RU2478091C2 - Способ получения из глицерина первичных алкильных эфиров глицерина, пригодных в качестве присадки к биотопливу - Google Patents

Способ получения из глицерина первичных алкильных эфиров глицерина, пригодных в качестве присадки к биотопливу Download PDF

Info

Publication number
RU2478091C2
RU2478091C2 RU2010141835/04A RU2010141835A RU2478091C2 RU 2478091 C2 RU2478091 C2 RU 2478091C2 RU 2010141835/04 A RU2010141835/04 A RU 2010141835/04A RU 2010141835 A RU2010141835 A RU 2010141835A RU 2478091 C2 RU2478091 C2 RU 2478091C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glycerol
catalyst
alcohol
reaction
primary alcohol
Prior art date
Application number
RU2010141835/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010141835A (ru
Inventor
Дарбха СРИНИВАС
Паул РАТНАСАМИ
Лакшми САИКИА
Original Assignee
Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч filed Critical Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч
Publication of RU2010141835A publication Critical patent/RU2010141835A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2478091C2 publication Critical patent/RU2478091C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/01Preparation of ethers
    • C07C41/09Preparation of ethers by dehydration of compounds containing hydroxy groups
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения простых первичных алкильных эфиров глицерина, которые могут быть использованы в качестве биотоплива или в качестве присадок к биотопливу. Способ включает активирующую обработку катализатора, взаимодействие первичного спирта с глицерином, в мольном отношении первичного спирта к глицерину в диапазоне от 3:1 до 9:1, в присутствии твердого кислого катализатора, при температуре в диапазоне от 60 до 300°С, в течение 5-8 часов со среднечасовой скоростью подачи сырья, равной приблизительно 0,2 час-1, в реакторе с неподвижным слоем и отделение требуемых простых эфиров глицерина, которые образуются в указанной выше реакционной смеси. Предлагаемый способ позволяет в умеренных условиях в течение более коротких периодов времени селективно получить первичные алкильные эфиры глицерина с повышенным выходом. 7 з.п. ф-лы, 9 пр., 1 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения из глицерина биотоплива или присадок к биотопливу. Оно, в частности, относится к способу получения простых эфиров глицерина путем этерификации глицерина спиртом с использованием твердых кислых катализаторов.
Глицерин является побочным продуктом в производстве биодизельного топлива, полученного путем переэтерификации триглицеридов со спиртами, такими как метанол. В указанном процессе образуется большое количество глицерина, который не используется в качестве части биотоплива. В настоящее время глицерин находит применение лишь при выпуске в очень небольших объемах препаратов фармацевтической промышленности. Другие области использования глицерина включают смешивание с навозом животным при получении удобрения и подмешивание в пищу животных. Экономику производства биодизельного топлива можно было бы значительно улучшить, если бы были найдены новые применения для большого количества произведенного глицерина. Желательно найти способы, которые преобразуют глицеринсодержащие потоки продукта, получаемые при переэтерификации растительных или животных масел, в более ценные вещества с тем, чтобы улучшить экономику производства биодизельного топлива. Превращение глицерина в простые эфиры глицерина, которые могут найти применение в качестве присадок к топливам, таким как бензин или дизельное топливо, представляет собой один из привлекательных вариантов, если учитывать большую потребность в подобных присадках. Сырой глицерин, получаемый как побочный продукт в производстве биодизельного топлива путем переэтерификации триглицеридов, не растворим в биодизельном топливе. Для смешивания с биодизельным топливом глицерин должен быть преобразован в продукт, температура кипения которого попадает в диапазон кипения дизельного топлива, и который, кроме того, легко растворим в биодизельном топливе.
В патентах США № 6174501 и 6015440 заявляется способ получения биодизельного топлива с меньшей вязкостью и с температурой помутнения топлива ниже 32°F, в котором триглицериды взаимодействуют в жидкой фазе с метанолом и гомогенным основным катализатором, таким как NaOH, при этом получают сложные метильные эфиры и глицериновую фазу, которая в основном содержит глицерин и некоторое остаточное количество метанола. Глицериновую фазу пропускают через сильные катионообменные смолы, чтобы удалить анионы, при этом получают нейтральный продукт, который подвергают быстрому нагреву, чтобы удалить метанол, а затем вводят в реакцию с олефином, таким как изобутилен или изоамилен, в присутствии катализатора на основе сильной кислоты, с целью получения простых эфиров глицерина. Простые эфиры глицерина вновь добавляют к сложным метильным эфирам глицерина, чтобы получить улучшенное биодизельное топливо. В патенте США № 5476971 описано взаимодействие чистого глицерина с изобутиленом в присутствии кислого катализатора в двухфазной реакции, с целью получения моно-, ди- и тризамещенных трет-бутильных простых эфиров глицерина. В указанных выше трех патентах изобутилен заявлен в качестве этерифицирующего агента. Поскольку триглицериды получают из растительных масел, таких как соевое масло, пальмовое масло и рапсовое масло, а олефины, такие как изобутилен и изоамилен, получают путем каталитического крекинга фракций нефти, то более желательно использовать в качестве этерифицирующих агентов химические вещества, которые доступны из продуктов сельского хозяйства, такие как этиловый спирт, получаемый из сельскохозяйственных продуктов. Лишь биодизельное топливо, содержащее присадки, которые не выделяют из ископаемого топлива, действительно можно назвать "биотопливом". Более того, химические соединения, содержащие третичный алкильный атом углерода, такие как изобутилен и эфиры глицерина, полученные из олефинов, таких как изобутилен или изоамилен, обладают худшей биоразлагаемостью, чем химические соединения, которые содержат лишь первичные атомы углерода, такие как этанол, бутанол или простые эфиры глицерина, полученные из подобных спиртов. Таким образом, существует потребность в способе этерификации глицерина, который позволяет использовать первичный спирт и предпочтительно первичный спирт, который также доступен из продуктов сельского хозяйства, такой как этанол.
Из области техники хорошо известно, что реакции этерификации с участием спиртов в качестве этерифицирующих агентов значительно сложнее осуществить, чем реакции этерификации, в которых в качестве этерифицирующих агентов используют олефины. В частности, реакции этерификации с участием олефинов в меньшей степени ограничены равновесными условиями проведения реакции, чем реакции этерификации, в которых используют спирты и в которых в качестве побочного продукта образуется вода. В частности, вода, образующаяся в процессе переэтерификации, может отравить кислые центры катализатора, которые являются активными центрами для реакции переэтерификации. Как следствие, те катализаторы, подобные катионообменным смолам, которые вполне эффективны при этерификации с участием олефинов, менее эффективны в том случае, когда в качестве этерифицирующих агентов применяют спирты. Кроме того, постоянное удаление воды, образующейся в процессе реакции, играет благотворное влияние на смещение равновесия реакции в сторону образования продукта. Проведение реакции этерификации при температуре выше температуры кипения воды (100°С) также оказывается полезным, поскольку при температуре выше 100°С образующаяся вода может непрерывно удаляться из катализатора. Одним из недостатков катионообменных смол при их использовании в реакциях с температурой выше 100°С является то, что указанные полимерные смолы структурно нестабильны при 100-120°С и вследствие этого претерпевают необратимое разрушение структуры указанных выше температур.
Основной целью настоящего изобретения является способ получения из глицерина простых эфиров глицерина и их применение в качестве биотоплива или присадок к биотопливу.
Другой целью является одностадийный процесс получения простых эфиров глицерина из глицериновых фракций продуктов переэтерификации растительных масел и животных жиров.
Наконец, еще одной целью настоящего изобретения является получение простых эфиров глицерина путем этерификации глицериновых фракций, полученных в процессе переэтерификации растительных масел или жиров, С1-С8 спиртом над твердым катализатором в умеренных условиях и в течение более коротких периодов времени.
Сущность изобретения
Таким образом, в настоящем изобретении предлагается способ получения простых первичных алкильных эфиров глицерина, который включает взаимодействие первичного спирта с глицерином, в мольном отношении первичного спирта к глицерину в диапазоне от 3:1 до 9:1, в присутствии твердого кислого катализатора, при температуре в диапазоне от 60 до 300°С, в течение 5-8 часов в корпусном реакторе непрерывного действия с механическим перемешиванием или со среднечасовой скоростью подачи сырья, равной приблизительно 0,2 час-1, в реакторе с неподвижным слоем и отделение известным способом требуемых простых эфиров глицерина, которые образуются в указанной выше реакционной смеси.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения используемым первичным спиртом является спирт, выбранный из группы, которая включает метанол, этанол, бутанол и октанол.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения мольное отношение первичного спирта к глицерину предпочтительно изменяется в диапазоне от 4:1 до 6:1.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый твердый кислый катализатор выбран из группы, которая включает оксид алюминия, алюмосиликат, силикоалюминофосфат, твердую фосфорную кислоту, сульфатированный оксид циркония, сульфоновую кислоту или функционализованный тиолом оксид кремния и катионообменную смолу.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый алюмосиликат выбран из группы, которая включает цеолит бета, цеолит Y или морденит.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемой катионообменной смолой является Amberlyst-15.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения преимущественно применяют температуру реакции в диапазоне 60-150°C.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый реактор выбран их группы, которая включает корпусной реактор непрерывного действия с механическим перемешиванием, реактор для проведения реакционной дистилляции и реактор непрерывного действия с неподвижным слоем катализатора.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемый глицерин представляет собой побочный продукт, получаемый при проведении переэтерификации растительного масла или жира с помощью спирта.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения используемое исходное глицеринсодержащее сырье, помимо глицерина, включает сложные эфиры глицерина и карбоновые кислоты.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения % конверсии глицерина составляет 60-95 мас.%.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения выход получаемого простого эфира глицерина составляет 50-100 мас.% от массы используемого глицерина.
В настоящем изобретении приводится способ получения простых эфиров глицерина и, в частности, способ получения простых эфиров глицерина путем этерификации глицерина первичным спиртом с использованием твердых кислых катализаторов. Способ включает контактирование смеси первичного спирта и глицеринсодержащего исходного сырья с твердым катализатором в реакторе при температуре в диапазоне от 60 до 300°С и давлении 1-10 бар и выделение большей части образовавшихся простых эфиров глицерина из реакционной смеси.
Глицеринсодержащее исходное сырье удобно получать из продуктов переэтерификации триглицеридов, выделяемых из растительных масел. Переэтерификация триглицеридов метанолом с образованием биодизельного топлива хорошо известна из области техники. Обычно используют основные катализаторы, такие как NaOH или KOH, в жидкой гомогенной фазе. При использовании таких катализаторов выявляются следующие недостатки: (1) если в триглицеридах содержатся свободные кислоты (а они содержатся в большинстве, если не во всех растительных маслах), то для их нейтрализации необходимо провести предварительную этерификацию, поскольку в противном случае они будут взаимодействовать с основными катализаторами и деактивировать их; (2) ионы натрия должны быть удалены из продукта реакции на не являющейся удовлетворительной с точки зрения экологии стадии кислотной нейтрализации (включающей уничтожение полужидких кислотных отходов) или удалены путем дорогостоящего извлечения в катионообменной колонне (и, в конечном счете, путем утилизации натриевой соли). Существует насущная потребность в твердых катализаторах, которые способны осуществлять реакцию переэтерификации. В ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561/DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, описывается подобный способ переэтерификации растительных масел спиртами с использованием твердых катализаторов.
Поток продуктов после переэтерификации растительных масел над твердыми катализаторами, который более подробно описан в вышеуказанных ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561 /DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, содержит две не смешивающиеся друг с другом жидкие фазы, которые могут быть разделены на более легкий неполярный слой, содержащий в основном алкильные (метильные или этильные) сложные эфиры жирных кислот (фракция биодизельного топлива) и более тяжелый полярный жидкий слой, содержащий глицерин и не прореагировавший спирт (метанол или этанол). Глицерин- и спиртсодержащая фракция, получаемая после отделения декантацией фракции биодизельного топлива, может, например, после добавления спирта, если это необходимо, представлять собой подходяще исходное сырье для осуществления способа по настоящему изобретению. Следует отметить, что применение твердого катализатора вместо щелочи при проведении реакции переэтерификации, которое описывается в вышеуказанных ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561 /DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, устраняет необходимость проведения стадий удаления щелочи и проведения кислотной промывки при подготовке глицеринового сырья для процесса этерификации.
Указанное глицерин- и спиртсодержащее сырье, после того как мольное отношение спирта к глицерину доводят, если необходимо, до величины больше чем 4, контактирует далее с твердым катализатором в зоне реакции, в которой поддерживают условия проведения реакции, оптимизированные для проведения реакции этерификации. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что температуры в диапазоне от 60 до 300°С в зависимости от типа триглицеридов очень подходят для указанной реакции. Реакцию проводят под собственным давлением, создаваемым парами спирта при температуре проведения реакции. Реакционная зона может быть создана внутри корпусного реактора непрерывного действия с механическим перемешиванием (CSTR) или в реакторе непрерывного действия с неподвижным слоем катализатора. В CSTR достаточным является время нахождения реагентов в течение приблизительно 3 час или больше, в то время как в реакторе непрерывного действия с неподвижным слоем среднечасовая скорость подачи сырья, WHSV (определяемая как вес в граммах всего исходного сырья, прошедшего через реактор за час на один грамм катализатора), значение которой превышает 0,2 час-1, приводит к полной конверсии глицерина в различные моно-, ди- и тризамещенные эфиры глицерина. Относительные пропорции трех типов эфиров можно контролировать с помощью мольных отношений спирта к глицерину. Большие значения отношения приводят в основном к ди- и тризамещенным простым эфирам, в то время как монозамещенные простые эфиры преобладают при малых значениях отношения. Выбор спирта определяется конечным использованием простого эфира глицерина. Если простой эфир глицерина предполагается использовать в качестве присадки к биодизельному топливу, то предпочтительными спиртами являются метанол и этанол, в то время как октанол выбирают в том случае, когда простые эфиры глицерина предполагается использовать в качестве биолубрикантов. Использование первичных спиртов является более предпочтительным по сравнению с вторичными и третичными спиртами, поскольку первые обладают лучшей биоразлагаемостью. Таким образом, если целью является получение биодизельного топлива, то метанол или этанол используют как при проведении реакции переэтерификации, так и при проведении реакции этерификации. С другой стороны, если главной задачей является получение биолубрикантов, то для проведения обеих реакций используют октанол. Следует отметить, что в вышеуказанных ожидающих решение экспертизы заявках на патент Индии с номерами 2722/DEL/2005 и 1561/DEL/2005, поданных авторами настоящего изобретения, предлагается способ получения биодизельного топлива с использованием метанола/этанола или способ получения биолубрикантов с использованием н-октанола в качестве спирта для проведения реакции переэтерификации.
Твердый катализатор, используемый в способе по настоящему изобретению, может быть любой твердой кислотой, которая содержит на поверхности значительное количество участков кислот Льюиса или кислот Бренстеда. Примеры подобных твердых кислот включают оксид алюминия, фторированный оксид алюминия, хлорированный оксид алюминия, аморфный алюмосиликат, твердую фосфорную кислоту, цеолиты, такие как цеолит Y; бета, морденит, цеолиты со средним размером пор, силикоалюминофосфаты, содержащие двухвалентный металл, алюминофосфаты, сульфатированный оксид циркония и промытые кислотой глины. Первичный спирт, который используют по настоящему изобретению, выбран из метанола, этанола, бутанола и октанола, предпочтительно из этанола, выделяемого из сельскохозяйственных продуктов, который получают ферментацией таких сельскохозяйственных продуктов, как сахарный тростник, и который содержит значительное количество воды. Твердый катализатор, используемый по настоящему изобретению, представляет собой твердый кислый катализатор, предпочтительно оксид алюминия, алюмосиликат, молекулярные сита на основе алюмосиликата, молекулярные сита на основе силикоалюминофосфата, промытую кислотой глину, твердую фосфорную кислоту или сульфатированный оксид циркония.
Осуществление настоящего изобретения поясняется следующими примерами, которые являются лишь иллюстративными и их не следует рассматривать как ограничивающие охват или объем настоящего изобретения.
ПРИМЕР 1
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе гамма оксида алюминия. В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 подвергают обработке в течение 5 час над катализатором на основе гамма оксида алюминия (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый кислый катализатор - гамма оксид алюминия - получают из коммерчески доступных источников. Перед его использованием при проведении реакции этерификации твердый катализатор предварительно подвергают обработке и активации при температуре 500°С по методике, рекомендованной изготовителем катализатора и хорошо известной специалистам. По прошествии 5 час твердый катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 2
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 40; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с цеолитом бета (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 3
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита Y (оксид кремния/оксид алюминия = 8; площадь поверхности = 420 м2/г). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с цеолитом Y (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 4
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе силикоалюминофосфата. В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с катализатором (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 350°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 5
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над катионообменной смолой Amberlyst-15 (сильнокислая макропористая смола, содержащая функциональные группы сульфоновой кислоты, Aldrich Co.). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с Amberlyst-15 (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор перед использованием предварительно обрабатывают с помощью 3М H2SO4, а затем подвергают активирующей обработке при температуре 100°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 6
Данный пример иллюстрирует получение этильных простых эфиров глицерина над твердой фосфорной кислотой. В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с твердой фосфорной кислотой (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 7
Данный пример иллюстрирует получение простых эфиров глицерина из глицерина и этанола, полученного из сельскохозяйственных продуктов (содержание воды 5%), над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 40; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса этанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 5 час с цеолитом бета (5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 100°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 8
Данный пример иллюстрирует получение бутильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 25; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса бутанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 8 час с цеолитом бета (7,5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 60°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
ПРИМЕР 9
Данный пример иллюстрирует получение бутильных простых эфиров глицерина над катализатором на основе цеолита бета (оксид кремния/оксид алюминия = 25; площадь поверхности = 550 м2/г, размер = 0,1-0,5 мкм). В типичном варианте осуществления процесса бутанол и глицерин с мольным соотношением 5:1 нагревают в течение 8 час с цеолитом бета (7,5 мас.% от общей массы реакционной смеси) в закрытом автоклаве при температуре 90°С. Твердый катализатор предварительно подвергают активирующей обработке при температуре 450°С. По окончании реакции катализатор удаляют, а простые эфиры глицерина отделяют от не прореагировавшего глицерина, воды и спирта, используя комбинацию экстракции (водой) и дистилляции. Продукты анализируют методом газовой хроматографии.
Результаты реакции этерификации с различными катализаторами, приведенными в примерах 1-9, представлены в таблице 1.
Таблица 1
Пример Конверсия глицерина, мас.% Выход простых эфиров глицерина, мас.% относительно глицерина
1 60 50
2 92 85
3 87 80
4 65 61
5 83 76
6 74 69
7 70 85
8 93 100
9 66 100
Возможны многие модификации, замещения и варианты настоящего изобретения, и они очевидны для специалистов. Настоящее изобретение может быть осуществлено отличными от описанных в примерах способами, и его объем и охват ограничиваются лишь приведенной формулой изобретения.

Claims (8)

1. Способ получения простых первичных алкильных эфиров глицерина, который включает
активирующую обработку катализатора;
взаимодействие первичного спирта с глицерином, в мольном отношении первичного спирта к глицерину в диапазоне от 3:1 до 9:1, в присутствии твердого кислого катализатора, при температуре в диапазоне от 60 до 300°С, в течение 5-8 ч со среднечасовой скоростью подачи сырья, равной приблизительно 0,2 ч-1, в реакторе с неподвижным слоем и отделение требуемых простых эфиров глицерина, которые образуются в указанной выше реакционной смеси.
2. Способ по п.1, где используемый первичный спирт выбран из группы, которая включает метанол, этанол, бутанол и октанол.
3. Способ по п.1, где мольное отношение первичного спирта к глицерину предпочтительно изменяется в диапазоне от 4:1 до 6:1.
4. Способ по п.1, где используемый твердый кислый катализатор преимущественно выбран из группы, которая включает оксид алюминия, алюмосиликат, силикоалюминофосфат, твердую фосфорную кислоту, сульфатированный оксид циркония, катионообменную смолу и сульфоновую кислоту.
5. Способ по п.4, где используемый алюмосиликат представляет собой аморфное вещество.
6. Способ по п.4, где используемой катионообменной смолой является Amberlyst-15.
7. Способ по п.1, где используемая температура реакции преимущественно изменяется в диапазоне 60-150°С.
8. Способ по п.1, где используемый глицерин не обязательно представляет собой глицерин, получаемый как побочный продукт при проведении переэтерификации растительного масла или жира с помощью спирта.
RU2010141835/04A 2008-03-13 2008-03-13 Способ получения из глицерина первичных алкильных эфиров глицерина, пригодных в качестве присадки к биотопливу RU2478091C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/IN2008/000144 WO2009113079A1 (en) 2008-03-13 2008-03-13 A process for the preparation of primary alkyl glycerol ethers useful as biofuel additive from glycerol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010141835A RU2010141835A (ru) 2012-04-20
RU2478091C2 true RU2478091C2 (ru) 2013-03-27

Family

ID=40139875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010141835/04A RU2478091C2 (ru) 2008-03-13 2008-03-13 Способ получения из глицерина первичных алкильных эфиров глицерина, пригодных в качестве присадки к биотопливу

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20110015447A1 (ru)
EP (1) EP2274262B1 (ru)
JP (1) JP2011513478A (ru)
KR (1) KR20110027645A (ru)
CN (1) CN101970390A (ru)
AU (1) AU2008352536B2 (ru)
BR (1) BRPI0822426A2 (ru)
CA (1) CA2718474C (ru)
MX (1) MX345089B (ru)
MY (1) MY162898A (ru)
NZ (1) NZ588450A (ru)
RU (1) RU2478091C2 (ru)
WO (1) WO2009113079A1 (ru)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010006402A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of Natural Resources Canada Conversion of glycerol to naphtha-range oxygenates
CZ302523B6 (cs) * 2009-11-05 2011-06-29 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Zpusob výroby etheru glycerolu
MY163273A (en) 2011-03-09 2017-08-30 Benefuel Inc Systems and methods for making bioproducts
CN102391076A (zh) * 2011-10-08 2012-03-28 中国科学院山西煤炭化学研究所 一种甘油和甲醇制备甘油单甲醇醚的方法
CN102504891B (zh) * 2011-11-02 2014-11-05 南京工业大学 甘油基生物燃料添加剂的制备方法
EP2847155A4 (en) * 2012-05-11 2015-12-16 Rhodia Operations PREPARATION OF AN ETHER CONNECTION
CN103611568A (zh) * 2013-12-02 2014-03-05 江南大学 一种合成叔丁基甘油醚的双核酸性离子液体固载sba-15分子筛催化剂的制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5476971A (en) * 1995-01-13 1995-12-19 Arco Chemical Technology, L.P. Glycerine ditertiary butyl ether preparation
US5731476A (en) * 1995-01-13 1998-03-24 Arco Chemical Technology, L.P. Poly ether preparation
US6015440A (en) * 1997-10-31 2000-01-18 Board Of Regents Of The University Of Nebraska Process for producing biodiesel fuel with reduced viscosity and a cloud point below thirty-two (32) degrees fahrenheit
DE10150728A1 (de) * 2001-10-13 2003-04-17 Cognis Deutschland Gmbh Kosmetische und/oder pharmazeutische Zubereitungen
WO2007061903A1 (en) * 2005-11-17 2007-05-31 Cps Biofuels, Inc. Alternative fuel and fuel additive compositions
US20070238905A1 (en) * 2006-04-05 2007-10-11 Victor Manuel Arredondo Processes for converting glycerol to glycerol ethers
US20070260078A1 (en) * 2006-05-05 2007-11-08 Bhat Ramanath N Integrated process for the manufacture of biodiesel

Also Published As

Publication number Publication date
CA2718474A1 (en) 2009-09-17
CN101970390A (zh) 2011-02-09
CA2718474C (en) 2014-07-22
KR20110027645A (ko) 2011-03-16
MX345089B (es) 2017-01-17
WO2009113079A8 (en) 2009-11-12
AU2008352536B2 (en) 2013-06-13
AU2008352536A1 (en) 2009-09-17
MY162898A (en) 2017-07-31
JP2011513478A (ja) 2011-04-28
EP2274262A1 (en) 2011-01-19
MX2010010054A (es) 2010-12-21
BRPI0822426A2 (pt) 2015-06-16
NZ588450A (en) 2012-06-29
WO2009113079A1 (en) 2009-09-17
US20110015447A1 (en) 2011-01-20
RU2010141835A (ru) 2012-04-20
EP2274262B1 (en) 2018-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2478091C2 (ru) Способ получения из глицерина первичных алкильных эфиров глицерина, пригодных в качестве присадки к биотопливу
Avhad et al. A review on recent advancement in catalytic materials for biodiesel production
CN101198677B (zh) 使用脂肪酸制备脂肪酸烷基酯的方法和设备
US9193653B1 (en) Ether lubricants from fatty acids
Barrault et al. Design of new solid catalysts for the selective conversion of glycerol
WO2011019465A2 (en) Integrated biodiesel production process
CN1071298C (zh) 具有改进低温特性的不饱和脂肪物质
CN112771139A (zh) 用于从藻类生物质中提取生物油的方法
CN105073706B (zh) 生产可用作生物燃料的生物柴油和甘油醚混合物的单罐方法
da Costas et al. Glycerol and microwave-assisted catalysis: recent progresses in batch and flow devices
Wilson et al. Heterogeneous catalysts for converting renewable feedstocks to fuels and chemicals
JP2014210800A (ja) バイオ燃料添加剤として有用な第1級アルキルグリセロールエーテルのグリセロールからの調製方法
BR112012003276A2 (pt) processo para a produção de ácidos graxos
EP2154232B1 (en) Process for production of fatty acid esters
EP3129448A1 (en) Process for preparing cyclic acetals which can be used as fuel components
RO130689B1 (ro) Catalizator pentru obţinerea esterilor metilici ai acizilor graşi, şi procedeu pentru obţinerea acestui catalizator
WO2009115274A1 (en) Process for the production of a composition useful as fuel
TWI498315B (zh) 由甘油製備作為生質燃料添加劑之一級烷基甘油醚之方法
US20070049763A1 (en) Methods for preparation and use of strong base catalysts
Neamtu et al. Synthesis and characterization of new solketal alkylesters usable as diesel biobased fuel additives
CN105505577B (zh) 一种生物柴油除味的方法
US11555153B1 (en) Conversion of glycerol to fuel-range organic compounds
CN109232156B (zh) 一种制备异戊烯的方法
WO2009073938A1 (en) Process to transform glicerol and/or biomass into products of greater aggregate value
WO2016185392A1 (en) Process and apparatus for the production of aldehydes starting from 1,2-diols