RU2381262C2 - Способ переработки животного жира в жидкое топливо - Google Patents
Способ переработки животного жира в жидкое топливо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381262C2 RU2381262C2 RU2008112639/13A RU2008112639A RU2381262C2 RU 2381262 C2 RU2381262 C2 RU 2381262C2 RU 2008112639/13 A RU2008112639/13 A RU 2008112639/13A RU 2008112639 A RU2008112639 A RU 2008112639A RU 2381262 C2 RU2381262 C2 RU 2381262C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- raw materials
- processing
- mixing
- methanol
- ratio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области переработки промышленных отходов, в частности пищевой промышленности. Способ включает подготовку сырья, нагревание, с последующей обработкой и получение топлива. В качестве сырья берут сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-40%, нагревают при температуре 55-60°С, затем отделяют влагу, примеси и осветляют, а обработку подготовленного сырья осуществляют в два этапа, на первом из которых - сырье дважды смешивают с концентрированной серной кислотой в количестве 5% или 10% к массе жирового сырья и этанолом или метанолом в течение 1 ч при перемешивании, причем после первого смешивания осуществляют отделение воды и спирта, а после второго - смесь выдерживают в течение 24 ч, при этом концентрированную серную кислоту и метанол или этанол берут в соотношении 20:1 при первом смешивании с сырьем, а при втором - в соотношении 40:1 соответственно, на втором этапе сырье обрабатывают смесью 0,82% метилата натрия и метанола при соотношении 6:1 соответственно в течение 1 ч при перемешивании, с последующим выдерживанием в течение 8-12 ч для разделения алкиловых эфиров жирных кислот, являющихся топливом, и глицерина, причем обработку на всех этапах осуществляют при температуре 55-60°С. Изобретение позволяет снизить себестоимость получения жидкого топлива переработки неиспользуемого жиросодержащего сырья, с содержанием жира 80-90%. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области переработки промышленных отходов, в частности пищевой промышленности - переработки скота, и может быть использовано при производстве жидкого биотоплива для агропромышленных и коммунально-бытовых нужд.
Известен способ получения топлива для дизельного двигателя, содержащий: этап первой очистки отходов масла, содержащих рыбий жир (неиспользованное масло или отходы рыбьего жира) или отфильтрованной смеси рыбьего жира и растительного масла (неиспользованное масло или отходы растительного масла) (именуемых далее "исходный материал"), с очисткой с перемешиванием с введением озона для разделения состава указанного исходного материала и тонкой пульверизации исходного материала, этап фильтрации материала, полученного в первой очистке, этап второй очистки смеси отфильтрованного материала с введением озона для дальнейшей тонкой пульверизации указанного фильтрата, и этап введения противокристаллизационного средства в материал, полученный на этапе второй очистки, в котором на этапе первой очистки добавляются окислительно-восстановительное средство и ингибитор полимеризации, в результате чего исходный материал не окисляется так сильно (см. заявка РФ 2003113558, С10L 1/08, 2003 г.).
Известен способ превращения исходного сырья, по меньшей мере, в один полезный материал, включающий приготовление взвеси из указанного исходного сырья, вступление взвеси в первую реакцию для получения реакционного сырья, включающего, по меньшей мере, один твердый реакционный продукт, по меньшей мере, один жидкий реакционный продукт и воду, отделение указанного, по меньшей мере, одного твердого продукта, указанной воды и указанного, по меньшей мере, одного жидкого продукта от указанного реакционного сырья и превращение указанного, по меньшей мере, одного жидкого реакционного продукта, например один жидкий продукт включает, по меньшей мере, одно производное жира или одну жирную кислоту, по меньшей мере, в один полезный материал во второй реакции (см. заявка 2005133203, С05G 1/00, 2006 г.).
Наиболее близким к заявленному известен способ переработки животных жиров и/или другого сырьевого материала в жидкое топливо, включающий следующие стадии: подачу материала, включающего животные жиры, в жидком виде в перегонный куб. извлечение объема материала из перегонного куба, нагревание извлеченного материала до температуры расщепления, возвращение извлеченного материала в перегонный куб, разделение соединений с более низкой молекулярной массой из подвергнутого расщеплению материала на небольшую фракцию летучих головных погонов и вторичную смесь жидкого топлива на дистилляционной колонне, сбор вторичной смеси жидкого топлива при помощи конденсатора (см. заявка 2006120083, С10G 9/00, 2006 г.).
Известные способы позволяют получить жидкое топливо, однако приемы трудоемки.
Технической задачей заявленного изобретения является снижение себестоимости получения жидкого топлива переработки неиспользуемого жиросодержащего сырья, с содержанием жира 80-90%.
Поставленная задача решается в способе переработки животных жиров в жидкое топливо, включающем подготовку сырья, нагревание, с последующей обработкой и получением топлива, при этом в качестве сырья берут сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-40%, нагревание при температуре 55-60°С, затем отделяют влагу, примеси и осветляют, а обработку подготовленного сырья осуществляют в два этапа, на первом из которых - сырье дважды смешивают с концентрированной серной кислотой в количестве 5% или 10% к массе жирового сырья и этанолом или метанолом в течение 1 ч при перемешивании, причем после первого смешивания осуществляют отделение воды и спирта, а после второго - смесь выдерживают в течение 24 ч, при этом концентрированную серную кислоту и метанол или этанол берут в соотношении 20:1 при первом смешивании с сырьем, а при втором - в соотношении 40:1 соответственно, на втором этапе - сырье обрабатывают смесью 0,82% метилата натрия и метанола при соотношении 6:1 соответственно в течение 1 ч при перемешивании, с последующим выдерживанием в течение 8-12 ч для разделения алкиловых эфиров жирных кислот, являющихся топливом, и глицерина, причем обработку на всех этапах осуществляют при температуре 55-60°С.
В качестве сырья используют отходы переработки скота.
Приемы и режимы осуществления способа направлены на получение жидкого биотоплива, при этом в процессе получения его из сырья, имеющего темный цвет и запах, важна предварительная обработка жирового сырья с повышенным содержанием свободных жирных кислот (СЖК) 10-40%, включающая нагрев 55-60°С, удаление влаги, очистка от механических примесей и осветление. Предварительная обработка жира, включающая фильтрацию, удаление влаги, запаха, цвета, необходима для прохождения более эффективной реакции с большим выходом.
Предварительная обработка жира, включающая фильтрацию, удаление влаги, запаха, цвета, необходима для прохождения более эффективной реакции с большим выходом. Обезвоживание этанола требуется для прохождения полной реакции трансэтерификации, т.к. присутствие 5% воды в спирте может остановить реакцию раньше времени. Определение кислотного числа требуется для расчета количества катализатора и спирта, требующихся для реакции этерификации в процессе понижения кислотного числа, чтобы снизить уровень СЖК до 1%. Такой уровень СЖК требуется по нескольким причинам:
- Реакция трансэтерификации с этанолом проходит полностью только при низком уровне СЖК.
- СЖК при взаимодействии с щелочным катализатором образуют мыло, которое мешает полному прохождению реакции и дальнейшей очистке биодизеля.
- Для повышения выхода.
Сухая очистка имеет ряд преимуществ перед мокрой: сокращается время очистки, сокращается производственная площадь за счет отсутствия баков для воды, сокращаются материальные затраты на воду, снижаются потери эфиров при очистке, отсутствие потребности в сушке эфиров.
Схема получения жидкого топлива приведена на чертеже.
Пример 1: 20 кг жирового сырья с кислотным числом 18 мг КОН/г (9% СЖК) подогрели при 55°С, удалили влагу и отфильтровали от примесей. Произвели понижение кислотного числа в 2 этапа. 1 этап состоит из смешивания жирового сырья с концентрированной серной кислотой 5% к массе исходного сырья и с этанолом или метанолом в соотношении сырье: спирт 6:1. Смесь перемешивается 1 час при температуре 60°С. После 1 часа смесь поместили в 1-й отстойный танк для отделения смеси спирт-вода на 24 часа. В конце 1 шага среднее кислотное число сырья было 4.26 мг КОН/г. Для 2-го шага предобработки нижняя фаза возвращается в реакционный танк и добавляются этанол (метанол) и кислота. Количество концентрированной серной кислоты 5% к массе исходного сырья и метанола или этанола 6:1. Снова смесь перемешивалась при 60°С, потом помещалась во 2-й отстойный танк на 24 часа. Смесь вода-спирт не удаляется перед главной реакцией трансэтерификации.
Количество ингредиентов на партию представлено:
1 шаг | 2 шаг | |
Сырье | 20 кг | 20 кг |
Метанол или этанол | 4,35 кг | 2,13 кг |
Серная кислота | 0,087 кг | 0,021 кг |
После предобработки процесс продолжается с щелочным катализатором (0,82% NaOCH3) и метанолом или этанолом 6:1. Уровень СЖК предобработанного жира составлял 0,85 мг КОН/г и был добавлен катализатор на нейтрализацию СЖК. Трансэтерификация шла 1 час при 55°С.
Количество компонентов на трансэтерификацию:
Сырье | 176 кг |
Метанол или этанол | 32,6 кг |
NaOCH3 0,82% | 1,22 кг |
NаОСН3 на нейтрализацию | 0,28 кг |
После реакции, смесь подается в отстойный танк, и за ночь образуются фазы эфиров и глицерина. Однако сепарация глицерина не происходит, пока не будет добавлена вода. Смесь омывается 2 раза за 30 минут водой для удаления глицерина, избытка спирта и катализатора. Для каждого шага омывания количество воды было 50% по объему от эфиров.
Сухая очистка заключается в добавлении силиката в виде порошка и перешивании его в эфирах в течение 1 часа. Затем эфиры отстаиваются, и силикат отделяют от эфиров.
Общий глицерин | Свободный глицерин | Выход | |
Животный жир | 0,23% | 0,019% | 90,2% |
Пример 2: Животный жир имел 79.2 мг КОН/г, что составляет уровень СЖК 39,6%.
Количество компонентов для предобработки:
1 шаг | 2 шаг | |
Сырье | 15 кг | 25 кг |
Метанол или этанол | 14,8 кг | 4,3 кг |
Серная кислота | 0,59 кг | 0,09 кг |
Первый шаг предобработки состоял из концентрированной серной кислоты 10% к массе исходного сырья и с этанолом или метанолом в соотношении сырье: спирт 6:1. Смесь перемешивалась 1 час при 60°С. Когда реакция завершилась, смесь передули в отстойный танк для отделения смеси спирт-вода из обработанного животного жира. Смесь спирт-вода была удалена для дальнейшей реакции. В конце 1 шага среднее кислотное число было 6,96 мг КОН/г (около 3,5%).
На втором шаге предобработки сырье из первого отстойного танка вернули в реакционный танк и добавили метанол или этанол 6:1 и серную кислоту 10%. Реакция проходила аналогично. Количество образовавшейся воды было так мало (меньше чем 0,1%), что не следует ее удалять. В конце 2 шага среднее кислотное число 1,54 мг КОН/г.
Дальше процесс продолжался с щелочным катализатором при 6:1 метаноле или этаноле. Тестирование показало, что 0,21% NaOCH3 + количество на нейтрализацию СЖК было эффективно для завершения реакции.
Количество компонентов на трансэтерификацию:
Сырье | 180 кг |
Метанол или этанол | 23,6 кг |
NаОСН3О,21% | 0,23 кг |
NаОСН3 на нейтрализацию | 0,45 кг |
Трансэтерификация шла 1 час при 55°С.
Claims (2)
1. Способ переработки животного жира в жидкое топливо, включающий подготовку сырья, нагревание, с последующей обработкой и получение топлива, отличающийся тем, что в качестве сырья берут сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-40%, нагревают при температуре 55-60°С, затем отделяют влагу, примеси и осветляют, а обработку подготовленного сырья осуществляют в два этапа, на первом из которых сырье дважды смешивают с концентрированной серной кислотой в количестве 5% или 10% к массе жирового сырья и этанолом или метанолом в течение 1 ч при перемешивании, причем после первого смешивания осуществляют отделение воды и спирта, а после второго - смесь выдерживают в течение 24 ч, при этом концентрированную серную кислоту и метанол или этанол берут в соотношении 20:1 при первом смешивании с сырьем, а при втором - в соотношении 40:1 соответственно, на втором этапе сырье обрабатывают смесью 0,82% метилата натрия и метанола при соотношении 6:1 соответственно в течение 1 ч при перемешивании, с последующим выдерживанием в течение 8-12 ч для разделения алкиловых эфиров жирных кислот, являющие топливом, и глицерина, причем обработку на всех этапах осуществляют при температуре 55-60°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве сырья используют отходы переработки скота.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112639/13A RU2381262C2 (ru) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Способ переработки животного жира в жидкое топливо |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112639/13A RU2381262C2 (ru) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Способ переработки животного жира в жидкое топливо |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008112639A RU2008112639A (ru) | 2009-10-10 |
RU2381262C2 true RU2381262C2 (ru) | 2010-02-10 |
Family
ID=41260390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008112639/13A RU2381262C2 (ru) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Способ переработки животного жира в жидкое топливо |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2381262C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491325C1 (ru) * | 2012-02-28 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Способ переработки жира в жидкое топливо |
-
2008
- 2008-04-03 RU RU2008112639/13A patent/RU2381262C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491325C1 (ru) * | 2012-02-28 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Способ переработки жира в жидкое топливо |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008112639A (ru) | 2009-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10961473B2 (en) | Process for producing biodiesel and related products | |
RU2478696C2 (ru) | Способ получения сложных эфиров жирных кислот из расплющенных семян масличных растений | |
RU2009105665A (ru) | Совмещенный способ получения биотоплива из различных типов сырья и родственных продуктов | |
PL207033B1 (pl) | Sposób alkoholizy nieodkwaszonego oleju pochodzenia roślinnego albo zwierzęcego | |
PL198771B1 (pl) | Sposób wytwarzania estrów kwasów tłuszczowych | |
US20100175312A1 (en) | Method for producing biodiesel material | |
RU2127251C1 (ru) | Способ получения сложных эфиров жирных кислот | |
RU2010126166A (ru) | Обработка жировых материалов для их очистки | |
FR2560210A1 (fr) | Procede de fabrication d'un ester methylique, ethylique, propylique ou butylique d'acide gras adapte a l'utilisation comme carburant diesel | |
US8440847B2 (en) | Method of converting free fatty acid (FFA) from oil to methyl ester | |
WO2006129435A1 (ja) | 脂肪酸低級アルキルエステルの製造方法および脂肪酸低級アルキルエステルならびに軽油代替燃料 | |
CN100500809C (zh) | 废弃动植物油脂制备生物柴油的预处理生产工艺 | |
JP4374219B2 (ja) | 廃油脂のケミカルリサイクル方法 | |
RU2381262C2 (ru) | Способ переработки животного жира в жидкое топливо | |
RU2385900C1 (ru) | Способ получения жидкого биотоплива | |
US10125331B2 (en) | Renewable oil refining processes | |
EP1119600B1 (fr) | Procede de fabrication d'esters d'acides gras, de farine de proteines, de fibres et de glycerol par transesterification directe de sources de matieres grasses | |
RU2467056C2 (ru) | Способ получения биотоплива из жиросодержащих отходов гидробионтов | |
JP2009161776A (ja) | バイオディーゼル燃料の製造方法及び製造装置 | |
RU2440405C1 (ru) | Способ получения биотоплива | |
FR2698101A1 (fr) | Procédé de transestérification catalytique de corps gras d'origine végétale ou animale et procédé de récupération des produits obtenus. | |
RU201577U1 (ru) | Устройство нейтрализации гидрогенизированного растительного масла | |
EA020085B1 (ru) | Получение жирной кислоты и эфира жирной кислоты | |
AT519685B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Fettsäurealkylesters | |
CN111471528A (zh) | 一种以动物废弃物为原料同时制备生物柴油和动物饲料的原位转化方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160404 |