WO2011143728A1 - Processo de produção de bioquerosene de aviaçáo e composição de querosene de aviação - Google Patents

Processo de produção de bioquerosene de aviaçáo e composição de querosene de aviação Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a process for producing aviation biokerosene (BioQAV) from fatty acid alkyl esters from selected renewable raw materials and an aviation kerosene (QAV) composition containing aviation biokerosene (BioQAV) thus produced.
  • BioQAV aviation biokerosene
  • the burning of fossil fuels is one of the main sources of C0 2, considered the most responsible for the greenhouse effect.
  • C0 2 considered the most responsible for the greenhouse effect.
  • one of the main mitigating actions adopted worldwide has been the alternative burning of fuels from renewable sources.
  • it is also very important to reduce oil consumption and, therefore, the offer of synthetic and semi-synthetic fuels is increasing.
  • European Union legislation has also just framed aviation in the "EU Emission Trading Scheme (ETS)" through “Directive EC / 2008/101” to prepare them to meet the requirements of the directive.
  • ETS Emission Trading Scheme
  • the European Commission (EC) has developed a work called "guidelines for the monitoring and reporting of aviation activity data" which directs airlines within the scope of the Directive to take a series of measures from 1 January 2010 onwards. measures to monitor CC1 ⁇ 2 emissions and control the consumption of aircraft operating or flying over Europe.
  • IATA classifies the various families of non-petroleum fuels that have properties similar to standard aviation kerosene (QAv) as alternative jet fuels (AJF).
  • AJF may be derived from biological materials such as coal and natural gas. Most “AJF” can be categorized as Synthetic Paraffinic Kerosene (SPK) and if such "SPK” is derived from biomass other than coal or natural gas, it is categorized as bio-SPK.
  • SPK Synthetic Paraffinic Kerosene
  • Synthetic Hydrocarbons are synthetic fuels that are not limited to the kerosene range and can be produced from Coal-to-Liquid (CTL), Gas liquefaction to-Liquid (GTL)) or by the biomass liquefaction ("Biomass-to-Liquid - BTL”) by the Fisher Tropsch (FT) process. They are generally referred to as "XTL”, or fuels produced by liquefying any of raw materials by process FT, and are considered as variants of "SPK”.
  • CTL Coal-to-Liquid
  • GTL Gas liquefaction to-Liquid
  • Biomass-to-Liquid - BTL Biomass-to-Liquid - BTL
  • SPK Fisher Tropsch
  • a natural oil can be pyrolyzed (thermal cracking of coal, natural gas or biomass) and have the oxygen of its molecules removed to generate a liquid fuel of kerosene-like properties.
  • HDO Hydrodeoxygenated Oil
  • Hydrotreated vegetable oils for diesel production which usually do not reach the quality required for aviation kerosene production, are called Hydrotreated Vegetable Oils (HVO).
  • bio-SPK biodiesel and non-biokerosene
  • Vacuum fractionation of hydrocarbons is a refining process used when obtaining lighter distilled products with minimum thermal cracking of residual heavy fractions. It is worth mentioning that none of these alternative aviation fuels mentioned so far have been certified by aircraft manufacturers to be used pure. All products were used in mixtures with conventional aviation kerosene, and the maximum amount used was 50% by volume concentration of a synthetic paraffin kerosene with a conventional aviation kerosene.
  • Patent document WO 2009/018390 teaches a biodiesel production process that encompasses an initial stage of vacuum distillation of certain fatty acids produced from vegetable oils, followed by a process of esterification of pre-distilled fatty acids. That is, the paper teaches a process that first purifies fatty acids and then turns them into esters for use as biodiesel. Therefore, the technique still needs adaptations so that it can be employed in the process of obtaining an aviation biokerosene from vegetable oils, which are much more abundant in nature than their fatty acids.
  • the aim of the present invention is to develop a process for obtaining BIOQAV capable of transforming oils of renewable origin into a product which, when added to a conventional QAV of mineral origin, gives rise to a composition that remains within national specifications. and international, accepted for end product certification as aviation kerosene.
  • BIOQAV-100 aviation biokerosene
  • the present invention relates to a process for obtaining aviation biokerosene and an aviation kerosene composition containing the aviation biokerosene thus produced.
  • the process consists of simultaneously combining three basic conditions: raw material selection; processing conditions; and control of certain product characteristics.
  • biodiesel feedstock is selected from light glyceride-rich vegetable oils containing fatty acids with chains of six to fourteen carbon atoms.
  • the selected raw material is then subjected to a transesterification process under conditions adjusted to generate a product with acidity and total glycerin content below the maximum limits of biodiesel specification.
  • the biodiesel load is then subjected to vacuum fractionation under controlled conditions.
  • the operating conditions used during the fractionation process are adjusted such that the heavy fraction retained at the bottom of the fractionation tower meets the specifications defined for a finished biodiesel, and the light fraction, which is aviation biokerosene (BIOQAV- 100) has properties compatible with those established for aviation kerosene obtained from commercial oils.
  • BIOQAV- 100 aviation biokerosene
  • Controlling the conditions of the vacuum fractionation process of the present invention ensures a product with a freezing point of less than -10 ° C in the distilled light fraction, allowing up to 20% by weight to be used in the formulation of an aviation biokerosene ( BIOQAV-1) Semi-synthetic finished.
  • a renewable source which may be a light glyceride-rich vegetable oil containing six to fourteen carbon atoms in the fatty acid chain, selected from a group that comprising, but not limited to, coconut, babassu, palm kernel, ouricuri oils, or mixtures thereof in any proportion, it is subjected to a transesterification process adapted from known biodiesel production processes.
  • This transesterification process may be conducted in one, two or more steps, in continuous or batch reactors.
  • the reaction system should be sized to specify the biodiesel resulting from transesterification, as regards mono, di and triglyceride contents, water content and mainly acidity index, so that even after removal of the fraction of Light esters that will make up the BIOQAV-100, the end product still meets biodiesel specifications.
  • the separation of the glycerine phase produced in the second reaction step should be as efficient as possible to minimize or avoid the use of acid to neutralize the biodiesel phase.
  • This last separation step can be through centrifuge, coalescing systems or even gravitational settling systems designed to operate with high separation efficiency.
  • the acid content of biodiesel before light fraction fraction removal should be less than 0.07 mg KOH / g sample.
  • the biodiesel phase after glycerine separation, is sent to a purification system, aiming to remove excess alcohol, residual catalyst, soap and other contaminants.
  • the purification system may be demineralized water wash / dry type, resin adsorption or any other type of adsorbent, vaporization / vacuum distillation of biodiesel and separation of the liquid phase containing impurities, or a combination of these processes including other steps such as cooling for crystallization of impurities and filtration or centrifugation of impurities.
  • the produced biodiesel is sent to a certain stage of a vacuum distillation tower where the alkyl esters fractionation occurs, separating the fraction consisting of fatty acid derivatives of 6 to 14 carbon atoms that comes out at the top. Part of the condensed fraction returns to the first stage of the distillation tower (top) as reflux and the remainder is collected in the BIOQAV-100 tank.
  • the background product consisting of the fraction of alkyl esters derived from chain fatty acids containing more than 14 carbon atoms and part of the lauric esters (12 carbon atoms) exits at the bottom of the distillation tower.
  • the ideal operating conditions of the distillation tower temperature, pressure, reflux ratio and number of fractionation stages vary depending on the selected raw material as well as the desired process BIOQAV yield.
  • the absolute pressure at the bottom of the distillation tower must be low enough for the tower to operate at temperatures below the degradation condition of the light chain carbon alkyl esters containing 6 to 14 atoms, thereby avoiding acidification of the products.
  • the pressure control at the top of the tower is kept below 100 mmHg, preferably between 1 and 20 mmHg.
  • the temperature control along the distillation tower is adjusted so that fractionation specifies the top product with a freezing point below -10 ° C, preferably at or below -13 ° C.
  • BIOQAV-100 The lower the freezing point, the higher the BIOQAV-100 content that can be incorporated into the QAV, by contrast, the lower the process yield in BIOQAV-100.
  • the preferred esters for producing BIOQAV-100 are those derived from capric, caprylic and caproic acids.
  • the lauric acid esters may also be present, however, in limited contents, preferably below 30%, because the higher the lauric acid esters content in BIOQAV-100 the higher the melting point. freezing
  • the design of the vacuum distillation tower should include a number of fractionation stages that minimize losses of capric acid-derived esters from the bottom of the tower.
  • Fractionation should preferably be done in fractionation columns capable of operating on a continuous basis, promoting short residence times of the column load. Alternatively, batch operations may also be used, provided that residence time is minimized.
  • the acidity of the background product is not within the biodiesel specifications, either due to degradation during fractionation or because the transesterification and purification process has not reached the "over specification" necessary to compensate for the concentration effect resulting from the removal of the light fraction,
  • the product is routed to a neutralization section.
  • the product is mixed with alkaline solution, preferably sodium hydroxide solution, with concentration ranging from 5% w / w to 50% w / w, to reduce acidity below 0.5 mg KOH / g or the value set by the required regional specification.
  • alkaline solution preferably sodium hydroxide solution
  • concentration ranging from 5% w / w to 50% w / w, to reduce acidity below 0.5 mg KOH / g or the value set by the required regional specification.
  • the product may be sent to a mixing reactor at a temperature between 20 ° C and 100 ° C, with a residence time between 1 and 30 minutes, or caustic washing tower or alkaline fixed bed reactor.
  • the neutralized product then proceeds to one or more demineralized water wash steps, preferably countercurrent, at a temperature between 20 ° C and 100 ° C, followed by decantation, to remove soaps and excess alkaline agent used in the neutralization.
  • the neutralized product may pass a gravimetric or centrifugal slurry separator prior to washing to remove neutralization sludge, minimizing demineralized water consumption.
  • the amount of water and number of wash / neutralize steps is sized to reduce the sodium content plus the potassium content to the value set by the biodiesel specification, usually below 5 ppm.
  • the product then goes to the biodiesel dryer, where vaporization and water removal take place at temperatures between 60 ° C and 120 ° C and vacuum (absolute pressure between 200 and 1 mmHg).
  • Optimum drying temperature and pressure conditions should be set according to the type of vegetable oil used as a filler, so that there is no loss of BIOQAV by spraying.
  • the residual soaps may be adsorbed with silica gel followed by drying and filtration of the product on a diatomaceous earth filter or equivalent.
  • the residual soaps may also be adsorbed onto an ion exchange resin bed.
  • the vacuum distillation top product shows acidity incompatible with the final value of 0.015 mg KOH / g in the BIOQAV-100 and QAV mixture, the top product should be subjected to the same type of neutralization described above. for the background product.
  • the present invention contemplates the alternative of producing an intermediate stream, concentrated in lauric acid ester, by introducing, in the distillation column, of an intermediate withdrawal plate.
  • the production of lauric acid esters depending on the logistics conditions of the plant and the market, adds value to the products, contributing to the process profitability improvement.
  • the feedstock used for the transesterification step is a babassu oil filler.
  • This oil is transferred to a mixing reactor, together with methanol and an alkaline catalyst and can be chosen from: sodium or potassium ethoxide, sodium or potassium methoxide, sodium or potassium hydroxide.
  • the mixture is reacted for 60 minutes at 60 ° C.
  • the mixture is transferred to a decanter, where it remains decanting for two hours.
  • the heavy glycerin-rich phase is removed from the bottom of the decanter.
  • the light biodiesel-rich phase is transferred back to the reactor, along with a new methanol and alkaline catalyst charge.
  • the reaction and decantation procedure is repeated once again, generating a light phase of crude biodiesel.
  • This biodiesel is transferred to a washing vessel, along with a load of demineralized water, in the proportion that can range from 5 to 50 parts of biodiesel to one part of water.
  • the wash vessel shaker is operated for 5 minutes to extract contaminants, especially soaps, excess methanol and residual catalyst. After 5 minutes the mixture is transferred to a decanter, where it remains decanting for two hours. At the end of the settling time, the aqueous phase is removed from the bottom of the decanter.
  • biodiesel is transferred back to the washing vessel, along with a new load of demineralized water.
  • the washing procedure is repeated once again, generating a light phase of wet biodiesel.
  • the aqueous phase of the second wash is reserved for use as water from the first wash step of biodiesel produced in the next batch.
  • the wet biodiesel is then transferred to a dryer where it is heated to 80 ° C under absolute pressure below 730 mmHg to reduce water content to below 500 ppm.
  • the babassu oil transesterification procedure is repeated numerous times until sufficient volume has been accumulated for processing in the vacuum distillation system.
  • there is no filtration stage for polishing biodiesel which is why the product does not meet the national specification for contaminants.
  • biodiesel absorbs moisture from the air.
  • the methyl esters produced in the transesterification step fit the Brazilian biodiesel specification (ANP Resolution No. 7 of March 19, 2008), as shown in the results presented in Table 1. further up.
  • the produced biodiesel is subjected to a series of experimental laboratory distillations to define the conditions adopted in an experimental run in a semi-industrial vacuum fractionation unit, also conventional.
  • the cargo vessel temperature is around 50 ° C and the preheater raises the temperature of the biodiesel to the range of 125 ° C to 135 ° C, with the aim of contributing to the separation of the fractions at the top of the column. fractionation.
  • the unit operates under vacuum from 1 mmHg to 10 mmHg and the temperature at the top of the column is maintained in the range of 80 ° C to 110 ° C.
  • the ratification column of the unit used which has 14 to 18 equilibrium stages consisting of structured filling, receives heat through a set of resistors located at the bottom of it ("trailer") that cause the load to reach a temperature of the order. 170 ° C.
  • the unit is vacuum operated to avoid very high bottom section temperatures and thus minimize product degradation with increased acidity.
  • the reflow may vary in the range from 5: 1 to 7: 1 in terms of liquid volume returning to the column.
  • Backflow is usually controlled by manipulating the control valve opening which adjusts the required biokerosene flow rate to return to the fractionation column.
  • Ester content (CENPES),% weight 96.5 min. 98.74
  • the diesel oil / biodiesel mixture used shall comply with the limits established for the cold filter plugging point contained in the current ANP specification of automotive diesel oil.
  • Both the top and bottom product collection vessels operate under atmospheric pressure.
  • the top product of the distillation tower should preferably have a freezing point below -10 ° C, preferably below -13 ° C. After some adjustments made during the pre-operation phase of the unit, the operating conditions presented in Table 2 are used.
  • a babassu biodiesel is loaded into the unit's cargo vessel.
  • the charge pump operates at an average flow rate of 2 l / h.
  • the temperature of the biodiesel cargo in the cargo vessel is around 50 ° C, and in the preheater the temperature is kept in the range of 125 ° C to 135 ° C, in order to contribute to the separation of fractions. at the top of the fractionation column.
  • the unit operates under a vacuum of 10 mmHg and the temperature at the top of the column is strictly controlled in the range of 80 ° C to 120 ° C by external reflux of biokerosene, ranging in a range from 5: 1 to 7: 1.
  • the temperature at the bottom of the fractionation column is maintained at around 165 ° C.
  • the load level at the bottom of the fractionation column is kept stable by a communicating vessel system and the bottom pickup pump is always kept submerged. "Heavy" biodiesel is removed from the background product collection vessel at room temperature. Both the top and bottom product collection vessels operated under atmospheric pressure.
  • Tables 4, 5, and 6 below show, respectively, the results obtained for "heavy” biodiesel, commercial aviation kerosene (QAV-1) and semi-synthetic aviation biokerosene composition (BIOQAV-10). ) formulated with 10% by weight pure aviation biokerosene (BIOQAV-100) and 90% QAV-1.
  • Viscosity at 40 ° C (ASTM D445), cSt 3.0 at 6.0 3.246
  • the deposit may not have abnormal color or pav color deposit
  • the lubricity control applies only to fuels containing more than 95% hydroprocessed fraction, and of this fraction at least 20% has been severely hydroprocessed. The limit applies only to production.
  • the deposit may not have abnormal color or pav color deposit
  • the lubricity control applies only to fuels containing more than 95% hydroprocessed fraction, and of this fraction at least 20% has been severely hydroprocessed. The limit applies only to production.
  • BIOQAV-10 produced in this process is a product ready to be tested and approved within what is considered in international jargon as a "Fit for Purpose” product, ie “fulfills its intended purpose” and become a substitute (“Drop in”) suitable enough for commercial aviation use.

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Abstract

A presente invenção diz respeito a um processo de obtenção de bioquerosene de aviação e a uma composição de querosene de aviação contendo o bioquerosene de aviação assim produzido. O processo consiste em simultaneamente combinar três condições básicas: seleção de matéria-prima; condições de processamento; e controle de determinadas características do produto. A composição se classifica como uma composição semi-sintética de querosene de aviação podendo conter até 20% em peso do bioquerosene de aviação, atendendo os limites preconizados nas especificações internacionais para querosene de aviação.

Description

PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOQUEROSENE DE AVIAÇÃO E COMPOSIÇÃO DE QUEROSENE DE AVIAÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção diz respeito a um processo de produção de bioquerosene de aviação (BioQAV), a partir de ésteres alquílicos de ácidos graxos oriundos de matérias-primas renováveis selecionadas, e a uma composição de querosene de aviação (QAV) contendo o bioquerosene de aviação (BioQAV) assim produzido.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
A necessidade de reduzir a dependência do petróleo, cada vez mais escasso e caro, aliada a crescente preocupação mundial em deter a elevação da temperatura do planeta, está levando a humanidade a tomar uma série de providências no sentido de utilizar outros tipos de combustíveis que permitam controlar a emissão de gases que causam o efeito estufa, sem deixar que isto afete negativamente o desenvolvimento da nossa indústria.
A queima de combustíveis fósseis é uma das principais fontes geradoras de C02, considerado o maior responsável pelo agravamento do efeito estufa. Para controlar tal geração, uma das principais ações mitigantes adotadas mundialmente vem sendo a queima alternativa de combustíveis oriundos de fontes renováveis. Por outro lado, é também de suma importância reduzir o consumo de petróleo e para tanto, avolumam- se as ofertas de combustíveis sintéticos e semi-sintéticos.
A tendência mundial no sentido da utilização de combustíveis não derivados de petróleo, renováveis ou não, começou pelo modal dos transportes terrestres, e chega agora com uma força considerável à indústria aeronáutica.
De acordo com a "International Air Transport Association - IATA", a aviação mundial é responsável por 2% do volume total das emissões de dióxido de carbono produzido pelo homem. A ΙΑΤΑ, publicou em seu relatório anual ("2009 Report on Alternative Fuels"), que suas associadas assumem o compromisso de chegar a 2017 utilizando 10% de combustíveis alternativos em seu inventário de combustíveis de aviação consumidos anualmente.
A legislação da União Européia também acaba de enquadrar a aviação na "EU Emission Trading Scheme (ETS)", através da "Directive EC/2008/101 ", visando a prepará-las para atender às exigências da diretiva.
A "European Commission (EC)" desenvolveu um traballho denominado "guidelines for the monitoring and report of aviation activity data" que orienta às aerolinhas que estiverem dentro do escopo da diretiva a tomarem, a partir de 01 de janeiro de 2010, uma série de providências no sentido de, monitorar as emissões de CC½ e controlar o consumo das aeronaves que operam ou que sobrevoam a Europa.
A IATA classifica as diversas famílias de combustíveis não derivados do petróleo que possuem propriedades similares ao querosene de aviação (QAv) padrão, como combustíveis de aviação alternativos ("Alternative Jet Fuels - AJF").
Os "AJF" podem ser derivados de materiais biológicos assim como o carvão e o gás natural. A maioria dos "AJF" pode ser categorizada como querosenes parafínicos sintéticos ("Synthetic Paraffinic Kerosene - SPK") e se tais "SPK" forem derivados de outras biomassas que não o carvão ou o gás natural, são categorizados como bio-SPK.
Os hidrocarbonetos sintéticos ("Synthetic Hydrocarbons") são combustíveis sintéticos que não se limitam à faixa do querosene e podem ser produzidos a partir da liquefação do carvão ("Coal-to-Liquid - CTL"), da liquefação do gás ("Gas-to-Liquid" - GTL") ou pela liquefação de biomassa ("Biomass-to-Liquid - BTL") pelo processo Fisher Tropsch (FT). São genericamente denominados de "XTL", ou combustíveis produzidos por liquefação de qualquer uma dessas citadas matérias primas pelo processo FT, e são considerados como variantes de "SPK".
Ao invés de ser submetido ao processo de FT um óleo natural pode ser pirolisado (craqueamento térmico de carvão, gás natural ou biomassa) e ter os oxigênios de suas moléculas removidos para gerar um combustível líquido de propriedades similares às do querosene. Estes produtos são chamados de óleos hidrodeoxigenados ("Hydrodeoxygenated Oil - HDO") e como não são parafínicos, não são considerados como variantes dos "SPK".
Outra prática comum de produção de biocombustíveis é a utilização dos óleos vegetais extraídos de sementes, como a soja e a canola. Esses óleos vegetais são craqueados termicamente e depois aprimorados quimicamente pela adição de hidrogénio por um processo de hidrotatamento. A fração de querosene destes produtos é chamada de querosene de aviação hidrotatado renovável ("Hydrotreated Renewable Jet Fuel" - HRJ"), outra variedade de "SPK".
Os óleos vegetais simplesmente hidrotratados para produção de diesel, que usualmente não atingem a qualidade necessária à produção de querosene de aviação, são chamados de óleos vegetais hidrotratados ("Hydrotreated Vegetable Oils - HVO").
Há ainda outra categoria de "AJF", que não está contemplada na atual classificação da IATA, talvez até porque até hoje somente tenha sido usada para produzir biodiesel e não bioquerosene (bio-SPK), que é a categoria dos ésteres alquílicos de ácidos graxos.
O processo de produção dos ésteres alquílicos de ácidos graxos por transesterificação catalisada, de óleos de origem natural, que já é de domínio público no que tange à produção de biodiesel, ainda precisa ser aprimorado para se adequar à produção de um bioquerosene de aviação acabado.
O fracionamento a vácuo de hidrocarbonetos é um processo de refino utilizado quando se quer obter produtos destilados mais leves, com um mínimo de craqueamento térmico das frações pesadas residuais. Vale mencionar que nenhum destes combustíveis de aviação alternativos citados até aqui recebeu a certificação de fabricantes de aeronaves para ser usado puro. Todos os produtos foram usados em misturas com o querosene de aviação convencional, havendo registro de que a quantidade máxima utilizada foi na concentração de 50% em volume de um querosene parafínico sintético com um querosene de aviação convencional.
Ou seja, tudo que se utilizou até agora foram querosenes de aviação semi-sintéticos e tal utilização, em condições efetivas de vôo, somente foi possível depois da criação da especificação ASTM D7566, "Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons", já mundialmente adotada na certificação destes tipos de produtos.
TÉCNICA RELACIONADA
Conforme se mencionou anteriormente, nem mesmo a IATA listou em sua classificação genérica de combustíveis de aviação alternativos a citada família de compostos químicos de origem natural.
Tudo o que se encontra reportado no atual estado da técnica diz respeito à utilização desses ésteres alquílicos de ácidos graxos como biodiesel, ou na produção de hidrocarbonetos pela rota de hidrotratamento (HVO) direcionados a outras aplicações. Isto porque os produtos gerados por essas duas rotas não permitem a incorporação direta de um HVO a um querosene de aviação comercial (QAV-1), pois tais HVO's não atendem a algumas especificações importantes do QAV-1 , principalmente quanto ao ponto de congelamento, medido pelo método ASTM D2386, que tem de ser inferior a -47°C. Além disto, esses processos não podem ser aplicados a qualquer tipo de óleo ou gordura natural, sob pena de o produto final nem sequer se enquadrar na faixa de destilação do QAV.
O documento de patente WO 2009/018390, por exemplo, ensina um processo de produção de biodiesel que engloba uma etapa inicial de destilação a vácuo de determinados ácidos graxos produzidos a partir de óleos vegetais, seguida de um processo de esterificação dos ácidos graxos pré-destilados. Ou seja, o documento ensina um processo que primeiro purifica os ácidos graxos para depois transformá-los em ésteres para serem usados como biodiesel. Portanto, a técnica ainda precisa de adaptações para que possa ser empregada em processo de obtenção de um bioquerosene de aviação partindo de óleos vegetais, que são muito mais abundantes na natureza do que os respectivos ácidos graxos.
O objetivo da presente invenção é desenvolver um processo de obtenção de BIOQAV, capaz de transformar óleos de origem renovável em um produto que, ao ser adicionado a um QAV convencional, de origem mineral, dê origem a uma composição que se mantenha enquadrada nas especificações nacionais e internacionais, aceitas para a certificação do produto final, como querosene de aviação.
Daqui por diante, por questões de simplificação, o bioquerosene de aviação passa a ser denominado de BIOQAV-100.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção diz respeito a um processo de obtenção de bioquerosene de aviação e a uma composição de querosene de aviação contendo o bioquerosene de aviação assim produzido. O processo consiste em simultaneamente combinar três condições básicas: seleção de matéria-prima; condições de processamento; e controle de determinadas características do produto.
Para atender às exigências do processo a matéria prima para produção do biodiesel é selecionada entre óleos leves de origem vegetal ricos em glicerídeos contendo ácidos graxos com cadeias de seis a quatorze átomos de carbono.
A matéria prima selecionada é então submetida a um processo de transesterificação, sob condições ajustadas para gerar um produto com acidez e teor de glicerina total abaixo dos limites máximos da especificação de biodiesel. Após a transesterificação, a carga de biodiesel, devidamente "sobre especificada" em termos de teor de água, teor de glicerina total e índice de acidez, é então submetida a um fracionamento a vácuo, sob condições controladas.
As condições operacionais usadas durante o processo de fracionamento são ajustadas de tal forma que a fração pesada retida no fundo da torre de fracionamento, atenda às especificações definidas para um biodiesel acabado, e, a fração leve, que é o bioquerosene de aviação (BIOQAV-100), apresente propriedades compatíveis com as estabelecidas para um querosene de aviação obtido de petróleos comerciais.
O controle das condições do processo de fracionamento a vácuo da presente invenção garante obter um produto com ponto de congelamento inferior a -10°C na fração leve destilada, permitindo uma utilização de até 20% em peso, na formulação de um bioquerosene de aviação (BIOQAV-1) semi-sintético acabado.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Na primeira etapa do processo de produção de BIOQAV-100, uma matéria-prima de origem renovável, que pode ser um óleo vegetal leve, rico em glicerídeos contendo de seis a quatorze átomos de carbono na cadeia dos ácidos graxos, selecionado de um grupo que compreende, dentre outros, os óleos de coco, babaçu, palmiste, ouricuri, ou misturas dos mesmos em qualquer proporção, é submetida a um processo de transesterificação adaptado a partir dos processos conhecidos de produção de biodiesel. Este processo de transesterificação pode ser conduzido em uma, duas ou mais etapas, em reatores contínuos ou batelada.
O sistema de reação deve ser dimensionado para sobre especificar o biodiesel resultante da transesterificação, no tocante aos teores de mono, di e triglicerídeos, teor de água e principalmente quanto ao índice de acidez, de modo que, mesmo após a retirada da fração de ésteres leves que irão compor o BIOQAV-100, o produto final ainda atenda às especificações de biodiesel. Após cada etapa de reação deve haver uma etapa de separação da fase glicerina formada. Em especial, a separação da fase glicerina produzida na segunda etapa de reação deve ser a mais eficiente possível, para minimizar ou evitar o uso de ácido para neutralização da fase de obtenção do biodiesel. Essa última etapa de separação pode ser através de centrífuga, sistemas coalescedores ou mesmo sistemas de decantação gravitacional projetados para operar com alta eficiência de separação. Idealmente, o índice de acidez do biodiesel antes da remoção da fração de ésteres leves, deve ser inferior a 0,07 mg KOH/g de amostra.
A fase biodiesel, após separação da glicerina, é encaminhada para um sistema de purificação, visando remoção do excesso de álcool, catalisador residual, sabões e outros contaminantes.
O sistema de purificação pode ser do tipo lavagem com água desmineralizada/secagem, adsorção com resinas ou qualquer outro tipo de adsorvente, vaporização/destilação à vácuo do biodiesel e separação da fase líquida contendo as impurezas, ou combinação desses processos, incluindo outras etapas como resfriamento para cristalização de impurezas e filtração ou centrifugação das impurezas.
De um modo geral, qualquer que seja o processo adotado, ele deve reduzir as impurezas da carga para valores abaixo dos valores especificados para biodiesel. Essa folga deve ser suficiente para compensar o aumento de concentração decorrente da remoção da fração de ésteres leves. Logo, o grau de severidade da transesterificação e da purificação deve aumentar com o aumento da produção da fração de BIOQAV-100.
Em uma segunda etapa o biodiesel produzido é encaminhado para um determinado estágio de uma torre de destilação á vácuo onde ocorre o fracionamento dos ésteres alquílicos, separando-se a fração constituída por derivados de ácidos graxos de 6 a 14 átomos de carbono que sai pelo topo. Parte da fração condensada retorna para o primeiro estágio da torre de destilação (topo) como refluxo e o restante é recolhido no tanque de BIOQAV-100.
O produto de fundo, constituído pela fração de ésteres alquílicos, derivados de ácidos graxos de cadeia contendo mais de 14 átomos de carbono e parte dos ésteres láuricos (12 átomos de carbono) sai pelo fundo da torre de destilação.
As condições ideais de operação da torre de destilação: temperatura, pressão, razão de refluxo e número de estágios de fracionamento, variam em função da matéria prima selecionada, bem como o rendimento desejado em BIOQAV do processo.
A pressão absoluta no fundo da torre de destilação deve ser baixa o suficiente para que a torre opere em temperaturas abaixo da condição de degradação dos ésteres alquílicos leves, de cadeia carbónica contendo de 6 a 14 átomos, evitando-se assim a acidificação dos produtos. Para isso o controle de pressão no topo da torre é mantido abaixo de 100 mmHg, preferivelmente entre 1 e 20 mmHg.
O controle de temperatura ao longo da torre de destilação é ajustado para que o fracionamento especifique o produto de topo com um ponto de congelamento inferior a -10°C, preferencialmente igual ou abaixo de -13°C.
Quanto menor o ponto de congelamento maior o teor de BIOQAV- 100 que pode ser incorporado ao QAV, em contrapartida, menor o rendimento do processo em BIOQAV-100. Isso significa que os ésteres preferenciais para produção de BIOQAV-100 são os derivados dos ácidos cáprico, caprílico e capróico.
Os ésteres do ácido láurico também podem estar presentes, porém, em teores limitados, preferencialmente abaixo de 30%, pois quanto maior o teor dos ésteres de ácido láurico, no BIOQAV-100 maior o ponto de congelamento. Dessa forma, o projeto da torre de destilação a vácuo deve contemplar um número de estágios de fracionamento que minimize as perdas de ésteres derivados do ácido cáprico pelo fundo da torre.
O fracionamento deve ser feito preferivelmente em colunas de fracionamento capazes de operar em regime contínuo, promovendo baixos tempos de residência da carga na coluna. Alternativamente, também podem ser usadas operações em batelada, desde que seja minimizado o tempo de residência.
Se a acidez do produto de fundo não estiver enquadrada nas especificações do biodiesel, devido à degradação durante o fracionamento ou porque o processo de transesterificação e purificação não atingiram a "sobre especificação" necessária para compensar o efeito da concentração decorrente da remoção da fração leve, o produto é encaminhado para uma seção de neutralização.
Na seção de neutralização o produto é misturado com solução alcalina, preferencialmente solução de hidróxido de sódio, com concentração que pode variar entre 5% m/m a 50% m/m, para reduzir o índice de acidez abaixo de 0,5 mg KOH/g ou o valor estabelecido pela especificação regional exigida. Alternativamente, o produto pode ser enviado para um reator de mistura, sob temperatura entre 20°C e 100°C, com tempo de residência entre 1 e 30 minutos, ou torre de lavagem cáustica ou reator de leito fixo alcalino. O produto neutralizado segue então para uma ou mais etapas de lavagem com água desmineralizada, preferencialmente em contracorrente, sob temperatura entre 20°C e 100°C, seguida de decantação, para remoção dos sabões e do excesso do agente alcalino usado na neutralização. Alternativamente, o produto neutralizado pode passar por um separador de borras, gravimétrico ou centrífugo, antes da lavagem, para remoção da borra de neutralização, minimizando o consumo de água desmineralizada. A quantidade de água e número de etapas de lavagem/neutralização é dimensionada de modo a reduzir o teor de sódio somado ao teor de potássio até o valor estabelecido pela especificação de biodiesel, normalmente abaixo de 5 ppm. O produto segue então para o secador de biodiesel, onde se dá a vaporização e remoção da água, sob temperatura entre 60°C e 120°C e vácuo (pressão absoluta entre 200 e 1 mmHg).
As condições ideais de temperatura e pressão da secagem devem ser estabelecidas de acordo com o tipo de óleo vegetal usado como carga, de modo que não haja perda de BIOQAV por vaporização. Alternativamente, após separação da borra de neutralização, os sabões residuais podem ser adsorvidos com sílica gel seguindo-se a secagem e filtração do produto, em filtro de terra de diatomácea ou equivalente.
Ainda alternativamente, os sabões residuais também podem ser adsorvidos em leito de resina de troca iônica.
Da mesma forma, se o produto de topo da destilação à vácuo apresentar acidez incompatível com o valor final de 0,015 mg KOH/g na mistura de BIOQAV-100 com o QAV, o produto de topo deve ser submetido ao mesmo tipo de neutralização descrito anteriormente para o produto de fundo.
Em óleos com altos teores de ácido láurico, tais como o óleo de babaçu, de palmiste, de ouricuri, a presente invenção contempla a alternativa de produção de uma corrente intermediária, concentrada em éster do ácido láurico, mediante introdução, na coluna de destilação, de um prato de retirada intermediária. A produção de ésteres do ácido láurico, dependendo das condições de logística da planta e de mercado, agrega valor aos produtos, contribuindo para melhoria da rentabilidade do processo.
EXEMPLO
O exemplo apresentado a seguir tem por objetivo ilustrar uma forma de concretização do invento, assim como comprovar sua possível aplicabi- lidade prática, não constituindo qualquer forma de limitação da invenção. Utiliza-se como matéria-prima da etapa de transesterificação uma carga de óleo de babaçu. Esse óleo é transferido para um reator de mistura, junto com metanol e um catalisador alcalino, podendo ser escolhido dentre: o etóxido de sódio ou de potássio, o metóxido de sódio ou de potássio, o hidróxido de sódio ou de potássio. A mistura é posta para reagir durante 60 minutos, na temperatura de 60°C. Ao final do tempo de reação a mistura é transferida para um decantador, onde permanece decantando durante duas horas. Ao final do tempo de decantação, a fase pesada, rica em glicerina, é retirada pelo fundo do decantador. Em seguida a fase leve, rica em biodiesel, é transferida de volta ao reator, junto com nova carga de metanol e catalisador alcalino. O procedimento de reação e decantação é repetido mais uma vez, gerando uma fase leve de biodiesel bruto. Esse biodiesel é transferido para um vaso de lavagem, junto a uma carga de água desmineralizada, na proporção que pode variar na faixa de 5 a 50 partes de biodiesel para uma parte de água. O agitador do vaso de lavagem é acionado durante 5 minutos, para proceder a extração dos contaminantes, principalmente, sabões, excesso de metanol e catalisador residual. Após 5 minutos a mistura é transferida para um decantador, onde permanece decantando durante duas horas. Ao final do tempo de decantação, a fase aquosa é retirada pelo fundo do decantador. Em seguida o biodiesel, é transferido de volta para o vaso de lavagem, junto com nova carga de água desmineralizada. O procedimento de lavagem é repetido mais uma vez, gerando uma fase leve de biodiesel úmido. A fase aquosa da segunda lavagem é reservada para ser usada como água da primeira etapa de lavagem do biodiesel produzido na batelada seguinte. O biodiesel úmido é então transferido para um secador, onde é aquecido até 80°C sob pressão absoluta inferior a 730 mmHg, para redução do teor de água até um valor inferior a 500 ppm.
O procedimento de transesterificação do óleo de babaçu é repetido inúmeras vezes até acumular volume suficiente para processamento no sistema de destilação a vácuo. Não há porém a etapa de filtração para polimento do biodiesel, razão pela qual o produto não atende a especificação nacional no tocante aos contaminantes. Além disso, devido ao tempo de espera para inicio da etapa de destilação a vácuo, o biodiesel absorve umidade do ar. Sendo assim, com exceção dos itens contaminação e umidade, os ésteres metílicos produzidos na etapa de transesterificação, se enquadram na especificação brasileira de biodiesel (Resolução ANP n° 7, de 19 de março de 2008), conforme mostram os resultados apresentados na Tabela 1 mais adiante.
O biodiesel produzido é submetido a uma série de destilações experimentais em laboratório para definir as condições adotadas em uma corrida experimental em unidade semi-industrial de fracionamento a vácuo, também convencional.
A temperatura do vaso de carga fica em torno dos 50°C e o pré- aquecedor eleva a temperatura do biodiesel para a faixa entre 125°C a 135°C, com o objetivo de contribuir para a separação das frações no topo da coluna de fracionamento.
A unidade opera sob vácuo de 1 mmHg a 10 mmHg e a temperatura no topo da coluna é mantida na faixa de 80°C a 110°C.
A coluna de ratificação da unidade utilizada, que possui de 14 a 18 estágios de equilíbrio constituídos por recheio estruturado, recebe calor através de um conjunto de resistências localizadas no fundo da mesma ("reboiler") que levam a carga a atingir uma temperatura da ordem de 170°C . A unidade é operada à vácuo, para evitar temperaturas muito altas na seção de fundo e assim, minimizar a degradação do produto com elevação da acidez.
Dependendo da estabilidade da operação da unidade de fracionamento, o refluxo pode variar na faixa de 5:1 a 7:1 em termos de volume de líquido retornando para a coluna. O refluxo é normalmente controlado através da manipulação da abertura da válvula de controle que ajusta a vazão de bioquerosene requerida para retornar á coluna de fracionamento.
TABELA 1
Res. Biodiesel
CARACTERÍSTICAS ANP n°7 carga
Aspecto (visual) Ul Clara e límpida
Densidade a 15°C (ASTM D4052), kg/m3 850 a 890 871,1
Volatilidade
Ponto de Fulgor (ASTM D93), °C 100 min. 115,0
Viscosidade a 40°C (ASTM D445), cSt 3,0 a 6,0 2,914
Fluidez
Ponto de entupimento de filtro a frio (ASTM D6371), °C (a) -7
Teor de ésteres (CENPES), % peso 96,5 min. 98,74
Composição
Enxofre total (ASTM D5453), mg/kg 50 máx. 5,4
Resíduo de carbono dos 100% destilados (ASTM 0,05 máx. (b)
D4530), % peso
Combustão
Número de cetano (ASTM D6890) anotar (b)
Cinzas sulfatadas (ASTM D874), % peso 0,02 máx. 0,0003
Corrosão Corrosividade ao cobre, 3h, 50°C (ASTM D130) 1 máx. 1A
Agua e sedimentos (ASTM D2709), % vol. - 0,10
Agua por Karl Fisher (ASTM D6304), mg/kg 500 550
Sódio + Potássio (EN 14108/14109), mg/kg 5 máx. < 1,0; < 1,0
Cálcio + Magnésio (EN 14538), mg/kg 5 máx. < 1,0; < 1,0
Fósforo (Plasma - CENPES), mg/kg 10 máx. < 1,0
Glicerina livre (ASTM D6584), % peso 0,02 máx. < 0,01
Contaminantes
Glicerina total (AOCS modificado) , % peso 0,25 máx. 0,134
Monoglicerídeos (ASTM D6584), % peso anotar 0,58
Diglicerídeos (ASTM D6584), %peso anotar 0,11
Triglicerídeos (ASTM D6584), % peso anotar 0,06
Metanol ou Etanol (CENPES), % peso 0,2 máx. < 0,01
Contaminação total (EN 12662), mg/kg 24 máx. 72,6 índice de acidez (ASTM D664), mg KOH/g 0,5 máx. 0,06 índice de iodo (EN 14111), g/100g anotar 20
Estabilidade a oxidação a 110°C (EN 14112), h 6 min. 18,7
LM - límpido e isento de impurezas;
(a) a mistura óleo diesel/biodiesel utilizada deverá obedecer aos limites estabelecidos para ponto de entupimento de filtro a frio constantes da especificação vigente da ANP de óleo diesel automotivo.
(b) os resultados obtidos encontram-se fora da faixa compreendida pelo método. O produto de fundo, após sair da coluna de destilação, é imediatamente resfriado, no caso do experimento, para 25°C a 30°C.
Tanto o vaso de coleta de produto de topo quanto o de fundo operam sob pressão atmosférica.
O produto de topo da torre de destilação deve, preferencialmente, possuir ponto de congelamento inferior a -10°C, preferencialmente abaixo de -13°C. Depois de alguns ajustes promovidos durante a fase de pré- operação da unidade são utilizadas as condições de operação apresentadas na Tabela 2.
Figure imgf000015_0001
Na unidade semi-industrial um biodiesel de babaçu é carregado no vaso de carga da unidade. A bomba de carga opera com uma vazão média 2 l/h. A temperatura da carga de biodiesel, no vaso de carga, fica em torno dos 50°C, e no pré-aquecedor a temperatura é mantida na faixa dos 125°C a 135°C, com o objetivo de contribuir para a separação das frações no topo da coluna de fracionamento.
A unidade opera sob vácuo de 10 mmHg e a temperatura no topo da coluna é estritamente controlada na faixa de 80°C a 120°C por intermédio de refluxo externo do bioquerosene, que varia numa faixa de 5:1 a 7:1.
A temperatura no fundo da coluna de fracionamento é mantida em torno de 165°C. O nível da carga, no fundo da coluna de fracionamento, é mantido estável por intermédio de um sistema de vasos comunicantes e é mantida sempre submersa a bomba de recolhimento de fundo. O biodiesel "pesado" é removido do vaso de coleta de produto de fundo à temperatura ambiente. Tanto o vaso de coleta de produto de topo quanto o de fundo operaram sob pressão atmosférica.
Os resultados médios obtidos durante o acompanhamento da produção do bioquerosene de aviação estão apresentados na Tabela 3.
Figure imgf000016_0001
As Tabelas 4, 5, e 6 a seguir apresentam, respectivamente, os resultados obtidos para o biodiesel "pesado", para um querosene de aviação comercial (QAV-1 ) e para uma composição de bioquerosene de aviação semi-sintético (BIOQAV-10) formulada com 10% em peso do bioquerosene de aviação puro (BIOQAV-100) e 90% de QAV-1.
Os resultados obtidos nas Tabelas 4, 5 e 6 indicam que o biodiesel "pesado", depois de pequenos ajustes, pode ser comercializado diretamente a partir da unidade produtora e que o BIOQAV-10, produzido segundo as condições previstas na presente invenção está em condições de ser submetido a certificações internacionais que regem a comercialização de querosenes de aviação semi-sintéticos, que é hoje o padrão geral de utilização destes tipos de combustíveis no mundo.
TABELA 4
Resolução Biodiesel
ENSAIOS ANP n°7 pesado
Densidade a 15°C (ASTM D4052), kg/m3 850 a 890 871 ,1
Viscosidade a 40°C (ASTM D445), cSt 3,0 a 6,0 3,246
Glicerina livre (ASTM D6584), % peso 0,02 máx. 0,01
Glicerina total (AOCS modificado), % peso 0,25 máx. 0,389
Estabilidade a oxidação a 110°C (EN 14112), h 6 min. 6,6 TABELA 5
Espec.
ENSAIOS QAV-1
ASTM D1655
Aparência (ASTM D4176) LIMS (1) LIMS
Cor Saybolt (ASTM D156) 28
Partículas contaminantes (ASTM D5452), mg/l 1 ,0 máx. 0,0
Acidez Total (ASTM D3242), mg KOH/g 0,015 máx. 0,01
Aromáticos (ASTM D1319), % volume 25,0 máx. 18,7
Enxofre Total (ASTM D2622), % peso 0,30 máx. 0,005
Enxofre mercaptídico (ASTM D3227), mg/kg 30 máx. < 2
Temperatura de destilação (ASTM D86)
- Ponto Inicial de Ebulição, °C 159
- 10% recuperados, °C 205 máx. 173,3
- 50% recuperados, °C reportar 205,5
- 90% recuperados, °C reportar 251,9
- Ponto Final de Ebulição, °C 300 máx. 284,2
- Resíduo, % volume 1 ,5 máx. 1 ,0
- Perdas, % volume 1 ,5 máx. 0,8
Densidade a 15°C (ASTM D4052), kg/mJ 775 a 840 813,6
Ponto de Fulgor (ASTM D56), °C 40 min. 46,5
Viscosidade cinemática @ -20°C (ASTM D445), cSt 8,000 máx. 4,676
Ponto de congelamento (ASTM D2386), °C -47 máx. 49,5
Poder calorífico inferior (ASTM D4809), MJ/kg 42,8 min. 42,9
Ponto de Fuligem (ASTM D1322), mm 25,0 min. 20,0
Ponto de Fuligem (ASTM D1322), mm e 19 min. 20,0
- Naftalenos (ASTM D1840), % volume 3,00 máx. 2,0
Corrosividade à Prata, 4h @ 50°C (ASTM D4814-04b) 1 máx. 0
Corrosividade ao cobre, 2h @ 100°C (ASTM D130) 1 máx. 1B
JFTOT (ASTM D3241), ΔΡ @ 260°C, mmHg 25,0 máx. 0,0
- depósito no tubo (visual) < 3 máx. (2) < 1
- goma (ASTM D381), mg/100ml 7 máx. 0,5
Tolerância a água (ASTM D1094) 1b Max. 1b
WSIM (combustível sem SDA) (ASTM D3848) 85 máx. 85
Teor de metais (ASTM D3605) , pg/kg
- Na - 43
- Fe - 26
- Zn - 9.4
-Cu - < 5
Pb - <5
Condutividade elétrica (ASTM D2624), pS/m 50 - 450 (3) 19
Lubricidade BOCLE (ASTM D5001) 0,85 máx. (4) 0,60 Onde:
(1) claro e brilhante e visualmente livre de água e de material insolúvel na temperatura ambiente;
(2) o depósito não pode ter depósito de cor anormal ou cor pav;
(3) limites exigidos no local, hora e temperatura de entrega ao comprador, no caso de o combustível conter aditivo dissipador de cargas elétricas;
(4) o controle de lubricidade aplica-se apenas a combustíveis contendo mais do que 95% de fração hidroprocessada, sendo que desta fração, no mínimo 20% tenha sido severamente hidroprocessada. O limite é aplicável somente na produção.
Figure imgf000018_0001
- Naftalenos (ASTM D1840), % volume 3,00 máx. 1 ,43
Corrosividade à Prata, 4h @ 50°C (ASTM D4814-04b) 1 máx. 0
Corrosividade ao cobre, 2h @ 100°C (ASTM D130) 1 máx. 1 B
JFTOT (ASTM D3241), ΔΡ @ 260°C, mmHg 25,0 máx. 0,0
- depósito no tubo (visual) < 3 máx. (3) < 1
- goma (ASTM D381), mg/100ml 7 máx. 0,5
Tolerância a água (ASTM D1094) 1 b Max. 1 b
WSIM (combustível sem SDA) (ASTM D3848) 85 máx. 85
Teor de metais (ASTM D3605) , g/kg
- Na - 43
- Fe - 26
- Zn - 9,4
-Cu - < 5
Pb - < 5
Condutividade elétrica (ASTM D2624), pS/m 50-450 (3) 19
Lubricidade BOCLE (ASTM D5001) 0,85 máx. (4) 0,49
Onde:
(1) claro e brilhante e visualmente livre de água e de material insolúvel na temperatura ambiente;
(2) o depósito não pode ter depósito de cor anormal ou cor pav;
(3) limites exigidos no local, hora e temperatura de entrega ao comprador, no caso de o combustível conter aditivo dissipador de cargas elétricas;
(4) o controle de lubricidade aplica-se apenas a combustíveis contendo mais do que 95% de fração hidroprocessada, sendo que desta fração, no mínimo 20% tenha sido severamente hidroprocessada. 0 limite é aplicável somente na produção.
O BIOQAV-10 produzido neste processo é um produto pronto para ser testado e aprovado dentro do que se considera, no jargão internacional como um produto "Fit for Purpose", ou seja "atende à finalidade a que se destina" e se tornar um substituto ("Drop in") adequado o suficiente para ser utilizado na aviação comercial.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOQUEROSENE DE AVIAÇÃO, caracterizado por simultaneamente combinar três condições básicas: seleção de matéria-prima; condições de processamento; e controle de determinadas características da qualidade do produto e compreender as seguintes etapas:
a) produzir uma carga de biodiesel sobre especificado, produzido a partir de matéria-prima de origem renovável, que pode ser um óleo vegetal leve rico em glicerídeos contendo de seis a quatorze átomos de carbono na cadeia dos ácidos graxos, selecionado de um grupo que compreende, dentre outros, os óleos de coco, babaçu, palmiste, ouricuri, ou misturas dos mesmos em qualquer proporção;
b) alimentar essa carga de biodiesel, em vaso de carga de uma unidade de fracionamento a vácuo;
c) submeter a referida carga de biodiesel a fracionamento sob vácuo de 1 mmHg a 100 mmHg de modo que a fração de bioquerosene de aviação seja retirada do topo da coluna de destilação, sob condições tais que minimizem a degradação de produto; d) controlar valores de ponto de congelamento do produto de topo da torre de destilação de modo que seja inferior a -10°C, preferencialmente abaixo de -13°C.
2- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOQUEROSENE DE AVIAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por o biodiesel, retirado do fundo da coluna de fracionamento, possuir características tais que permitem seja comercializado como tal.
3- PROCESSO DE PRODUÇÃO DE BIOQUEROSENE DE AVIAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por o produto de topo da torre de destilação, poder ser adicionado a um querosene de aviação comercial, na proporção de até 20% em peso. COMPOSIÇÃO DE QUEROSENE DE AVIAÇÃO, caracterizada por conter um bioquerosene de aviação produzido a partir de uma destilação fracionada a vácuo sob condições controladas quanto à temperatura, ao índice de acidez e ao ponto de congelamento do produto de topo da torre de fracionamento, de uma carga de biodiesel obtida a partir de um óleo vegetal leve contendo de seis a quatorze átomos de carbono, selecionado de um grupo que compreende, dentre outros, os óleos de coco, babaçu, palmiste, ouricuri, ou misturas dos mesmos em qualquer proporção.
COMPOSIÇÃO DE QUEROSENE DE AVIAÇÃO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada por a composição compreender de 80% a 99%, em peso de um querosene de aviação comercial derivado de petróleo, e de 1 % a 20%, em peso do bioquerosene de aviação, atendendo os limites preconizados nas especificações internacionais para querosene de aviação.
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