UA77363C2 - Process for preparation of ethyl esters of fatty acids - Google Patents
Process for preparation of ethyl esters of fatty acids Download PDFInfo
- Publication number
- UA77363C2 UA77363C2 UAA200509935A UAA200509935A UA77363C2 UA 77363 C2 UA77363 C2 UA 77363C2 UA A200509935 A UAA200509935 A UA A200509935A UA A200509935 A UAA200509935 A UA A200509935A UA 77363 C2 UA77363 C2 UA 77363C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- transesterification
- fatty acids
- amount
- product
- rapeseed oil
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 title claims abstract description 22
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 19
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 title claims abstract description 8
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 59
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 31
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims description 33
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 31
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 38
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- -1 at the same time Chemical compound 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 3
- GHVZOJONCUEWAV-UHFFFAOYSA-N [K].CCO Chemical compound [K].CCO GHVZOJONCUEWAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000008524 evening primrose extract Nutrition 0.000 description 2
- 229940089020 evening primrose oil Drugs 0.000 description 2
- 239000010475 evening primrose oil Substances 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 125000005456 glyceride group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 1
- 125000005457 triglyceride group Chemical group 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід відноситься до процесів отримання естерів жирних кислот і нижчих одноатомних спиртів, що 2 використовуються як сировина у виробництві різних продуктів.The invention relates to the processes of obtaining esters of fatty acids and lower monoatomic alcohols, which are used as raw materials in the production of various products.
Широко відоме отримання естерів жирних кислот переестерифікацією гліцеридів жирних кислот, що містяться в оліях, зокрема в ріпаковій олії, для виробництва дизельного палива.It is widely known to obtain esters of fatty acids by transesterification of glycerides of fatty acids contained in oils, in particular in rapeseed oil, for the production of diesel fuel.
Нині в багатьох країнах налагоджене промислове виробництво біодизельного палива на основі метилових естерів кислот ріпакової олії. Ці продукти як дизельне паливо мають перевагу над паливом на основі нафти, 70 оскільки вони є більш екологічно чистими, і ріпакова олія добувається з відновлюваної рослинної сировини.Today, industrial production of biodiesel fuel based on methyl esters of rapeseed oil acids is established in many countries. These products as diesel fuel have an advantage over petroleum-based fuels, 70 because they are more environmentally friendly and rapeseed oil is produced from renewable plant material.
Однак, у зв'язку з тим, що метанол - це отрута, а як сировина для його виробництва використовується нафта або вугілля, актуальним є завдання заміни метанолу іншими спиртами, наприклад, етанолом. За своїми експлуатаційними властивостями біодизпаливо на основі етилових естерів кислот ріпакової олії практично не відрізняється від подібного палива, що отримується з використанням метанолу, в той же час етанол не має 72 зазначених вище властивих метанолові недоліків, а його виробництво повністю базується на відновлюваній сировині.However, due to the fact that methanol is a poison, and oil or coal is used as a raw material for its production, the task of replacing methanol with other alcohols, for example, ethanol, is urgent. In terms of its operational properties, biofuel based on ethyl esters of rapeseed oil acids practically does not differ from similar fuel obtained using methanol, at the same time, ethanol does not have the 72 disadvantages inherent to methanol, and its production is completely based on renewable raw materials.
Технологія отримання естерів жирних кислот і нижчих спиртів (метилового, етилового та інших) широко розповсюджена і давно відома. Вона включає такі основні стадії: - переестерифікація тригліцеридів жирних кислот олій і/або тваринних жирів нижчим спиртом на основному каталізаторі, що проводиться в одну або декілька стадій; - відстоювання продукту переестерифікації для розділення на верхню естерну фазу і нижню, яка містить, в основному, гліцерин і яку відділяють від цільового продукту; - очищення отриманого естеру від домішок: побічних продуктів реакції (мил, моно- і дигліцеридів), залишків каталізатора, спирту тощо. сThe technology for obtaining esters of fatty acids and lower alcohols (methyl, ethyl, and others) is widespread and has been known for a long time. It includes the following main stages: - transesterification of triglycerides of fatty acids of oils and/or animal fats with a lower alcohol on the main catalyst, which is carried out in one or more stages; - settling of the transesterification product for separation into the upper ester phase and the lower phase, which contains, mainly, glycerol and which is separated from the target product; - purification of the obtained ester from impurities: by-products of the reaction (soap, mono- and diglycerides), catalyst residues, alcohol, etc. with
Незважаючи на те, що реагенти, які застосовуються, умови проведення процесу переестерифікації, основні Ге) технологічні прийоми відділення продуктів переестерифікації і очищення цільового продукту описані в різних джерелах інформації, розробка способів отримання продуктів, що мають задані властивості на основі певних сировинних компонентів, знаходження технологічно і економічно обгрунтованих оптимальних параметрів за дотримання вимог екології - всі ці завдання залишаються актуальними до цього часу, про що свідчить велика о кількість винаходів, що патентуються в цій області. Ге)Despite the fact that the reagents that are used, the conditions of the transesterification process, the main technological techniques for the separation of transesterification products and the purification of the target product are described in various sources of information, the development of methods of obtaining products with specified properties based on certain raw materials, finding technologically and economically justified optimal parameters in compliance with the requirements of ecology - all these tasks remain relevant until now, as evidenced by the large number of inventions patented in this area. Gee)
Аналіз патентної літератури, присвяченої технології отримання естерів жирних кислот переестерифікацією тригліцеридів олій і тваринних жирів за допомогою нижчих спиртів, показує, що хоча в значній частині патентів о розглядається можливість застосування різних спиртів, основна увага в них приділена розробці процесів з ї- використанням метанолу. У той же час у випадку застосування інших спиртів і, зокрема, етанолу необхідно 3о враховувати деякі їхні властивості, відмінні від властивостей метанолу, наприклад, більш високу температуру в кипіння, меншу гідрофільність і розчинювальну здатність, які впливають як на умови проведення основного процесу (переестерифікацію), так і на протікання процесів розділення фаз і на ефективність очищення цільового продукту від домішок. «The analysis of patent literature devoted to the technology of obtaining fatty acid esters by transesterification of triglycerides of oils and animal fats with the help of lower alcohols shows that although a significant part of the patents considers the possibility of using various alcohols, the main attention is paid to the development of processes with it - the use of methanol. At the same time, in the case of using other alcohols and, in particular, ethanol, it is necessary to take into account some of their properties, which are different from the properties of methanol, for example, a higher boiling point, lower hydrophilicity and solubility, which affect both the conditions of the main process (transesterification ), as well as on the flow of phase separation processes and on the efficiency of cleaning the target product from impurities. "
Як засвідчує досвід, в ході переестерифікації тригліцеридів жирних кислот ріпакової олії в присутності З основного каталізатора з використанням метанолу можна отримати продукт, який швидко розділяється на с естерну фазу і гліцерин; останній легко відділяється, а цільовий продукт вдається ефективно очистити відAs experience shows, in the course of transesterification of triglycerides of fatty acids of rapeseed oil in the presence of the main catalyst using methanol, a product can be obtained that quickly separates into the ester phase and glycerol; the latter is easily separated, and the target product can be effectively purified from
Із» домішок невеликими кількостями води. Проведення процесу переестерифікації в тих же умовах з використанням етанолу в багатьох випадках приводить до утворення емульсій, що важко розділяються як на основній стадії процесу, так і в процесі промивання водою цільового продукту на стадії очищення.With" impurities with small amounts of water. Carrying out the transesterification process under the same conditions using ethanol in many cases leads to the formation of emulsions that are difficult to separate both at the main stage of the process and during the process of washing the target product with water at the purification stage.
Для підвищення ефективності розділення продукту реакції переестерифікації і прискорення відділення і гліцеринової фази у відомих джерелах інформації рекомендуються різні технологічні прийоми: -І центрифугування, застосування коалесцентних фільтрів, сепараторів або інших фізичних впливів, а також застосування різних добавок (розчинників, поверхово-активних речовин тощо), в поєднанні з вибором найбільш о оптимальних умов і параметрів проведення основного процесу переестерифікації.To increase the efficiency of the separation of the product of the transesterification reaction and to accelerate the separation of the glycerol phase, various technological methods are recommended in known sources of information: - And centrifugation, the use of coalescent filters, separators or other physical effects, as well as the use of various additives (solvents, surface-active substances, etc.) , in combination with the selection of the most optimal conditions and parameters for the main transesterification process.
Ге»! 20 В останні роки в патентній літературі для полегшення розділення фаз, досягнення хорошого ефекту промивки і очищення естерної фази пропонується проведення цих стадій процесу з використанням добавок гліцерину. с» Так, у патенті КО М 2127251, С07С67/03, 69/24, 69/52, 1999 р. описаний спосіб отримання естерів жирних кислот переестерифікацією тригліцеридів нижчими спиртами (С.4-С/4) в присутності основних каталізаторів, в якому переестерифікацію проводять в 2 етапи за мольного співвідношенні олії і спирту, рівному 1 : 3-6 М 29 відповідно, і продукт переестерифікації промивають гліцерином. При цьому в разі використання рафінованоїGee! 20 In recent years, in the patent literature, in order to facilitate the separation of phases, to achieve a good washing effect and to purify the ester phase, it is proposed to carry out these stages of the process with the use of glycerol additives. c» Thus, the patent KO M 2127251, C07C67/03, 69/24, 69/52, 1999 describes a method of obtaining fatty acid esters by transesterification of triglycerides with lower alcohols (C.4-C/4) in the presence of basic catalysts, in in which transesterification is carried out in 2 stages at a molar ratio of oil and alcohol equal to 1: 3-6 M 29, respectively, and the transesterification product is washed with glycerin. At the same time, in the case of using refined
ГФ) ріпакової олії і 9б9уо--ного етанолу реакцію проводять за температури 40-452С, на 1-ому етапі відстоювання т продукту реакції ведуть протягом 12 годин і важку фазу відділлють центрифугуванням, а на 2-ому етапі для полегшення розділення фаз до продукту переестерифікації додають гліцерин. Обговорюється можливість застосування добавок гліцерину і на 1-ому етапі процесу. Продукт 2-ого етапу після повного відділення 60 гліцерину очищають відбілюючим матеріалом.GF) of rapeseed oil and 900% ethanol, the reaction is carried out at a temperature of 40-452C, at the 1st stage, settling of the reaction product is carried out for 12 hours, and the heavy phase is separated by centrifugation, and at the 2nd stage, to facilitate the separation of phases to the transesterification product add glycerin. The possibility of using glycerol additives at the 1st stage of the process is discussed. The product of the 2nd stage, after complete separation of 60 glycerol, is cleaned with a bleaching material.
Ще більш складним є процес переестерифікації тригліцеридів жирних кислот водним етиловим спиртом в присутності лужного каталізатора, в якому також використовують додавання гліцерину до продукту переестерифікації для полегшення розділення фаз (Пат. 5 М 6013817, СО0О7С67/03, С11С3/04, 2000 р.).Even more complex is the process of transesterification of fatty acid triglycerides with aqueous ethyl alcohol in the presence of an alkaline catalyst, in which the addition of glycerol to the transesterification product is also used to facilitate phase separation (Pat. 5 M 6013817, СО0О7С67/03, С11С3/04, 2000).
Технологія отримання етилового естеру, що складається з 5 стадій, передбачає використання для полегшення бо розділення продукту переестерифікації перших стадій збагачених гліцерином фаз подальших стадій і включає використання останніх також для гліцеролізу вільних жирних кислот, що містяться у вихідній сировині або утворюються в процесі її переробки.The technology for obtaining ethyl ester, which consists of 5 stages, involves the use of the transesterification product of the first stages to facilitate the separation of the glycerol-enriched phases of the subsequent stages and includes the use of the latter also for glycerolysis of free fatty acids contained in the raw material or formed during its processing.
Використання гліцерину для поліпшення розділення фаз після проведення процесу переестерифікації у Відомих способах, а також застосування центрифугування для тієї ж мети веде до ускладнення і подорожчання процесу та збільшення енергозатрат.The use of glycerol to improve the separation of phases after carrying out the transesterification process in known methods, as well as the use of centrifugation for the same purpose, leads to the complication and cost of the process and an increase in energy consumption.
За технічною суттю і ефектом, що досягається, найбільш близьким до способу, який заявляється, є процес отримання естерів жирних кислот і нижчих одноатомних спиртів (С 4-С5) переестерифікацією тригліцеридів жирних кислот спиртами в присутності основного каталізатора за температури 5-50 (Пат. ОБ М 5399731, 7/0 С1163/10, 1992 г). Процес перестерифікації здійснють за надлишку одноатомного спирту, що становить 1,1-1,8According to the technical essence and the effect achieved, the closest to the claimed method is the process of obtaining esters of fatty acids and lower monoatomic alcohols (C 4-C5) by transesterification of triglycerides of fatty acids with alcohols in the presence of the main catalyst at temperatures of 5-50 (Pat. OB M 5399731, 7/0 C1163/10, 1992). The transesterification process is carried out with an excess of monoatomic alcohol, which is 1.1-1.8
М на І М жирних кислоти у складі тригліцеридів, на кожні 100 г тригліцеридів застосовують 0,025-0,045 М каталізатори плюс кількість, еквівалентна кількості вільних жирних кислот у вихідній сировині.M per I M of fatty acids in the composition of triglycerides, for every 100 g of triglycerides, 0.025-0.045 M catalysts are used plus an amount equivalent to the amount of free fatty acids in the raw material.
Переестерифікацію рекомендують проводити у декілька стадій. Для полегшення розділення продукту на естерну фазу і гліцерин та ефективного відділення останнього в процесі відстоювання до продукту переестерифікації 7/5 додають в ході перемішування 0,1-5,090 (переважне 0,3-3,0906) розбавленого водного розчину органічної або неорганічної кислоти або кислої солі; процес розділення фаз прискорюють, використовуючи коалесцентний сепаратор.Transesterification is recommended to be carried out in several stages. To facilitate the separation of the product into the ester phase and glycerol and the effective separation of the latter during the settling process, 0.1-5.090 (preferably 0.3-3.0906) of a dilute aqueous solution of an organic or inorganic acid or acidic salt; the phase separation process is accelerated using a coalescent separator.
Як і в більшості інших джерел інформації, в описанні процесу в цьому патенті як приклади наведені досліди з використанням метанолу (5 прикладів з 7). Наведений лише один приклад використання етанолу в процесі переестерифікації тригліцеридів нейтральної (кислотне число 0,07 мг КОН/г) олії вечірньої примули з використанням як каталізатора етилату калію. Процес ведуть за температури 0-5 90 і за постійного перемішування, а після відділення гліцеринової фази для підвищення ефективності видалення залишкових кількостей гліцерину з естерної фази до неї додають в процесі перемішування 1 мл води.As in most other sources of information, the description of the process in this patent includes experiments using methanol as examples (5 examples out of 7). Only one example of the use of ethanol in the process of transesterification of triglycerides of neutral (acid number 0.07 mg KOH/g) evening primrose oil using potassium ethylate as a catalyst is given. The process is carried out at a temperature of 0-5 90 and with constant stirring, and after the separation of the glycerol phase, to increase the efficiency of removing residual amounts of glycerol from the ester phase, 1 ml of water is added to it during the stirring process.
Недоліком відомого способу є відсутність достатньої інформації про особливості проведення процесу Га переестерифікації з участю етанолу. Застосування описаних вище умов і параметрів процесу пере етерифікації тригліцеридів нейтральної олії вечірньої примули етанолом з використанням як каталізатора мало доступного і і) складного в зберіганні етилату калію в технології отримання біодизельного палива технічно і економічно невиправдано.The disadvantage of the known method is the lack of sufficient information about the specifics of the process of transesterification with ethanol. The application of the above-described conditions and parameters of the process of transesterification of triglycerides of neutral evening primrose oil with ethanol using the scarcely available and difficult to store potassium ethylate as a catalyst in the technology of obtaining biodiesel fuel is technically and economically unjustified.
Завданням винаходу є вдосконалення процесу отримання оетилових естерів жирних кислот со переестерифікацією тригліцеридів жирних кислот ріпакової олії, встановлення оптимальних умов його проведення для отримання з прийнятним виходом продуктів, придатних для використання в якості біодизельного ї-оі палива. соThe task of the invention is to improve the process of obtaining oethyl esters of fatty acids with transesterification of triglycerides of fatty acids of rapeseed oil, to establish optimal conditions for its implementation in order to obtain with an acceptable yield products suitable for use as biodiesel fuel. co
Поставлене завдання вирішене пропонованим способом отримання етилових естерів жирних кислот переестерифікацією ріпакової олії етиловим спиртом в присутності основного каталізатора з подальшим - домішуванням до отриманого продукту розбавленого водного розчину оцтової кислоти, відстоюванням утвореної /- че емульсії і відділенням гліцеринвмісної фази, в якому, згідно з винаходом, переестерифікацію проводять за температури 15-259С, водний розчин оцтової кислоти додають в кількості 7,5-15956 на вихідну ріпакову олію і продукт після відділення гліцеринвмісної фази промивають водою за температури 40-6020. «The task is solved by the proposed method of obtaining ethyl esters of fatty acids by transesterification of rapeseed oil with ethyl alcohol in the presence of the main catalyst, followed by admixture of a diluted aqueous solution of acetic acid to the obtained product, settling of the formed /-che emulsion and separation of the glycerol-containing phase, in which, according to the invention, transesterification is carried out at a temperature of 15-259C, an aqueous solution of acetic acid is added in the amount of 7.5-15956 to the original rapeseed oil and the product, after separation of the glycerin-containing phase, is washed with water at a temperature of 40-6020. "
Рекомендується проводити процес переестерифікації за мольного співвідношення етанол : гліцериди, що дорівнює 5,1-5,9 : 1, відповідно. - с Як каталізатор переважно використовувати Маон в кількості 1,2-1,595 мас. на вихідну ріпакову олію. и Концентрацію водного розчину оцтової кислоти визначають з розрахунку додавання до реакційної суміші є» кислоти в кількості, щонайменше еквівалентній залишковій кількості каталізатора в реакційній суміші.It is recommended to carry out the transesterification process at a molar ratio of ethanol: glycerides equal to 5.1-5.9: 1, respectively. - c As a catalyst, it is preferable to use Mahon in the amount of 1.2-1.595 wt. for the original rapeseed oil. и The concentration of an aqueous solution of acetic acid is determined by calculating the addition of acetic acid to the reaction mixture in an amount at least equivalent to the residual amount of the catalyst in the reaction mixture.
Промивання естерної фази водою здійснюють, нагріваючи її до температури 40-602С і промиваючи декілька разів, мінімум двічі, з витратою води, рівною 5-2095 на об'єм продукту, що обробляється. -і Як показують наведені нижче приклади здійснення винаходу і дані про властивості отриманих продуктів, -1 вказане у відмітній частині формули винаходу поєднання знайдених оптимальних параметрів процесу (температурний інтервал проведення переестерифікації і вибір витратних показників основних реагентів, о температурний режим водної промивки) дозволило створити вдосконалений процес отримання етилових естерів б 50 жирних кислот із забезпеченням прийнятного виходу і високої якості отримуваного цільового продукту, придатного для використання в якості біодизельного палива. с» Таким чином, поставлене завдання вирішене з досягненням необхідного технічного результату.Washing of the ester phase with water is carried out by heating it to a temperature of 40-602C and washing several times, at least twice, with a water consumption equal to 5-2095 per volume of the product being processed. - and As the following examples of the implementation of the invention and data on the properties of the obtained products show, -1 the combination of the optimal process parameters found in the distinguishing part of the claims of the invention (the temperature interval of the transesterification and the choice of the consumption indicators of the main reagents, o the temperature regime of the water wash) made it possible to create an improved the process of obtaining ethyl esters of 50 fatty acids with the provision of an acceptable yield and high quality of the obtained target product, suitable for use as biodiesel fuel. c" Thus, the task was solved with the achievement of the necessary technical result.
Нижче наведені конкретні приклади здійснення заявленого винаходу.Specific examples of implementation of the claimed invention are given below.
Процес проводили в лабораторних умовах з використанням звичайного лабораторного обладнання. 22 Як вихідні матеріали використали 2 зразки зневодненої ріпакової олії, що відрізнялися в'язкістю і о кислотним числом, а також абсолютизований етанол, що випускається промисловістю як високооктанова кисневмісна добавка (ВКД) до бензинів: зміст етанолу - не менше 99,895, зміст води -не більше 0,295, густина - о не менше 790 кг/м3. Каталізатором служив 95-9895-ньій їдкий натр. Для приготування розчину оцтової кислоти і для подальших промивань цільового продукту використали дистильовану воду. 60 Якість отриманого продукту оцінювали за показниками, передбаченими національними стандартами низки зарубіжних країн для біодизельного палива (ОМ 01191 (07,97) Австрія, ОБМ 65/6507 (09.98) Чехія, СІМ Е 51606 (09,97) ФРН: в'язкість за температури 402С, густина, кислотне число, лужне число, вміст води.The process was carried out in laboratory conditions using standard laboratory equipment. 22 As starting materials, 2 samples of dehydrated rapeseed oil, which differed in viscosity and acid number, were used, as well as absolutized ethanol, which is produced by the industry as a high-octane oxygen additive (VKD) for gasoline: the ethanol content is not less than 99.895, the water content is not more than 0.295, density - not less than 790 kg/m3. 95-9895 caustic soda served as a catalyst. Distilled water was used to prepare the acetic acid solution and for further washing of the target product. 60 The quality of the obtained product was evaluated according to the indicators provided by the national standards of a number of foreign countries for biodiesel fuel (ОМ 01191 (07.97) Austria, ОБМ 65/6507 (09.98) Czech Republic, SIM Е 51606 (09.97) Germany: viscosity according temperature 402C, density, acid number, alkaline number, water content.
Приклад 1.Example 1.
У реактор з мішалкою рамного типу завантажували 85,62 г ріпакової олії (РО) з в'язкістю 37,52 мм"с за бо температури 402С і кислотним числом 6,6 мг КОН/г, потім за температури 19,59С протягом 1 хв. приливали за постійного перемішування 1,28 г Маон у вигляді розчину в 23,35 г етанолу -«ВКД (мольне співвідношення етанол:85.62 g of rapeseed oil (RO) with a viscosity of 37.52 mm"s at a temperature of 402С and an acid number of 6.6 mg KOH/g was loaded into a reactor with a frame-type stirrer, then at a temperature of 19.59С for 1 min . with constant stirring, 1.28 g of Mahon as a solution in 23.35 g of ethanol was added - "VKD (molar ratio of ethanol:
РО становить 5,89 : 1 відповідно; кількість Маон 1,49 9о мас. на РО) і продовжували перемішування суміші за температури 20-212С протягом 1,5 год.RO is 5.89 : 1, respectively; amount of Mahon 1.49 9o wt. on RO) and continued mixing the mixture at a temperature of 20-212C for 1.5 hours.
Далі для досягнення фазового розділення і полегшення відділення гліцеринвмісного шару реакційну суміш струшували з водним розчином оцтової кислоти, яку додавали в кількості 0,49 г у вигляді розчину в 6,46 г води (7,54 905 мас. до наважки РО). Формування двох фаз відмічали вже через 0,1-0,2 г, відстоювання продовжували протягом 2 год. 70 Верхню фазу після видалення чорно-червоної в'язкої гліцеринвмісної фази промивали З рази водою, яку додавали в кількості 7 15 90 мас. від маси естерної фази, струшуючи суміш, що приводило до утворення у кожному випадку щільної емульсії, яка погано розділяється. Для розділення фаз отримані емульсії нагрівали до 40-602С до чіткого формування фаз, після чого продовжували відстоювання протягом - 2 год. в ході природного охолодження. Після видалення нижніх (водно-спиртових) фаз маса отриманого цільового продукту становила 75 87,59о мас. на вихідну РО. Після осушення продукту з допомогою безводного Ма 250, до повної прозорості і подальшого зневоднення за температури 1002С у вакуумі 7 50 мм.рт.ст. протягом 0,5 год. зменшення ваги становило 0,2195 від вихідного. Характеристики отриманого продукту: в'язкість за температури 4090 - 5,10 мм/с, густина за температури 242С - 868 кг/мУ, кислотне число - 0,45 мг КОН/г, лужне число (мило) - 0,07 мгThen, in order to achieve phase separation and facilitate the separation of the glycerol-containing layer, the reaction mixture was shaken with an aqueous solution of acetic acid, which was added in the amount of 0.49 g as a solution in 6.46 g of water (7.54 905 wt. to the weight of RO). The formation of two phases was noted already after 0.1-0.2 g, settling was continued for 2 hours. 70 The upper phase, after removal of the black-red viscous glycerin-containing phase, was washed three times with water, which was added in the amount of 7 15 90 wt. from the mass of the ester phase, shaking the mixture, which led to the formation in each case of a dense emulsion that is poorly separated. To separate the phases, the obtained emulsions were heated to 40-602C until the phases were clearly formed, after which the settling was continued for - 2 hours. during natural cooling. After removing the lower (water-alcohol) phases, the mass of the obtained target product was 75 87.59% by mass. on the day off RO. After drying the product with the help of anhydrous Ma 250, until complete transparency and further dehydration at a temperature of 1002С in a vacuum of 7 50 mm Hg. within 0.5 hours weight reduction was 0.2195 from the original. Characteristics of the obtained product: viscosity at a temperature of 4090 - 5.10 mm/s, density at a temperature of 242C - 868 kg/mU, acid number - 0.45 mg KOH/g, alkaline number (soap) - 0.07 mg
КОНУг.KONUg.
Приклад 2.Example 2.
Обробці піддавали РО з в'язкістю 48,5 мм/с за температури 40"С і з кислотним числом 2,8 мг КОН/г, число омиления - 175,0 мг КОН/г.The treatments were subjected to RO with a viscosity of 48.5 mm/s at a temperature of 40"C and with an acid value of 2.8 mg KOH/g, the acid number - 175.0 mg KOH/g.
У реактор з пропеллерною мішалкою завантажували 322,71 г РО і за енергійного перемішування протягом 0,2 год за температури 18-242С приливали розчин 4,84 г Маон в 88,42 г етанолу-ВКД. Мольне співвідношення с 29 етанол : РО становило 5,6: 1 відповідно; кількість МаоОН становила 1,595 мас. на РО). Перемішування Ге) продовжували протягом 1,5 год за температури 20,5-22,020. Після відстоювання протягом 5,1 год від моменту повного додавання розчину МасонН реакційну масу обробляли за постійного перемішування розчином 0,81 г оцтової кислоти в 39,14 г води (12,2 95 до наважки РО) протягом 2 хв за температури 17-1820. Після додаткового перемішування протягом 1 хв отриманий продукт переносили в ділильну воронку, в якій уже через 2 хв о починалося формування двох фаз. Після відстоювання до припинення зміни величини об'єму фаз відділяли (Се) 161,59 г нижньої гліцеринвмісної фази чорно-червоного кольору з в'язкістю за температури 402С - 14,86 мм/с і с густиною за температури 252С - 968 кг/м? від верхньої фази, отриманої в кількості 285,19 г (мутнувата рідина жовтого кольору з в'язкістю 5,26 мм/с і густиною - 861 кг/м). Вихід "сирого" продукту становив 88,7 95 мас. від -322.71 g of RO was loaded into the reactor with a propeller stirrer and a solution of 4.84 g of Mahon in 88.42 g of ethanol-VKD was poured into the reactor with vigorous stirring for 0.2 h at a temperature of 18-242C. The molar ratio of c 29 ethanol : PO was 5.6: 1, respectively; the amount of MaoOH was 1.595 wt. on RO). Stirring (He) was continued for 1.5 h at a temperature of 20.5-22.020. After settling for 5.1 hours from the moment of complete addition of MasonH solution, the reaction mass was treated with constant stirring with a solution of 0.81 g of acetic acid in 39.14 g of water (12.2 95 to the weight of RO) for 2 min at a temperature of 17-1820. After additional mixing for 1 min, the obtained product was transferred to a separatory funnel, in which the formation of two phases began after 2 min. After settling until the change in the volume of the phases stopped, 161.59 g of the lower glycerin-containing phase of black-red color with a viscosity at a temperature of 402С - 14.86 mm/s and a density at a temperature of 252С - 968 kg/m was separated ? from the upper phase obtained in the amount of 285.19 g (turbid yellow liquid with a viscosity of 5.26 mm/s and a density of 861 kg/m). The yield of "raw" product was 88.7 95 wt. from -
РО (теоретичний вихід - 103 9о від РО). Після триразового промивання водою, яку додавали в кількості 1295 на - масу продукту, що обробляється, нагрітого до температури 40-60 «С, отримали 274,78 г (85,479о мас. від РО) цільового продукту. Отриманий продукт піддавали осушуванню з допомогою Ма»5О, і К»аСОз і подальшому зневодненню, як описано в прикладі 1, після чого отримали кінцевий продукт з такими параметрами: в'язкість за « температури 402С - 5,85 мм/с, густина за температури 262С - 859 кг/мУ, кислотне число - 0,36 мг КОН/г, лужне число (мила) - 0,30 мг КОНУ/г. т с Таким чином, за отримання етилових естерів жирних кислот навіть з використанням ріпакової олії з в підвищеною в'язкістю пропонований спосіб забезпечує отримання продукту з прийнятним виходом, а дані про ни його якісні показники свідчать про те, що винахід, який заявляється, дозволяє отримати продукт, придатний для використання як дизельне паливо. -ІRO (theoretical yield - 103 9o from RO). After washing three times with water, which was added in the amount of 1295 per - mass of the product being processed, heated to a temperature of 40-60 "С, 274.78 g (85.479o mass. of RO) of the target product were obtained. The obtained product was subjected to drying with the help of Ma"5O and K"aSO3 and further dehydration, as described in example 1, after which the final product with the following parameters was obtained: viscosity at a temperature of 402С - 5.85 mm/s, density at at a temperature of 262C - 859 kg/mU, acid number - 0.36 mg KOH/g, alkaline number (soap) - 0.30 mg KOHN/g. Thus, for obtaining ethyl esters of fatty acids, even with the use of rapeseed oil with increased viscosity, the proposed method ensures obtaining a product with an acceptable yield, and the data on its quality indicators indicate that the claimed invention allows obtaining product suitable for use as diesel fuel. -AND
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200509935A UA77363C2 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Process for preparation of ethyl esters of fatty acids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200509935A UA77363C2 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Process for preparation of ethyl esters of fatty acids |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA77363C2 true UA77363C2 (en) | 2006-11-15 |
Family
ID=37506427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200509935A UA77363C2 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Process for preparation of ethyl esters of fatty acids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA77363C2 (en) |
-
2005
- 2005-10-21 UA UAA200509935A patent/UA77363C2/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2634819C (en) | Process for the preparation of biodiesel | |
| Atadashi et al. | Biodiesel separation and purification: a review | |
| Leung et al. | A review on biodiesel production using catalyzed transesterification | |
| ES2593283T3 (en) | Method for the production of fatty acid alkyl esters | |
| CN100488957C (en) | Use of a mixture of esters of fatty acids as fuel or solvent | |
| US20100205853A1 (en) | Process for the Preparation of Biodiesel from Vegetable Oils Containing High FFA | |
| EA004051B1 (en) | Method for producing fatty acid esters of monovalent alkyl alcohol sand use of the same | |
| RU2127251C1 (en) | Process for preparing fatty acid esters | |
| Topare et al. | Biodiesel from algae oil as an alternative fuel for diesel engine | |
| RU2009105665A (en) | COMBINED METHOD FOR PRODUCING BIOFUELS FROM VARIOUS TYPES OF RAW MATERIALS AND RELATED PRODUCTS | |
| JP2010516627A (en) | Method for separating saturated and unsaturated fatty acids | |
| Manurung et al. | One step transesterification process of sludge palm oil (SPO) by using deep eutectic solvent (DES) in biodiesel production | |
| CA2131654A1 (en) | Process for producing lower alkyl fatty acid esters | |
| US9303233B2 (en) | Transesterification of vegetable oils | |
| JP2005015562A (en) | Method for producing fatty acid alkyl ester | |
| AU2003267398A1 (en) | Method for improving the long term stability of biodiesel | |
| UA77363C2 (en) | Process for preparation of ethyl esters of fatty acids | |
| RO130689A2 (en) | Process and catalyst for preparing fatty acid methyl esters | |
| Pasae et al. | The use of super base cao from eggshells as a catalyst in the process of biodiesel production | |
| EA020085B1 (en) | Production of fatty acid and fatty acid ester | |
| RU2440405C1 (en) | Biofuel obtaining method | |
| BR102022019345B1 (en) | BIODIESEL PRODUCTION PROCESS | |
| El-Wehishy et al. | EVALUATION OF CANOLA BIODIESEL PURIFICATION FOR ITS USING AS A SUBSTITUTE FOR DIESEL FUEL IN RURAL COMMUNITIES | |
| AU2006100428A4 (en) | Production of biodiesel | |
| CZ289417B6 (en) | Process for preparing vegetable diesel oil from vegetable oils, particularly of rapeseed oil |