KR20110074983A

KR20110074983A - 바이오디젤을 생산하는 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR20110074983A
Application number: KR1020117008562A
Authority: KR
Inventors: 루돌프 본쉬; 엑카드 자이들; 헬무트 자프트
Original assignee: 러기 게엠베하
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-07-05
Also published as: US8647396B2; KR101315632B1; ES2401948T3; WO2010040428A1; MY152009A; US20110252697A1; EP2175012A1; CN102177229B; BRPI0920369B1; BRPI0920369A2; DE102008050935A1; DE102008050935B4; AR073772A1; CN102177229A; AU2009301439A1; EP2175012B1

Abstract

스테릴 글리코사이드가 풍부한 지방, 기름 또는 분할 지방산으로부터 바이오디젤을 생산할 때, 에스테르교환 또는 에스테르화에 의해 수득되고 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상이 세척 컬럼에서 세척되고, 형성된 현탁액 층이 교반에 의해 처리된다. 이로써, 스테릴 글리코사이드는 세척물의 경질 상으로 폐기된다. 이어서 경질 세척기 상을 강력 혼합기 내에서 물로 처리 시, 압축 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물이 수득되고, 이는 원심분리에 의해 쉽게 침전될 수 있다. 건조 및/또는 여과로 추가 제조한 후, 사양에 부합하는 바이오디젤이 원심분리의 경질 상으로부터 수득된다. 이 방법은 스테릴 글리코사이드 함량이 많은 지방, 기름 또는 분할 지방산을 처리하는데 적합하며, 이 방법에 외부 첨가제의 사용을 피하게 해준다. 이 방법은 간단한 장치와 낮은 에너지 소비를 특징으로 한다.

Description

바이오디젤을 생산하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING BIODIESEL}

본 발명은 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 오일 또는 분할(split) 지방산으로부터 바이오디젤(biodiesel)을 생산하는 방법 및 이 방법을 수행하는 플랜트에 관한 것이다.

바이오디젤은 동물 또는 식물의 지방, 기름 및 분할 지방산으로부터 생산된다. 유럽에서 현재 바이오디젤을 생산하는데 선호하는 원료는 평지씨유이다. 예를 들어, 유럽특허 EP 0523767 B1은 원료로서 평지씨유를 사용하여, 기름 또는 지방의 에스테르교환반응에 의해 글리세롤과 지방산 메틸 에스테르 또는 지방산 에틸 에스테르를 생산하는 방법을 기술하고 있다. 액체상에서 알칼리성 촉매와 메탄올 또는 에탄올을 이용한 선택적 전처리 후, 기름 또는 지방은 산물인 지방산 메틸 에스테르 또는 지방산 에틸 에스테르와 부산물로서 글리세롤로 전환된다. 적어도 2가지 반응 단계가 이용되는 것이 유리하며, 각 반응 단계는 혼합 반응기 및 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상과 글리세롤이 많은 중질 상을 분리하기 위한 분리기를 포함한다. 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상은 추가 가공처리에 공급되고, 그 처리 예로는 무엇보다 세척 컬럼에서의 수 세척을 포함한다.

북미에서는 대두유의 주요 양이 바이오디젤 생산에 사용된다. 아시아에서는 바이오디젤 생산의 출발 물질로 팜유 또는 팜 올레인이 사용된다. 모든 식물유는 유의적인 농도의 스테릴 글리코사이드를 용해된 형태로 함유한다. 이것은 널리 사용되는 식물성 성분이며, 화학적 관점에서 피토스테롤과 탄수화물(예, 글루코오스)의 배합으로부터 생기고, 또한 스테롤린(sterolin)으로 알려져 있기도 하다. 식물스테롤은 식물성 호르몬이고 식물성 세포막의 성분이며; 공지된 대표예로는 스티그마스테롤 또는 캄페스테롤이 있다.

식물유에 존재하는 스테릴 글리코사이드의 농도는 종류, 기원 및 전처리에 따라 상당히 변동될 수 있다. 예컨대, 원료 대두유는 최고 2300 ppm, 팜유는 최고 3000 ppm의 스테릴 글리코사이드를 함유하는 반면, 스테릴 글리코사이드가 적은 기름 종류, 예컨대 해바라기씨유는 약 300 ppm만을 함유한다. 평지씨유는 보통 최고 500 ppm의 스테릴 글리코사이드를 함유하지만, 그 함량은 기름의 전처리에 따라 크게 달라진다.

또한, 스테릴 글리코사이드는 에스테르화에 의해 탄수화물의 하이드록시 기에 결합되는 지방산 라디칼을 보유할 수 있다; 이것은 아실화된 스테릴 글리코사이드라 불린다. 바이오디젤 생산에서, 이 글리코사이드는 비-아실화된 스테릴 글리코사이드로 전환되어, 유기 용매에서의 용해도가 감소된다.

바이오디젤 생산에 스테릴 글리코사이드가 많은 기름 종류의 사용은 향후에 저온의 주위 온도에서 산물을 보관하는 동안 혼탁물 또는 침전물의 형성을 초래할 수 있다. 종래 세척 컬럼에서, 예컨대 평지씨유로부터 바이오디젤을 생산하는데 사용되는 경우, 스테릴 글리코사이드는 불량한 수용해도로 인해 제거될 수 없고, 스테릴 글리코사이드가 많은 침전물의 형성으로 인해 폐색이 일어날 수 있다. 후속 공정 단계에서, 스테릴 글리코사이드는 건조기의 열교환기에 침전물을 초래하고 필터를 막히게 할 수 있다. 생산된 바이오디젤은 전체 오염에 대한 지정 값이 부합하지 않기 때문에 사양에 맞지 않는다. 이러한 기름의 가공처리는 생산 플랜트의 유지 노력의 증가를 필요로 한다. 또한, 생산 플랜트 또는 이의 일부를 유지 목적에 필요한 공정중단 결과, 생산 플랜트의 유효성 및 이에 따른 생산성이 제한된다. 침전물은 여과 또는 원심분리, 가능하다면 이의 조합과 같은 기계적 방법에 의해 제거할 수 있다.

따라서, 바이오디젤로부터 스테릴 글리코사이드를 분리하고, 이어서 여과, 원심분리 또는 이의 조합에 의해 제거하기 위한 흡수제 또는 여과 보조제의 첨가는 특허 명세서 WO 2007/076163 A2에 제안되고 권리주장되어 있다. 하지만, 이 처리는 오직 최종 바이오디젤 제품에 대해 간단한 방식으로 가능하다는 점에서 여기에 바람직하지 않다. 또한 불리한 점은 다량의 고체 여과 또는 흡수 보조제의 사용과 그 결과 초래되는 다량의 고체 폐기물의 생산이다. 추가 옵션으로, 지방산 알킬 에스테르보다 스테릴 글리코사이드가 비등점이 상당히 높기 때문에 바이오디젤의 증류식 정제가 이 특허 명세서에 언급되어 있다. 하지만, 이 옵션은 전체 지방산 알킬 에스테르가 낮은 보일러로서 증류에 의해 제거되어야 하기 때문에, 고가의 장비와 매우 높은 에너지 비용을 필요로 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 단점을 피하고 스테릴 글리코사이드가 많은 지방, 기름 또는 분할 지방산을 이용하여 더욱 경제적이고 기술적으로 더 간단한 바이오디젤 생산 방법으로, 특히 상기 방법 또는 에너지-집약 분리 방법들에 외부 보조 물질의 사용을 피하고 장비의 단순화를 특징으로 하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 실질적으로, 촉매의 존재 하에 단쇄 알칸올을 이용한 스테릴 글리코사이드를 함유하는, 분할 지방산의 에스테르화 또는 지방, 기름의 에스테르교환반응으로부터, 지방산 알킬 에스테르가 많은 제1 산물 스트림을 수득하고, 이어서 세척 장치에서 물로 세척하는 본 발명에 의해 해결된다. 본 발명의 바람직한 관점에 따르면, 물 세척은 구조성 충진재(structured packing) 또는 랜덤 충진재(random packing)가 장착된 세척 컬럼에서 역류로 수행한다. 물이 많은 중질 상(heavy phase)과 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상(light phase) 사이의 상 경계층에는 스테릴 글리코사이드, 지방산 알킬 에스테르 및 물의 대용량 집적물을 함유하는 현탁액 층이 형성되는데, 상기 집적물은 중량%로 각각 계산 시 10 내지 70 배량의 물과 30 내지 90배량의 지방산 알킬 에스테르를 함유할 수 있다. 놀랍게도, 자명하듯이, 현탁액 층이 그 형성 위치에서 측류를 통해 세척 컬럼으로부터 인출되어 폐기되지 않는다면 스테릴 글리코사이드의 분리가 향상될 수 있다는 것을 알게 되었다. 이러한 방식에서는 스테릴 글리코사이드의 일부만이 제거될 것이며, 지방산 알킬 에스테르의 손실이 있을 수 있다. 오히려 현탁액 층은 동역학적 에너지를 도입시켜, 본 발명의 바람직한 양태에 따르면 교반에 의해 본 발명에 따라 처리된다. 대안적으로, 동역학적 에너지는 제트 혼합에 의해 또는 초음파 급원을 이용하여 도입시킬 수도 있다. 이러한 방식에서, 현탁액 층의 와류 혼합과 집적물의 크기 감소는 중질 상에서 물의 방출과 경질 상에서 지방산 알킬 에스테르의 방출에 의해 달성된다. 현탁액 층으로부터 균질 용해된 형태, 콜로이드성 용해 형태 또는 미세 분산된 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물 형태의 스테릴 글리코사이드는 경질 상으로 이동한다. 대안적으로, 동역학적 에너지 도입에 의한 현탁액 층의 처리는 외부 용기에서 수행할 수도 있다.

이러한 방식으로 스테릴 글리코사이드가 농축된 경질 상으로부터, 제2 산물 스트림이 인출되고 적어도 하나의 추가 처리 단계로 도입되어, 여기서 물과 강하게 혼합되고, 이에 따라 액체-액체 상 분리 시, 제3 산물 스트림이 경질 상으로 수득되고, 이 상은 기계적 분리 방법에 의해 분리할 수 있는 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물을 함유한다. 본 발명의 바람직한 관점에 따르면, 집적물은 원심분리에 의해 분리된다. 기계적 분리 방법으로부터 상 분리 후 경질 상으로 수득되는 제4 산물 스트림은 주로 스테릴 글리코사이드가 없고 대부분 지방산 알킬 에스테르를 함유한다. 이어서, 바람직하게는 건조 또는 여과 또는 둘 모두를 포함하는, 산물 콘디셔닝에 공급한다. 이 방식에서, 사양에 맞는(on-spec) 바이오디젤이 수득된다.

기계적 분리 방법으로부터, 스테릴 글리코사이드가 많은 제5 산물 스트림이 중질 상으로 수득된다. 본 발명의 개발에 따르면, 이는 추가 가공처리되어 스테릴 글리코사이드를 함유하는 농축 슬러지가 되고, 이는 폐기장치 또는 추가 용도에 공급한다. 스테릴 글리코사이드는 예컨대 약제학적 제조물의 생산에 사용된다.

본 발명의 바람직한 관점에 따르면, 메탄올 또는 에탄올 또는 이 둘 모두가 지방 또는 기름의 에스테르교환반응, 또는 분할 지방산의 에스테르화에 알칸올로서 사용되어, 지방산 메틸 에스테르 또는 지방산 에틸 에스테르가 수득된다.

또한, 본 발명은 전술한 방법을 수행하는데 적합한, 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산으로부터 바이오디젤을 생산하는 플랜트에 관한 것이다. 이 플랜트는

- 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방 또는 기름 또는 분할 지방산이 촉매의 존재 하에 단쇄(short chain) 알칸올과 반응하여 에스테르교환반응 또는 에스테르화에 의해 지방산 알킬 에스테르가 되고, 액체-액체 상 분리 후 지방산 알킬 에스테르가 많은 제1 산물 스트림이 경질 상으로 수득되는 적어도 하나의 반응 단계,

- 제1 산물 스트림이 공급되고 물로 세척되어, 제2 산물 스트림이 경질 상으로 수득되는 세척 컬럼,

- 제2 산물 스트림이 공급되고 여기서 물과 강하게 혼합되고, 액체-액체 상 분리 후 제3 산물 스트림이 경질 상으로 수득되는 적어도 하나의 혼합기,

- 제3 산물 스트림이 공급되고 상 분리 후 경질 상으로서 수득되는 제4 산물 스트림은 산물 콘디셔닝에 공급되어 사양에 맞는 바이오디젤이 되고, 중질 상으로서 수득되는 스테릴 글리세라이드가 많은 제5 산물 스트림은 인출되어 폐기장치 또는 추가 프로세싱 후 추가 용도에 공급되는, 기계적 분리 장치를 포함한다.

플랜트의 바람직한 양태에서, 세척 컬럼의 역류 작업과 분리 구성부재로서 구조성 충진재 또는 랜덤 충진재를 구비한 장치가 제공된다.

플랜트의 추가 바람직한 양태에서, 기계적 분리 장치는 원심분리기로서 설정된다.

또한, 본 발명의 추가 개발, 이점 및 가능한 이용분야는 이하 상세한 설명과 도면으로부터 알 수 있다. 기술되고(또는) 예시된 모든 특징은 특허청구범위 또는 역참조문헌에 포함되는지 여부에 상관없이, 본 발명 그 자체 또는 임의의 조합을 형성한다.

오직 도면은 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산으로부터 본 발명의 바람직한 양태에 따라 바이오디젤을 생산하는 플랜트를 모식적으로 도시한 것이다.

도면에 도시되지 않은 공지된 반응 부분 자체에서, 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산은 단쇄 알칸올, 바람직하게는 메탄올과 염기성 촉매의 존재 하에 에스테르교환반응 또는 에스테르화 반응하여 지방산 알킬 에스테르가 되고 후속 액체-액체 상 분리에 의해 지방산 알킬 에스테르가 많은 제1 산물 스트림이 경질 상으로 수득된다. 이 제1 산물 스트림은 지방, 오일 또는 분할 지방산에 함유된 스테릴 글리코사이드를 거의 전부 함유한다.

도관(1)을 통해, 제1 산물 스트림은 세척 컬럼(3)으로 공급되어 하위부에 충전된다. 세척 컬럼에는 분리 구성부재로서 적당한 랜덤 충진재가 장착되어 있다. 제1 산물 스트림의 유입 온도는 20 내지 60℃ 사이이다. 물은 물 도관(2)을 통해 온도가 10 내지 40℃인 세척제로서 충진재 층 위로 세척 컬럼에 충전되고 도관(1)의 첨가 준위 아래인 도관(4)을 통해 인출된다.

세척 과정 동안, 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물이 형성되고, 이는 물이 많은 중질 상과 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상 사이의 상 경계 층에 현탁액 층(5)으로서 축적된다. 세척 컬럼 중의 물 컬럼과 물 유입구 위치는 상기 현탁액 층이 충진재 층 위 및 물 도관(2)의 첨가 준위 위에 위치하도록 선택한다. 현탁액 층에 함유된 집적물은 거칠게 분산되어 있고 내포된 물과 지방산 알킬 에스테르의 주요 양을 함유한다. 현탁액 층은 성장할수록 더욱 압축되고, 컬럼으로부터 상층 상으로 지방산 알킬 에스테르의 추가 상승을 더욱 방해한다. 본 발명에 따르면, 현탁액 층은 교반기(6)에 의해 교반되고, 교반기는 프로펠러 교반기 또는 블레이드 교반기 또는 이의 조합으로 설정되는 것이 유리하다. 교반으로 인해, 물과 지방산 알킬 에스테르는 거칠게 분산된 집적물로부터 방출되고, 균질하게 용해된 형태, 콜로이드성 용해 형태 또는 미세 분산된 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물 형태의 스테릴 글리코사이드는 경질 상(7)으로 이동한다. 이 스테릴 글리코사이드는 도관(8)을 통해 제2 산물 스트림으로 인출되어 혼합기(9)로 공급된다. 혼합기에서, 제2 산물 스트림은 물 도관(10)을 통해 공급되는 0.2 내지 4 wt%의 한정된 양의 물과 혼합된다.

혼합기(9)에서, 두 상의 철저한 혼합은 강력 교반기(11)에 의해 실시된다. 지방산 알킬 에스테르가 많은 상에서, 여전히 균질하게 또는 콜로이드성으로 용해된 스테릴 글리코사이드는 압축 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물로 전이되고, 이의 고밀도로 인해 기계적 분리 방법에 의해 쉽게 분리될 수 있지만, 와류 혼합으로 인해 혼합기에 분산된 상태로 남아있다. 지방산 알킬 에스테르가 많은 제3 산물 스트림은 도면에 표시만 되고 상세하게 도시되지 않은 액체-액체 상 분리의 경질 상으로서 수득된다. 경질 상은 분산된 집적물을 함유한다. 폐수는 도관(12)을 통해 중질 상으로 인출된다.

압축 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물을 함유하는 제3 산물 스트림은 도관(13)을 통해 원심분리기(14)로 공급된다. 여기서 분리는 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상과 압축 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물 사이의 밀도 차로 인해 실시된다. 원심분리기로부터 도관(15)을 통해 경질 상으로 인출되는 제4 산물 스트림은 스테릴 글리코사이드로부터 대부분 해리되어 건조 및/또는 여과를 비롯한 추가 프로세싱에 공급되고, 이로부터 사양에 맞는 바이오디젤이 수득된다. 원심분리의 중질 상으로서, 스테릴 글리코사이드가 많은 제5 산물 스트림이 도관(16)을 통해 수득되고, 이는 추가 농축되어 폐기장치 또는 농축 슬러지로서 추가 용도에 공급한다.

따라서, 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산으로부터 바이오디젤을 생산하는 경제적 방법이 본 발명에 의해 제안된다. 종래 기술과 달리, 본 방법에 외부의 어떤 보조 물질도 사용되지 않아, 이후 방법으로부터 제거하고 처리해야할 필요가 없다. 또한, 본 발명의 방법은 단순한 장치와 낮은 에너지 요구를 특징으로 한다. 본 발명의 방법에 따르면, 스테릴 글리코사이드를 함유하는 광범한 지방, 오일 또는 분할 지방산이 바이오디젤로 가공처리될 수 있다. 본래, 모든 식용유 및 비-식용유가 공급원료로 사용될 수 있다. 특히, 대두유, 팜유, 팜 올레인, 평지씨유, 자트로파유, 해바라기씨유, 조류(algae) 기름 또는 이 기름들의 혼합물이 사용되는 것이 바람직하다. 동물 지방과 식물성 기름의 혼합물도 사용될 수 있다.

실시예

본 발명의 경제성과 기술적 실행가능성을 예시하기 위해, 다음 실시예가 제시되며, 이는 종래 기술과 비교했을 때 본 발명의 방법의 장점을 입증해준다.

실시예 1: 종래 기술

바이오디젤을 연속 생산하기 위해, 2.5 kg/h 질량 유속의 팜유와 촉매(소듐 메틸레이트, 사용된 기름 양을 기준으로 0.5 wt% 및 기름의 1.5배 몰 과량의 메탄올)를 에스테르교환 반응에 공급했다. 이 반응 부분은 2개의 연속 연결된 교반 반응기와 액체-액체 상 분리기로 구성되어 있으며, 각 반응 단계마다 체류 시간이 90분이도록 단계마다 액체 부피는 약 3.8 L였다. 기름의 역 혼합 또는 돌파를 방지하기 위해, 각 교반 반응기는 3단계 교반 탱크 캐스캐이드로 설정했다. 각각 필요한 반응열의 유입을 위해, 반응기는 이중벽 유리 용기로 설정하고 물이 채워진 온도조절기를 이용하여 가열했다. 액체-액체 상 분리기는 경질 지방산 메틸 에스테르 상과 중질 글리세롤 상을 위한 별개의 출구를 보유한 옆으로 누운 유리 실린더를 구성했다. 원하는 온도 프로필의 조정은 외부 장착된 전기 트레이스 가열로 실현했다. 제1 교반 반응기에 촉매와 메탄올 양의 50%를 첨가하여, 알콜 제한에 의해 일어나는 에스테르교환반응을 반응 온도 40 내지 65℃에서 80% 정도 달성했다. 최종 전환을 달성하기 위해, 화학량론적 과량의 메탄올을 제2 교반 반응기에 공급해다. 미반응 메탄올과 촉매의 약 90%를 글리세롤과 함께 지방산 알킬 에스테르 상으로부터 분리했다. 촉매 잔류물을 중화시키기 위해, 3% 염산 1wt%를 강력 혼합기를 이용해 상기 에스테르에 첨가했다. 추가 프로세싱을 위해, 현재의 산 미정제 에스테르를, 세척제로서 물이 역류식으로 작동하는 세척 컬럼에 공급했다. 중질 수상과 경질 에스테르 상 사이의 상 계면에서 일정하게 성장하는 현탁액 층이 형성되었고, 추가 성장 동안 고화되었고, 이는 슬러지와 비슷한 농도로 생각되었다. 그 결과, 세척 컬럼의 막힘, 물 유입구 봉쇄 및 에스테르 상의 배수를 초래했고; 이에 따라 바이오디젤의 생산을 중단해야 했다.

실시예 2: 본 발명의 방법

절차는 실시예 1에 기술된 바와 같지만, 다음과 같은 조치가 추가로 수행되었다.

1. 물을 방해없이 첨가하기 위해, 세척 컬럼에 물의 유입을 충진재 층 위 및 상 계면 아래 또는 현탁액 층 아래에 위치시켰다.

2. 세척 컬럼의 컬럼 헤드에는 30 내지 120 rpm으로 다양하게 조정할 수 있는 교반기를 장착했다.

이제, 부착한 물은 현탁액 층을 교반할 때 슬러지 입자로부터 탈착되어 중질 상 내로 배수되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한, 슬러지 입자가 균질화되었고 에스테르 상과 함께 세척 컬럼으로부터 계속해서 방출되었음을 알 수 있었다. 세척 컬럼에 막힘이나 봉쇄는 전혀 없었다. 슬러지 입자는 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물로 분석되었다. 에스테르 상은 강력 혼합기에 의해 40℃의 새 물(3 wt%)과 혼합되었고, 이어서 동일 온도에서 원심분리기로 공급되어, 여기서 물을 함유하는 중질 슬러지 상이 분리되었다. 원심분리의 경질 상으로 수득된 지방산 메틸 에스테르는 깨끗했고, 물 함량이 약 1000 rpm이었다. 건조에 의해 사양에 맞는 바이오디젤을 수득할 수 있었다.

1 도관
2 물 도관
3 세척 컬럼
4 폐수 도관
5 현탁액 상
6 교반기
7 경질 상
8 도관
9 혼합기
10 물 도관
11 강력 교반기
12 도관
13 도관
14 원심분리기
15 도관
16 도관

Claims

스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산을 촉매의 존재 하에 단쇄(short chain) 알칸올과 에스테르교환 또는 에스테르화 반응시켜 지방산 알킬 에스테르를 수득하고, 지방산 알킬 에스테르가 많은 제1 산물 스트림이 액체-액체 상 분리의 경질 상으로 수득되는, 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산으로부터 바이오디젤을 생산하는 방법으로,
a) 세척 장치에서 물로 상기 제1 산물 스트림을 세척하는 단계,
b) 물이 많은 중질 상과 지방산 알킬 에스테르가 많은 경질 상 사이의 상 경계 층에 세척 동안 형성되는, 스테릴 글리코사이드, 지방산 알킬 에스테르 및 물을 함유하는 현탁액 층을 동역학적 에너지 도입에 의해 처리하는 단계
c) 스테릴 글리코사이드를 균질 용해 형태 또는 콜로이드적으로 용해된 형태로 또는 미세 분산된 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물 형태로 또는 이의 모든 배합물 형태로 함유하는 경질 상으로부터 제2 산물 스트림을 인출시키는 단계,
d) 제2 산물 스트림을 적어도 하나의 추가 처리 단계에서 처리하여, 여기서 물과 강하게 혼합하여, 기계적 분리 방법에 의해 분리될 수 있는 스테릴 글리코사이드/지방산 알킬 에스테르/물 집적물을 함유하는 액체-액체 상 분리의 경질 상으로서 제3 산물 스트림을 수득하는 단계,
e) 제3 산물 스트림을 기계적 분리 방법에 공급하는 단계,
f) 기계적 분리 방법으로부터 제4 산물 스트림을 경질 상으로서 인출하고, 이어서 산물 콘디셔닝으로 공급하여 사양에 맞는 바이오디젤을 수득하는 단계,
g) 기계적 분리 방법으로부터 중질 상으로서 스테릴 글리코사이드가 많은 제5 산물 스트림을 인출하는 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 세척 장치가 분리 구성부재로서 구조성 충진재 또는 랜덤 충진재를 함유하고 역류식으로 작동하는 세척 컬럼인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 동력학적 에너지 도입이 교반에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 기계적 분리 방법이 원심분리인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 산물 콘디셔닝이 건조 또는 여과 또는 이의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제5 산물 스트림으로부터 스테릴 글리코사이드를 함유하는 농축 슬러지가 추가 프로세싱 후 수득되고, 이는 폐기장치 또는 추가 용도에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 메탄올 또는 에탄올 또는 이의 혼합물이 알칸올로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방, 기름 또는 분할 지방산으로부터 바이오디젤을 생산하고, 특히 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 플랜트로서,
- 스테릴 글리코사이드를 함유하는 지방 또는 기름 또는 분할 지방산이 촉매의 존재 하에 단쇄 알칸올과 반응하여 에스테르교환 또는 에스테르화에 의해 지방산 알킬 에스테르가 되고, 액체-액체 상 분리 후 경질 상으로서 지방산 알킬 에스테르가 많은 제1 산물 스트림이 수득되는 적어도 하나의 반응 단계,
- 제1 산물 스트림이 도관(1)을 통해 공급되고 물로 세척되어, 제2 산물 스트림이 경질 상으로 수득되는 세척 컬럼(3),
- 제2 산물 스트림이 도관(8)을 통해 공급되고 여기서 물과 강하게 혼합되고, 액체-액체 상 분리 후 경질 상으로서 제3 산물 스트림이 수득되는 적어도 하나의 혼합기(9),
- 제3 산물 스트림이 도관(13)을 통해 공급되고 상 분리 후, 경질 상으로서 수득되는 제4 산물 스트림은 도관(15)을 통해 산물 콘디셔닝에 공급되어 사양에 맞는 바이오디젤이 되고, 중질 상으로서 수득되는 스테릴 글리세라이드가 많은 제5 산물 스트림은 도관(16)을 통해 인출되어 폐기장치 또는 추가 프로세싱 후 추가 용도에 공급되는, 기계적 분리 장치(14)를 보유하는 플랜트.
제8항에 있어서, 세척 컬럼(3)이 역류식으로 작동하고 분리 구성부재로서 구조성 충진재 또는 랜덤 충진재를 함유하는 것을 특징으로 하는 플랜트.
제8항 또는 제9항에 있어서, 기계적 분리 장치(14)가 원심분리기인 것을 특징으로 하는 플랜트.