchange resin to separate and remove the alkali metal.
(3) A method for purifying glycerin, wherein the glycerin obtained by the purification method according to (2) above is further passed through an anion exchange resin to separate and remove impurities.
(4) The method for purifying glycerin according to any one of (1) to (3) above, wherein the alkaline earth metal sulfate is magnesium sulfate.
本発明によれば、グリセリンからアルコール及び水分を除去した後に、硫酸により中和しているため、アルカリ金属触媒の分離・除去性能を向上させることができる。これは、アルカリ金属を硫酸で中和するとアルカリ金属の硫酸塩が形成されるが、アルカリ金属の硫酸塩はアルコール及び水に対して溶解度が高いのに対し、グリセリンへの溶解度は低いためである。アルカリ金属触媒の除去性能が向上するため、ランニングコストを低減することができる。 According to the present invention, since alcohol and water are removed from glycerin and then neutralized with sulfuric acid, the separation / removal performance of the alkali metal catalyst can be improved. This is because alkali metal sulfate is formed by neutralizing alkali metal with sulfuric acid, but alkali metal sulfate has high solubility in alcohol and water, whereas solubility in glycerin is low. . Since the removal performance of the alkali metal catalyst is improved, the running cost can be reduced.
また、グリセリンを硫酸で中和しているため、超臨界水配管の腐食を低減することができる。超臨界水を用いてグリセリンからアクロレインを合成する反応では、触媒として硫酸を用いている。このため、触媒と同じ硫酸でグリセリンを中和することにより、超臨界水中に存在する陰イオンを硫酸イオンのみにすることができるので、配管材料の腐食を低減することができる。 In addition, since glycerin is neutralized with sulfuric acid, corrosion of the supercritical water pipe can be reduced. In the reaction of synthesizing acrolein from glycerin using supercritical water, sulfuric acid is used as a catalyst. For this reason, by neutralizing glycerin with the same sulfuric acid as the catalyst, the anions present in the supercritical water can be made into only sulfate ions, so that corrosion of the piping material can be reduced.
また、粗製グリセリンにアルカリ土類金属を添加した後に遠心分離を行っているため、精製グリセリン中のアルカリ金属濃度を低減することができる。アルカリ土類金属イオンはアルカリ金属イオンに比較して、イオン半径が小さく電荷が大きいため、アルカリ土類金属はアルカリ金属塩から陰イオンを奪う傾向が強い。このため、粗製グリセリン中に含まれる有機脂肪酸のアルカリ金属塩とアルカリ土類金属の硫酸塩とを反応させることにより、有機脂肪酸のアルカリ土類金属塩とアルカリ金属の硫酸塩が形成される。一般に、形成された高級脂肪酸のアルカリ土類金属塩及びアルカリ金属の硫酸塩はグリセリンに対して溶解度が低いため析出する。したがって、粗製グリセリン中のアルカリ金属濃度を低減することができるため、超臨界水配管での閉塞を防止することができる。また、安価なアルカリ土類金属の硫酸塩でグリセリン中のアルカリ金属濃度を低減できるので、精製コストを低減することができる。 Moreover, since centrifugation is performed after adding an alkaline earth metal to the crude glycerin, the alkali metal concentration in the purified glycerin can be reduced. Since alkaline earth metal ions have a smaller ionic radius and a larger charge than alkali metal ions, alkaline earth metals have a strong tendency to take anions from alkali metal salts. For this reason, an alkaline earth metal salt of an organic fatty acid and an alkali metal sulfate are formed by reacting an alkali metal salt of an organic fatty acid and an alkaline earth metal sulfate contained in the crude glycerin. In general, the alkaline earth metal salts and alkali metal sulfates of higher fatty acids formed are precipitated because of their low solubility in glycerin. Therefore, since the alkali metal concentration in the crude glycerin can be reduced, blockage in the supercritical water pipe can be prevented. Moreover, since the alkali metal concentration in glycerin can be reduced with an inexpensive alkaline earth metal sulfate, the purification cost can be reduced.
さらに、硫酸による中和とアルカリ土類金属の硫酸塩による脱塩処理を行った後に、グリセリンをイオン交換により精製するため、イオン交換樹脂に吸着するイオンの量を低減することができ、イオン交換樹脂の再生処理頻度及び精製コストを低減することができる。また、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の低級脂肪酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、グリセリンに対して溶解度を持つため、前述の硫酸による中和、及びアルカリ土類金属塩の添加による脱塩処理ではグリセリンから分離することができない。この分離除去できなかった低級脂肪酸塩をイオン交換樹脂で確実に除去できるため、超臨界水配管での閉塞を防止することができ、プラント運転の安定性向上及び運転コストの低減を図ることができる。 Furthermore, after neutralization with sulfuric acid and desalination treatment with alkaline earth metal sulfate, glycerin is purified by ion exchange, so the amount of ions adsorbed on the ion exchange resin can be reduced, and ion exchange Resin regeneration frequency and purification costs can be reduced. In addition, alkali metal salts and alkaline earth metal salts of lower fatty acids such as formic acid, acetic acid, and propionic acid have solubility in glycerin, so that the above-described neutralization with sulfuric acid and addition by addition of alkaline earth metal salts are effective. It cannot be separated from glycerin by salt treatment. Since the lower fatty acid salt that could not be separated and removed can be reliably removed with an ion exchange resin, clogging in the supercritical water pipe can be prevented, and the stability of the plant operation can be improved and the operation cost can be reduced. .
以下、図面を参照して、油脂からバイオディーゼル燃料を製造する際にグリセリン廃棄物が副生するプロセスと、副生したグリセリン廃棄物を精製するプロセスと、精製したグリセリンから超臨界水を用いて1,3−PDOの前躯体であるアクロレインを合成するまでのプロセスを説明する。 Hereinafter, referring to the drawings, a process in which glycerin waste is by-produced when producing biodiesel fuel from fats and oils, a process for refining by-produced glycerin waste, and supercritical water from purified glycerin are used. A process until synthesis of acrolein, which is a precursor of 1,3-PDO, will be described.
図1はバイオディーゼル燃料の製造プロセスのうち、副生グリセリンが関与する工程を抽出したものである。まず、油脂を油脂ヘッダー110から油脂タンク111へ送液して貯蔵する。ここで述べる油脂とは、ナタネ、大豆、ヤトロファ等の油脂植物、あるいは動物性の油脂、廃棄された料理用油等であるが、これに限定されるものではない。この油脂を油脂ポンプ112により油脂フィルタ113に送液して固形分を除去した後、油脂受けタンク114で真空加熱脱水し、これを油脂ポンプ115でエステル交換タンク121へ送液する。
FIG. 1 shows a process in which by-product glycerin is involved in a biodiesel fuel production process. First, fats and oils are fed from the fat and
一方、メタノールはメタノールヘッダー100からメタノールタンク101に送液され貯蔵される。ここで、メタノールの代替としてエタノールを用いても良い。このメタノールはメタノールポンプ102によりカリウムメトキシド製造タンク104に送液される。次に、水酸化カリウムが水酸化カリウムフィーダ103を用いてカリウムメトキシド製造タンク104に供給される。水酸化カリウムに代えて、水酸化ナトリウムを供給しても良い。
Meanwhile, methanol is sent from the
メタノール及び水酸化カリウムは、カリウムメトキシド製造タンク104内で、室温で混合され、カリウムメトキシドを含むメタノールが形成される。メタノール1m3当たりに添加する水酸化カリウムもしくは水酸化ナトリウムの量は、それぞれ37.3kg、26.6kg程度とすることが望ましい。カリウムメトキシドを含むメタノールは、カリウムメトキシドポンプ105でエステル交換タンク121に送液される。Methanol and potassium hydroxide are mixed at room temperature in the potassium
エステル交換タンク121内で、油脂及びカリウムメトキシドを含むメタノールは約50℃で3時間程度撹拌を行う。これにより、化学式(1)に示すエステル交換反応が進行し、バイオディーゼル燃料の製造とともにグリセリンが副生する。化学式(1)の反応は平衡反応であるため、一般に、カリウムメトキシドを含むメタノールを2回に分けて添加してエステル交換反応を行う。1回目では、油脂1m3に対して、カリウムメトキシドを含むメタノールを0.1m3添加する。約50℃で3時間反応させた後、30分静置し、上層部、下層部にそれぞれバイオディーゼル燃料層と、グリセリン廃棄物層とを2層分離する。下層のグリセリン廃棄物のみを後段のグリセリン精製工程へ送液する。グリセリン廃棄物とバイオディーゼル燃料の境界はタンク下部の導電率計122で検出する。すなわち、バイオディーゼル燃料層は導電率が低いが、グリセリン廃棄物層には、水分及びアルカリ金属イオンが含まれるため、高い導電率を示す。このため、タンクからの排出液の導電率を計測し、導電率が低下したところをグリセリン廃棄物とバイオディーゼル燃料との境界位置として検出する。
エステル交換タンク121からグリセリン廃棄物層を排出して、化学式(1)の平衡反応が右側に移動した後に、2回目のエステル交換反応を行う。残ったバイオディーゼル燃料層に、1回目の添加量の半分量のカリウムメトキシドを含むメタノールを添加して、50℃で1時間撹拌を行い、エステル交換反応を行う。その後、反応液を30分静置し、再度バイオディーゼル燃料とグリセリン廃棄物層に2層分離する。分離した後に、下部のグリセリン廃棄物層のみをグリセリン精製工程127に送液する。エステル交換タンク121に残ったバイオディーゼル燃料は、精製前BDFタンク124に送液・貯蔵される。その後、中和、洗浄、脱水処理を経て精製バイオディーゼル燃料が得られるが、バイオディーゼル燃料の精製工程の詳細に関する記載は省略する。
After the glycerin waste layer is discharged from the
以上のバイオディーゼル燃料の製造工程の説明では、触媒として水酸化カリウムを用いた例を説明したが、水酸化カリウムの代替として水酸化ナトリウムを用いてもバイオディーゼル燃料の製造は可能である。しかし、以下の3つの理由により、水酸化カリウムを用いることがより望ましい。1つ目の理由は、ナトリウムを含むグリセリン廃棄物は常温で固体であるため、ポンプによる送液を行う場合、60℃以上に加熱して液化する必要があるためである。2つ目の理由は、水酸化カリウムを用いた場合、水酸化ナトリウムと比較してバイオディーゼル燃料中へのアルカリ残量が少なく、バイオディーゼル燃料の精製工程において洗浄・脱塩処理に使用する水の量を低減できるためである。3つ目の理由は、ナトリウム化合物よりもカリウム化合物の方がグリセリンへの溶解度が低いためである。したがって、水酸化カリウムを用いた方がグリセリンの脱塩プロセスが容易になるためである。表1及び表2に、カリウム塩及びナトリウム塩のグリセリンに対する溶解度を示す。
次に、図2に基づきグリセリン廃棄物を精製するプロセスについて説明する。グリセリン廃棄物は廃グリセリンタンク201で貯蔵された後、廃グリセリンポンプ202で中和タンク206に送液される。送液されたグリセリン廃棄物の量は廃グリセリン積算流量計209で計量される。また、中和タンクでグリセリンのpHが測定される。なお、グリセリン廃棄物の状態は、バイオディーゼル燃料の製造触媒としてカリウムメトキシドを使用した場合は常温で液体であるが、ナトリウムメトキシドを使用した場合は、常温で固体である。そのため、ナトリウムメトキシドを使用した場合は、廃グリセリンタンク201及び中和タンク206は60℃以上に保温し、撹拌する必要がある。
Next, a process for purifying glycerin waste will be described with reference to FIG. The glycerin waste is stored in the
カリウムを含むグリセリンを中和する濃硫酸は、硫酸タンク204から硫酸ポンプ205を用いて中和タンク206に送液される。廃グリセリンタンクのpH計207で算出された水素イオン濃度を[H+](mol/L)、グリセリン廃棄物の積算流量計で測定されたグリセリン廃棄物の送液量をV(L)とすると、硫酸の送液量は[H+]×V/2(mol)程度とすることが望ましい。また、中和作業の際に、撹拌を行いながら中和タンク206のジャケットを80℃とし、タンクを真空にして、水及びメタノールの蒸発を行う。中和作業時に真空引きを行うことにより、中和熱を反応液の加熱に利用できるため、精製コストを低減することができる。上記中和工程によりグリセリンのpHを6から8に調整する。Concentrated sulfuric acid for neutralizing glycerin containing potassium is sent from the
上述の通り、グリセリンからアルコール、水分を除去した後に、硫酸により中和しているため、アルカリ金属触媒の分離・除去性能を向上させることができる。これは、アルカリ金属を硫酸で中和するとアルカリ金属の硫酸塩が形成されるが、アルカリ金属の硫酸塩はアルコール及び水に対して溶解度が高いのに対して、グリセリンへの溶解度が低いためである(上記表1及び表2を参照)。アルカリ金属触媒の除去性能が向上するため、精製コストを低減することができる。 As described above, since alcohol and water are removed from glycerin and then neutralized with sulfuric acid, the separation / removal performance of the alkali metal catalyst can be improved. This is because the alkali metal sulfate is formed by neutralizing the alkali metal with sulfuric acid, but the alkali metal sulfate has high solubility in alcohol and water, whereas it has low solubility in glycerin. Yes (see Tables 1 and 2 above). Since the removal performance of the alkali metal catalyst is improved, the purification cost can be reduced.
超臨界水を用いてグリセリンからアクロレインを合成する反応では、触媒として硫酸を用いている。このため、触媒と同じ硫酸でグリセリンを中和することにより、超臨界水中に存在する陰イオンを硫酸イオンのみにすることができるので、配管材料の腐食を低減することができる。 In the reaction of synthesizing acrolein from glycerin using supercritical water, sulfuric acid is used as a catalyst. For this reason, by neutralizing glycerin with the same sulfuric acid as the catalyst, the anions present in the supercritical water can be made into only sulfate ions, so that corrosion of the piping material can be reduced.
中和されたグリセリン廃棄物は、中和液ポンプ208で連続遠心分離機211に送液される。連続遠心分離機211は、回転している円錐形状の筒の内部にグリセリン廃棄物が送液され、外層から硫酸カリウム、粗製グリセリン、及び有機脂肪酸に分離される。硫酸カリウムは、円錐形状の筒と異なる回転数で回転するスクリューにより掻き取られ装置外に排出される。一方、粗製グリセリン、及び有機脂肪酸は、回転軸からの距離が異なる2つの排出口からそれぞれ排出される。硫酸カリウムは硫酸カリウムピット212に排出された後、アセトンで洗浄され、カリ肥料、ミョウバンの原料とされる。一方、有機脂肪酸は有機脂肪酸タンク213に排出された後、有機脂肪酸処理工程215に送液され、エステル交換反応によりバイオディーゼル燃料に変換される。また、粗製グリセリンは、粗製グリセリン流量計224で送液流量が積算され、硫酸マグネシウム混合タンク221に送液される。なお、図2では連続遠心分離機を用いた実施形態を記載しているが、中和タンク206で3時間静置することによって、下層から硫酸カリウム、粗製グリセリン、及び有機脂肪酸の3層に分離しても良い。あるいは、中和したグリセリン廃棄物をフィルタでろ過しても良い。この場合、フィルタの孔径は1μm以下とすることが望ましい。
The neutralized glycerin waste is sent to the
硫酸カリウムと有機脂肪酸が簡易除去された粗製グリセリンは、硫酸マグネシウム混合タンク221に送液される。タンク内で硫酸マグネシウムスクリューフィーダ222により硫酸マグネシウムが添加され、90℃で3時間混合される。硫酸マグネシウムの添加量は、粗製グリセリンをサンプリングして有機脂肪酸含有量を測定し、有機脂肪酸含有量の同一重量程度とすることが望ましい。有機脂肪酸の量が測定できない場合は、粗製グリセリンの重量に対し1重量%程度添加することが望ましい。硫酸マグネシウムと粗製グリセリンとを混合することにより、粗製グリセリン中の有機脂肪酸カリウム塩は、グリセリンに対して溶解度の低い有機脂肪酸のマグネシウム塩に変換されるため、有機脂肪酸マグネシウムがグリセリンから析出する。カリウム成分の溶解度を上げる原因となっていた有機脂肪酸カリウムが除去されることにより、カリウムの溶解度は低下して硫酸カリウムがさらに分離除去される。
Crude glycerin from which potassium sulfate and organic fatty acids have been easily removed is fed to a magnesium
粗製グリセリンにアルカリ土類金属を添加した後に遠心分離を行っているため、精製グリセリン中のアルカリ金属濃度を低減することができる。アルカリ土類金属イオンはアルカリ金属イオンに比較して、イオン半径が小さく電荷が大きいため、アルカリ土類金属はアルカリ金属塩から陰イオンを奪う傾向が強い。このため、粗製グリセリン中に含まれる有機脂肪酸のアルカリ金属塩とアルカリ土類金属の硫酸塩とを反応させることにより、有機脂肪酸のアルカリ土類金属塩とアルカリ金属の硫酸塩とが形成される。一般に、形成された高級脂肪酸のアルカリ土類金属塩及びアルカリ金属の硫酸塩はグリセリンに対して溶解度が低いため析出する。したがって、粗製グリセリン中のアルカリ金属濃度を低減することができる。これにより、超臨界水配管での閉塞を防止することができるともに、安価なアルカリ土類金属の硫酸塩によりグリセリン中のアルカリ金属濃度を低減できるので、精製コストを低減することができる。 Since the centrifugal separation is performed after the alkaline earth metal is added to the crude glycerin, the alkali metal concentration in the purified glycerin can be reduced. Since alkaline earth metal ions have a smaller ionic radius and a larger charge than alkali metal ions, alkaline earth metals have a strong tendency to take anions from alkali metal salts. For this reason, an alkaline earth metal salt of an organic fatty acid and an alkali metal sulfate are formed by reacting an alkali metal salt of an organic fatty acid and an alkaline earth metal sulfate contained in the crude glycerin. In general, the alkaline earth metal salts and alkali metal sulfates of higher fatty acids formed are precipitated because of their low solubility in glycerin. Therefore, the alkali metal concentration in the crude glycerin can be reduced. Thereby, blockage in the supercritical water pipe can be prevented, and the alkali metal concentration in glycerin can be reduced by an inexpensive alkaline earth metal sulfate, so that the purification cost can be reduced.
硫酸マグネシウムを添加して混合された粗製グリセリンは、混合液送液ポンプ223で連続遠心分離機231に送液され、硫酸カリウム、簡易精製グリセリン、及び有機脂肪酸に分離される。連続遠心分離機231の構造は、前述の連続遠心分離機211と同様である。硫酸カリウムは硫酸カリウムピット212に排出され、有機脂肪酸は有機脂肪酸タンク213に保管された後、有機脂肪酸処理工程215に送液され、硫酸及びメタノールの存在下でエステル交換が行われバイオディーゼル燃料に変換される。なお、図2では連続遠心分離機を用いた実施形態を記載しているが、硫酸マグネシウム混合タンク221で3時間静置することで下層から、硫酸カリウム、簡易精製グリセリン、及び有機脂肪酸の3層に分離しても良い。あるいは、硫酸マグネシウムを添加した粗製グリセリンをフィルタでろ過しても良い。この場合、フィルタの孔径は1μm以下とすることが望ましい。
Crude glycerin mixed with magnesium sulfate is fed to a
連続遠心分離機231で簡易精製されたグリセリンは、精製グリセリンタンク233で貯蔵された後に、陽イオン交換塔241に送液され、前述の遠心分離操作で除去仕切れなかった微量のカリウムが、イオン交換により分離除去される。硫酸による中和とアルカリ土類金属の硫酸塩による脱塩処理を行った後に、精製グリセリンのイオン交換を行っているため、イオン交換樹脂に吸着するイオンの量を低減することができ、イオン交換樹脂の再生処理頻度及び精製コストを低減することができる。また、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の低級の脂肪酸のアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、グリセリンに対して溶解度を持つため、前述の硫酸による中和、アルカリ土類金属塩の添加による脱塩処理ではグリセリンから分離することができない。この分離除去できなかった低級脂肪酸塩をイオン交換樹脂で確実に除去できるため、超臨界水配管での閉塞を防止することができ、プラント運転の安定性向上及び運転コストの低減を図ることができる。
The glycerin simply purified by the
イオン交換されたグリセリンは、陽イオン交換グリセリンタンク243で貯蔵された後に、超臨界水反応工程270へと送液される。
The ion-exchanged glycerin is stored in the cation
次に、精製されたグリセリンから超臨界水処理によりアクロレインを合成する工程に関して図3に基づき説明する。まず、精製されたグリセリン、濃硫酸、及び水がそれぞれのヘッダー(精製グリセリンヘッダー320、硫酸ヘッダー321、及び水ヘッダー322)から原料タンク323に送液され、撹拌混合により所定の濃度に調整される。この原料を原料高圧ポンプ325で35MPaにて送液し、原料プレヒーター326で250℃に昇温する。また、水タンク311に貯蔵された超純水は超臨界水高圧ポンプ312により35MPaで送液され、超臨界水プレヒーター313で500℃に昇温される。両者を合流点327で混合し、瞬時に400℃、35MPaにして、反応を開始する。400℃、35MPaの超臨界水反応条件で、配管閉塞を起こさない硫酸カリウム及び硫酸ナトリウムの濃度は、それぞれ0.04重量%、0.06重量%であるため、それ以下の濃度まで脱塩する必要がある。
Next, a process of synthesizing acrolein from purified glycerin by supercritical water treatment will be described with reference to FIG. First, purified glycerin, concentrated sulfuric acid, and water are fed from the respective headers (purified
原料と超臨界水とを混合させた直後のグリセリンの濃度は15重量%以上かつ30重量%以下であることが望ましい。これは、反応液中のグリセリン初期濃度を15重量%以上とすることで、超臨界水の加熱・加圧にかかるコストを低減し、石油原料からアクロレインを合成するプロセスに対してコスト競争力を持たせるためである。一方で、反応液中のグリセリン初期濃度を30重量%以上にすると、化学式(2)に示すように、ホルムアルデヒド、及びアセトアルデヒドが生成する副反応が支配的になり、反応収率が低下して、アクロレインの製造コストが高くなる場合がある。これは、一般に、グリセリン濃度が低く、グリセリンの周囲に配位水の数が十分にある場合は、水素イオンの活性が高いため、グリセリンの2級の水酸基にプロトンが付加して2段階の脱水反応によりアクロレインの合成反応が進行するが、グリセリン濃度が高く、反応に寄与する配位水の数が少なくなると、末端の水酸基で脱水反応が進行し、主反応が支配的でなくなるためである。
また、反応液中のプロトン濃度は、式(a)の範囲内になるよう規定することで、反応収率を70%以上に向上させることができる。ここで、[H+]は硫酸の添加に起因する反応液中のプロトン濃度(mM)であり、[G]はグリセリン濃度(重量%)である。
反応収率を向上させることは、副生成物の発生量の低減につながるため、配管閉塞や機器の磨耗の防止にも極めて有効である。 Improving the reaction yield leads to a reduction in the amount of by-products generated, and is therefore extremely effective in preventing piping blockage and equipment wear.
反応時間tは、反応液中のグリセリン濃度[G](重量%)を用いて式(b)で表される範囲内になるよう設定することにより、反応収率を向上させることができる。
また、超臨界水と原料の混合性を改善するため、超臨界水と原料の合流点327に特開2010−46634号公報に記載された旋回流を利用したミキサーを複数台並列に設置して混合することにより、収率を向上させることができる。
In order to improve the mixing property of supercritical water and raw material, a plurality of mixers using a swirl flow described in JP 2010-46634 A are installed in parallel at the
次に、最適な反応時間が経過した後、反応を停止するために、図3の冷却水タンク341から冷却水高圧ポンプ342用いて反応液と冷却水の合流点343に冷却水を送液し、冷却水の直接混合により反応を停止する。反応を停止するためには、反応液を300℃以下、望ましくは250℃に低下させる必要がある。なお、本反応の最適反応時間は秒オーダーであり、実機では反応配管の内径が10cm程度と太くなるため、二重管冷却器による間接冷却に比較して、冷却水の直接混合方式は反応時間の制御性が向上する。このため、副生成物の発生量低減に極めて効果的である。
Next, after the optimal reaction time has elapsed, in order to stop the reaction, the cooling water is sent from the cooling
カリウムを含むグリセリンから、硫酸による中和と硫酸マグネシウムの混合で不純物の除去を行っているため、超臨界水反応プロセスにおける配管腐食を防止することができる。これは、超臨界水を用いてグリセリンからアクロレインを合成する反応では、触媒として硫酸を用いている。したがって、触媒と同じ硫酸でグリセリンを中和することにより、超臨界水中で存在する陰イオンを硫酸イオンのみにすることができるので、配管材料の腐食を低減することができる。 Since impurities are removed from glycerin containing potassium by neutralization with sulfuric acid and mixing with magnesium sulfate, pipe corrosion in the supercritical water reaction process can be prevented. In this reaction, sulfuric acid is used as a catalyst in the reaction of synthesizing acrolein from glycerin using supercritical water. Therefore, by neutralizing glycerin with the same sulfuric acid as the catalyst, the anions present in the supercritical water can be made into only sulfate ions, so that corrosion of the piping material can be reduced.
反応を停止した反応液は、後段のフィルタ351a、351bでタールと炭素粒子を分離して、炭素粒子のみをフィルタで捕捉し、タールは高粘度を保ったまま通過させることにより、タールと炭素粒子の凝集による配管閉塞を防止する。ここでタールによるフィルタの閉塞を防止するため、冷却水混合後の反応液温度は100℃以上、望ましくは250℃にする必要がある。反応液を冷却後にろ過して不純物を除去する方法は、フィルタの腐食速度の低減にも極めて有効である。反応により発生した炭素粒子の孔径は40μmから2mmの範囲に分布しているので、フィルタ孔径は40μm以下にすることで、炭素粒子の分離除去性能を向上させることができる。
The reaction liquid that has stopped the reaction is separated from tar and carbon particles by the
なお、炭素粒子の分離除去フィルタは2系統以上用意することで、逆洗による炭素粒子ケーキの排出作業を交互に行うことができる。これにより、プラント全体を停止する必要がなくなるので連続運転性が向上し、プラントの起動に伴う熱損失を低減でき、運転コストを低減することが可能である。 In addition, the carbon particle cake discharging operation by backwashing can be alternately performed by preparing two or more carbon particle separation / removal filters. This eliminates the need to stop the entire plant, improving continuous operability, reducing heat loss associated with plant startup, and reducing operating costs.
炭素粒子を除去した反応液は第二の冷却器361で80℃に冷却した後に、オリフィス362及び圧力調節弁363により大気圧に降圧し、後段のアクロレインの蒸留装置に送液される。ここで、反応液を80℃に冷却する理由は、圧力が大気圧に開放された際の水の体積膨張を防止し、プロセスの安定性、安全性を確保するためである。
The reaction liquid from which the carbon particles have been removed is cooled to 80 ° C. by the
次に第3の冷却器364でアクロレインの沸点以下である50℃に冷却する。これにより、蒸留工程の加熱効率を向上して運転コストを低減することができる。また、圧力調整は圧力調節弁363のみで行って問題ないが、弁体への負荷を軽減する目的で、オリフィス362を併用することが望ましい。
Next, the
図4は、本発明のグリセリンの精製工程の別の実施形態であり、図2に示すグリセリンの精製処理を行った後に、グリセリンに含まれる陰イオン不純物を除去するプロセスを追加したものである。具体的には、陽イオン交換塔241を経たグリセリンが、陰イオン交換塔251に送液され、微量の陰イオン不純物が除去される。イオン交換されたグリセリンは、陰イオン交換グリセリンタンク253に貯蔵された後に、超臨界水反応工程270へと送液される。なお、陽イオン交換樹脂に通液する工程と、陰イオン交換樹脂に通液する工程とは、場合により逆の順序で行っても良い。
FIG. 4 shows another embodiment of the glycerin purification step of the present invention, in which a process for removing anionic impurities contained in glycerin is added after the glycerin purification process shown in FIG. 2 is performed. Specifically, glycerin that has passed through the
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
(実施例1)
1.廃グリセリンの作製
廃油脂からグリセリン廃棄物の副生実験を行った。バイオディーゼル燃料の合成に伴うグリセリンの副生実験のフロー図を図5に示す。まず、学校給食センターから発生した廃食用油1000mLを300torr、80℃で1時間真空加熱脱水を行った。また、メタノール150mLに水酸化カリウム5.6gを室温にて撹拌し、カリウムメトキシドを含むメタノールを作製した。このカリウムメトキシドを含むメタノール100mLを真空加熱脱水した廃食用油に添加し、50℃で3時間撹拌し1段目のエステル交換を行った。その後、反応液を30分静置し、下層のグリセリン廃棄物を排出した。残りの廃食用油に、残りのカリウムメトキシドを含むメタノール50mLを添加し、50℃で1時間撹拌して2段目のエステル交換反応を行った。その後、30分静置し、下部のグリセリン廃棄物を排出した。2回に分けて回収したグリセリン廃棄物の成分分析の結果を表3に示す。有機物の濃度測定には、ガスクロマトグラフィーを使用した。また、カリウム、マグネシウムの濃度についてはイオンクロマトグラフィーにより定量し、水分濃度はカールフィッシャー法により測定した。カリウムは硫酸カリウムの化学形態に換算して、グリセリン廃棄物中に9.37重量%含まれる。このグリセリン廃棄物からグリセリン濃度30重量%の反応液を作製する場合、水100gにグリセリンを127g添加する必要があるため、反応液中の硫酸カリウム濃度は5.24重量%になる。この濃度は硫酸カリウムの許容濃度0.06重量%を超過するため、配管閉塞が生じる可能性がある。
Example 1
1. Production of waste glycerin By-product experiment of glycerin waste from waste oil was conducted. FIG. 5 shows a flow chart of a glycerin by-product experiment accompanying the synthesis of biodiesel fuel. First, 1000 mL of waste cooking oil generated from a school lunch center was vacuum heated and dehydrated at 300 torr and 80 ° C. for 1 hour. Further, 5.6 g of potassium hydroxide was stirred in 150 mL of methanol at room temperature to prepare methanol containing potassium methoxide. 100 mL of methanol containing potassium methoxide was added to waste cooking oil dehydrated by heating under vacuum, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours to perform the first transesterification. Thereafter, the reaction solution was allowed to stand for 30 minutes, and the lower glycerin waste was discharged. To the remaining waste edible oil, 50 mL of methanol containing the remaining potassium methoxide was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour to perform the second-stage transesterification reaction. Then, it left still for 30 minutes and discharged | emitted the glycerin waste of the lower part. Table 3 shows the results of component analysis of the glycerin waste collected in two steps. Gas chromatography was used to measure the concentration of organic matter. The potassium and magnesium concentrations were quantified by ion chromatography, and the water concentration was measured by the Karl Fischer method. Potassium is contained in the glycerin waste in an amount of 9.37% by weight in terms of the chemical form of potassium sulfate. When preparing a reaction liquid with a glycerin concentration of 30% by weight from this glycerin waste, it is necessary to add 127 g of glycerin to 100 g of water, so the potassium sulfate concentration in the reaction liquid is 5.24% by weight. Since this concentration exceeds the allowable concentration of potassium sulfate of 0.06% by weight, pipe clogging may occur.
2.廃グリセリンの精製
グリセリン廃棄物の精製実験を行った。グリセリン廃棄物の精製実験のフローを図6に示す。廃グリセリンには固形分が含まれるため、まず、線径71μm、目開き106μmのふるいで天ぷらカス等の固形分を除去した。次に、この廃グリセリン50gに表4に示す所定量の濃硫酸を添加して、pHを測定しながら10分間攪拌した。これを、300torrで1時間80℃に加熱してメタノールと水分の除去を行った。なお、余分な水分の混入を防ぐため、中和には希硫酸ではなく濃硫酸を用いた。図7に廃グリセリンを濃硫酸で中和した際の滴定曲線を示す。中和したグリセリン廃棄物を30分静置すると、下層から硫酸カリウム、粗製グリセリン、有機脂肪酸の3層に分離が見られた。これを遠沈管に移し変え3000rpmで10分間遠心分離を行い、上層の高級脂肪酸と下層の硫酸カリウムを除去して、中間層の粗製グリセリンを採取した。この粗製グリセリンの成分分析結果を表5に示す。粗製グリセリン中のカリウムイオンに着目すると、pHが中性になるケースBで最もカリウムイオン濃度が低下している。しかし、この粗製グリセリンからグリセリン濃度30重量%の反応液を作製した場合、反応液中の硫酸カリウム濃度は0.23重量%となり、硫酸カリウム許容濃度0.06重量%を超過するため、超臨界水反応工程で閉塞する可能性がある。2. Purification of waste glycerin Purification experiment of glycerin waste was conducted. FIG. 6 shows a flow of the purification experiment of glycerin waste. Since waste glycerin contains a solid content, first, solid content such as tempura residue was removed with a sieve having a wire diameter of 71 μm and an opening of 106 μm. Next, a predetermined amount of concentrated sulfuric acid shown in Table 4 was added to 50 g of this waste glycerin and stirred for 10 minutes while measuring the pH. This was heated to 80 ° C. for 1 hour at 300 torr to remove methanol and moisture. Note that concentrated sulfuric acid was used instead of dilute sulfuric acid for neutralization in order to prevent excess water from being mixed. FIG. 7 shows a titration curve when waste glycerin is neutralized with concentrated sulfuric acid. When the neutralized glycerin waste was allowed to stand for 30 minutes, separation was observed in three layers of potassium sulfate, crude glycerin, and organic fatty acid from the lower layer. This was transferred to a centrifuge tube and centrifuged at 3000 rpm for 10 minutes to remove the upper higher fatty acid and the lower layer potassium sulfate, and the intermediate layer of crude glycerin was collected. The component analysis results of this crude glycerin are shown in Table 5. When attention is focused on potassium ions in the crude glycerin, the potassium ion concentration is the lowest in Case B where the pH is neutral. However, when a reaction liquid having a glycerin concentration of 30% by weight is prepared from this crude glycerin, the potassium sulfate concentration in the reaction liquid is 0.23% by weight, which exceeds the allowable potassium sulfate concentration of 0.06% by weight. There is a possibility of clogging in the water reaction process.
また、pHが0近傍になるケースE、Fではグリセリンの濃度は一番高いが、後に硫酸の除去が必要になる。このことから、以後の脱塩処理はケースBの粗製グリセリンに対してのみ行った。
続いて、この粗製グリセリンに、表6に示す所定量の硫酸マグネシウムを添加して90℃で3時間撹拌を行った。この粗製グリセリンを3000rpmで10分間遠心分離し、上層の有機脂肪酸のマグネシウム塩と下層の硫酸カリウムを分離除去し、中間層の精製グリセリンを採取した。精製グリセリンの成分分析の結果を表7、及び図8に示す。粗製グリセリン1gに対して硫酸マグネシウムを5mg以上添加することで有機脂肪酸の濃度と硫酸カリウムの濃度が低減した。最もカリウムイオン濃度が低いケースdの精製グリセリンを用いた場合、グリセリン濃度30重量%の反応液中の硫酸カリウム濃度は0.03重量%となり、超臨界水反応配管での閉塞が回避できる可能性がある。
次に、精製したグリセリンに10重量%の水を添加して均一混合したグリセリンを陽イオン交換樹脂で脱塩した。陽イオン交換樹脂には三菱化学製のダイヤイオンPK216(商品名)を用いた。この陽イオン交換樹脂は官能基がナトリウム型であるため、塩酸を通液して、官能基を水素型に変換してからイオン交換を行った。 Next, 10% by weight of water was added to the purified glycerin and uniformly mixed, and the glycerin was desalted with a cation exchange resin. Diaion PK216 (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical was used as the cation exchange resin. Since this cation exchange resin has a sodium functional group, ion exchange was performed after passing hydrochloric acid to convert the functional group to a hydrogen type.
最後に、陽イオン交換したグリセリンを陰イオン交換樹脂に通液して、低級有機脂肪酸の分離除去を行った。陰イオン交換樹脂には三菱化学製のダイヤイオンPA316(商品名)を用いた。 Finally, the cation-exchanged glycerin was passed through an anion exchange resin to separate and remove lower organic fatty acids. Diaion PA316 (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical was used as the anion exchange resin.
陽イオン交換及び陰イオン交換を行った精製グリセリンの成分分析結果を表8に示す。陽イオン交換した精製グリセリンでは、イオン交換を行う前に精製グリセリンに微量残留していた硫酸カリウム及び硫酸マグネシウムが除去されており、また、陰イオン交換を行ったグリセリンでは硫酸マグネシウムの添加により除去しきれなかった低級脂肪酸が除去されていた。
3.超臨界反応実験
次に、図3に示す超臨界水反応実験装置を用いて、グリセリン廃棄物、粗製グリセリン、精製グリセリン、陽イオン交換を行った精製グリセリン、及び陽イオン交換と陰イオン交換を行った精製グリセリンを原料とした超臨界水反応実験を行った。その結果、硫酸カリウムの濃度が高かったグリセリン廃棄物、及び粗製グリセリンでは、超臨界水反応配管で配管閉塞が生じた。一方、硫酸マグネシウムを添加して不純物を除去した精製グリセリンでは、硫酸マグネシウムの析出による超臨界水反応配管での圧力変動が見られたが、配管閉塞はなく、70%を超える反応収率でアクロレインを合成することができた。また、イオン交換を実施したグリセリンサンプルでは圧力変動がなく、70%以上のアクロレイン反応収率が得られた。3. Supercritical reaction experiment Next, using the supercritical water reaction experimental apparatus shown in FIG. 3, glycerin waste, crude glycerin, purified glycerin, purified glycerin subjected to cation exchange, and cation exchange and anion exchange were performed. A supercritical water reaction experiment using purified glycerin was conducted. As a result, in the glycerin waste and the crude glycerin having a high potassium sulfate concentration, pipe clogging occurred in the supercritical water reaction pipe. On the other hand, with purified glycerin from which impurities were removed by adding magnesium sulfate, pressure fluctuations were observed in the supercritical water reaction piping due to the precipitation of magnesium sulfate, but there was no blockage of the piping and acrolein with a reaction yield exceeding 70%. Was able to be synthesized. The glycerin sample subjected to ion exchange had no pressure fluctuation and an acrolein reaction yield of 70% or more was obtained.
本発明のグリセリンの精製方法は、運転コストが高い蒸留やイオン交換等の手段を用いることなく、グリセリン廃棄物からアルカリ金属をはじめとする不純物を除去することができる。このため、グリセリンに超臨界水と酸を作用させてアクロレインを合成する際に、超臨界水反応配管にて生じる配管閉塞を防止でき、産業上の利用価値が高い。 The method for purifying glycerin of the present invention can remove impurities such as alkali metals from glycerin waste without using means such as distillation and ion exchange, which have high operating costs. For this reason, when synthesizing acrolein by allowing supercritical water and acid to act on glycerin, it is possible to prevent clogging of the pipe that occurs in the supercritical water reaction pipe, and the industrial utility value is high.
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願をそのまま参考として本明細書に取り入れるものとする。 All publications, patents and patent applications cited herein are incorporated herein by reference in their entirety.
100 メタノールヘッダー
101 メタノールタンク
102 メタノールポンプ
103 水酸化カリウムフィーダ
104 カリウムメトキシド製造タンク
105 カリウムメトキシドポンプ
110 油脂ヘッダー
111 油脂タンク
112 油脂ポンプ
113 油脂フィルタ
114 油脂受けタンク
115 油脂ポンプ
121 エステル交換タンク
122 導電率計
123 送液ポンプ
124 精製前BDFタンク
125 精製前BDFポンプ
126 BDF精製工程
127 グリセリン精製工程
200 廃グリセリンヘッダー
201 廃グリセリンタンク
202 廃グリセリンポンプ
203 硫酸ヘッダー
204 硫酸タンク
205 硫酸ポンプ
206 中和タンク
207 pH計
208 中和液ポンプ
209 廃グリセリン積算流量計
210 濃硫酸積算流量計
211 連続遠心分離機
212 硫酸カリウムピット
213 有機脂肪酸タンク
214 有機脂肪酸送液ポンプ
215 有機脂肪酸処理工程
216 粗製グリセリンポンプ
221 硫酸マグネシウム混合タンク
222 硫酸マグネシウムスクリューフィーダ
223 混合液送液ポンプ
224 粗製グリセリン流量計
231 連続遠心分離機
232 精製グリセリンポンプ
233 精製グリセリンタンク
234 精製グリセリンポンプ
235 水ヘッダー
241 陽イオン交換塔
242 陽イオン交換グリセリンポンプ
243 陽イオン交換グリセリンタンク
244 陽イオン交換グリセリンポンプ
251 陰イオン交換塔
252 陰イオン交換グリセリンポンプ
253 陰イオン交換グリセリンタンク
254 陰イオン交換グリセリンポンプ
270 超臨界水反応工程
310 水ヘッダー
311 水タンク
312 超臨界水高圧ポンプ
313 超臨界水プレヒーター
320 精製グリセリンヘッダー
321 硫酸ヘッダー
322 水ヘッダー
323 原料タンク
324 pH計
325 原料高圧ポンプ
326 原料プレヒーター
327 合流点
331 反応管ヒーター
340 冷却水ヘッダー
341 冷却水タンク
342 冷却水高圧ポンプ
343 合流点
350a、350b 逆洗流体ヘッダー
351a、351b フィルタ
352a、352b フィルタの逆洗流体入口バルブ
353a、353b フィルタの反応液入口バルブ
354a、354b フィルタの反応液出口バルブ
355a、355b フィルタのドレンバルブ
356a、356b ドレン
361 冷却器
362 オリフィス
363 圧力調節弁
364 冷却器
365 反応液出口DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Methanol header 101 Methanol tank 102 Methanol pump 103 Potassium hydroxide feeder 104 Potassium methoxide production tank 105 Potassium methoxide pump 110 Oil and fat header 111 Oil and fat tank 112 Oil and fat pump 113 Oil and fat filter 114 Oil and fat receiving tank 115 Oil and fat pump 121 Transesterification tank 122 Conductivity Rate meter 123 Liquid feed pump 124 BDF tank 125 before purification BDF pump 126 before purification BDF purification process 127 Glycerine purification process 200 Waste glycerin header 201 Waste glycerin tank 202 Waste glycerin pump 203 Sulfuric acid header 204 Sulfuric acid tank 205 Sulfuric acid pump 206 Neutralization tank 207 pH meter 208 Neutralizing liquid pump 209 Waste glycerin integrated flow meter 210 Concentrated sulfuric acid integrated flow meter 211 Continuous centrifugation Release machine 212 Potassium sulfate pit 213 Organic fatty acid tank 214 Organic fatty acid feed pump 215 Organic fatty acid treatment step 216 Crude glycerin pump 221 Magnesium sulfate mixing tank 222 Magnesium sulfate screw feeder 223 Mixed liquid feed pump 224 Crude glycerin flow meter 231 Continuous centrifugal separation Machine 232 Purified glycerin pump 233 Purified glycerin tank 234 Purified glycerin pump 235 Water header 241 Cation exchange tower 242 Cation exchange glycerin pump 243 Cation exchange glycerin tank 244 Cation exchange glycerin pump 251 Anion exchange tower 252 Anion exchange glycerin pump 253 Anion exchange glycerin tank 254 Anion exchange glycerin pump 270 Supercritical water reaction process 310 Water header 311 Water Tank 312 Supercritical water high pressure pump 313 Supercritical water preheater 320 Purified glycerin header 321 Sulfuric acid header 322 Water header 323 Raw material tank 324 pH meter 325 Raw material high pressure pump 326 Raw material preheater 327 Junction point 331 Reaction tube heater 340 Cooling water header 341 Cooling Water tank 342 Cooling water high pressure pump 343 Junction points 350a, 350b Backwash fluid headers 351a, 351b Filters 352a, 352b Filter backwash fluid inlet valve 353a, 353b Filter reaction fluid inlet valve 354a, 354b Filter reaction fluid outlet valve 355a 355b Filter drain valve 356a, 356b Drain 361 Cooler 362 Orifice 363 Pressure control valve 364 Cooler 365 Reaction liquid outlet
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103013673B (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-04 | 中国科学院广州能源研究所 | Continuous separation method and device for producing glycerin from biodiesel |
KR101623864B1 (en) * | 2014-08-08 | 2016-06-07 | 케이씨바이오케미칼 주식회사 | Method and apparatus for purifying glycerin generated in the preparing of bio diesel |
CN104230046B (en) * | 2014-08-21 | 2015-09-30 | 波鹰(厦门)科技有限公司 | A kind of high salt contains the tripping device of sodium-chlor and glycerine in glycerine high concentrated organic wastewater |
CN105732316B (en) * | 2016-02-17 | 2018-01-26 | 重庆浩泰能源有限公司 | A kind of purification of glycerin system |
WO2020059887A1 (en) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | バイオ燃料技研工業株式会社 | Method for producing polymer |
CN110642674B (en) * | 2019-10-15 | 2022-04-26 | 宁波环洋新材料股份有限公司 | Method for co-producing acrolein in refining process of biodiesel byproduct crude glycerol |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51136607A (en) * | 1975-05-22 | 1976-11-26 | Kao Corp | Process for purification of aqueous glycerine solution |
JPS58126827A (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Preparation of glycerol in high purity |
JPS58144333A (en) * | 1982-02-20 | 1983-08-27 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Purification of glycerol |
JPH06184024A (en) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Kao Corp | Production of glycerol |
JPH07197047A (en) * | 1993-12-30 | 1995-08-01 | Someya Shoten:Kk | Diesel fuel and its production |
CN101265160A (en) * | 2008-04-30 | 2008-09-17 | 上海三瑞高分子材料有限公司 | Method for purifying biological diesel oil byproduct glycerin |
JP2009132663A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Method for producing acroleins and apparatus producing the same |
WO2009136181A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Bai Leng | Method of purification of glycerine |
JP2010013367A (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Hitachi Plant Technologies Ltd | Method for producing acrolein using supercritical water |
EP2159212A1 (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-03 | Rohm and Haas Company | Method for purification of glycerol from biodiesel production |
WO2010092909A1 (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | 株式会社日立プラントテクノロジー | Reaction process utilizing critical water |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101358140A (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-04 | 姜皓 | Synthetic process of bio diesel oil and equipment |
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Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51136607A (en) * | 1975-05-22 | 1976-11-26 | Kao Corp | Process for purification of aqueous glycerine solution |
JPS58126827A (en) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Preparation of glycerol in high purity |
JPS58144333A (en) * | 1982-02-20 | 1983-08-27 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | Purification of glycerol |
JPH06184024A (en) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Kao Corp | Production of glycerol |
JPH07197047A (en) * | 1993-12-30 | 1995-08-01 | Someya Shoten:Kk | Diesel fuel and its production |
JP2009132663A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Method for producing acroleins and apparatus producing the same |
CN101265160A (en) * | 2008-04-30 | 2008-09-17 | 上海三瑞高分子材料有限公司 | Method for purifying biological diesel oil byproduct glycerin |
WO2009136181A1 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Bai Leng | Method of purification of glycerine |
JP2010013367A (en) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Hitachi Plant Technologies Ltd | Method for producing acrolein using supercritical water |
EP2159212A1 (en) * | 2008-09-01 | 2010-03-03 | Rohm and Haas Company | Method for purification of glycerol from biodiesel production |
WO2010092909A1 (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-19 | 株式会社日立プラントテクノロジー | Reaction process utilizing critical water |
JP2010184897A (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Hitachi Plant Technologies Ltd | Reaction process using critical water |
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