Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2385900C1 - Method of preparing liquid biofuel - Google Patents

Method of preparing liquid biofuel Download PDF

Info

Publication number
RU2385900C1
RU2385900C1 RU2008126414/13A RU2008126414A RU2385900C1 RU 2385900 C1 RU2385900 C1 RU 2385900C1 RU 2008126414/13 A RU2008126414/13 A RU 2008126414/13A RU 2008126414 A RU2008126414 A RU 2008126414A RU 2385900 C1 RU2385900 C1 RU 2385900C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
raw materials
magnesium silicate
minutes
biodiesel
settling tank
Prior art date
Application number
RU2008126414/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008126414A (en
Inventor
Марина Ивановна Бабурина (RU)
Марина Ивановна Бабурина
Дмитрий Германович Горохов (RU)
Дмитрий Германович Горохов
Андрей Николаевич Иванкин (RU)
Андрей Николаевич Иванкин
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности имени В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук
Priority to RU2008126414/13A priority Critical patent/RU2385900C1/en
Publication of RU2008126414A publication Critical patent/RU2008126414A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2385900C1 publication Critical patent/RU2385900C1/en

Links

Landscapes

  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves preparation of raw material, heating with subsequent treatment and obtaining fuel. The prepared material is heated at 55-60°C, with subsequent separation of moisture and impurities, and the material is treated in a reaction vessel through simultaneous esterification and trans-esterifiction while mixing the material with alcohol in ratio 5:1-7:1 respectively and addition of a heterogeneous acid catalyst in amount of 5-10% to the mass. The process is carried out at 120-150°C for 60-120 minutes with turbulent stirring at 1200-1500 rpm and at atmospheric pressure. 5% glycerin is added 15 minutes before the end of the process. The process is stopped and the heterogeneous catalyst is extracted. The obtained substrate is put into a settling tank and kept for 6 hours. Biodiesel and glycerin in the settling tank are separated by draining the formed bottom glycerin phase. Excess alcohol is distilled off. The biodiesel is purified with magnesium silicate for 30 minutes. Magnesium silicate is extracted and reduced. The raw material used is raw fat containing 10-100% free fatty acids and/or plant material of oil-bearing crops, and the heterogeneous acid catalyst used is lanthanum diphosphate and/or magnesium silicate and/or aluminium diphosphate and/or sulphated zirconium.
EFFECT: invention increases output of the product with improved ecological index.
1 dwg, 3 ex

Description

Изобретение относится к области переработки промышленных отходов, в частности пищевой промышленности, переработки скота, и может быть использовано при производстве жидкого биотоплива для агропромышленных и коммунально-бытовых нужд.The invention relates to the field of processing industrial waste, in particular the food industry, livestock processing, and can be used in the production of liquid biofuels for agricultural and domestic needs.

Известен способ получения топлива для дизельного двигателя, содержащий: этап первой очистки отходов масла, содержащих рыбий жир (неиспользованное масло или отходы рыбьего жира) или отфильтрованной смеси рыбьего жира и растительного масла (неиспользованное масло или отходы растительного масла) (именуемых далее "исходный материал"), с очисткой с перемешиванием с введением озона для разделения, состава указанного исходного материала и тонкой пульверизации исходного материала, этап фильтрации материала, полученного в первой очистке, этап второй очистки смеси отфильтрованного материала с введением озона для дальнейшей тонкой пульверизации указанного фильтрата и этап введения противокристаллизационного средства в материал, полученный на этапе второй очистки, в котором на этапе первой очистки добавляются окислительно-восстановительное средство и ингибитор полимеризации, в результате чего исходный материал не окисляется так сильно (см. заявка РФ 2003113558, C10L 1/08, 2003 г.).A known method of producing fuel for a diesel engine, comprising: the step of first cleaning waste oil containing fish oil (unused oil or waste fish oil) or a filtered mixture of fish oil and vegetable oil (unused oil or waste vegetable oil) (hereinafter referred to as "starting material" ), with purification with stirring with the introduction of ozone for separation, the composition of the specified starting material and fine atomization of the starting material, the step of filtering the material obtained in the first treatment, step c the second purification of the mixture of the filtered material with the introduction of ozone for further fine atomization of the filtrate and the step of introducing the anti-crystallization agent into the material obtained in the second purification step, in which the redox and polymerization inhibitor are added at the first purification step, as a result of which the starting material is not oxidized so much (see RF application 2003113558, C10L 1/08, 2003).

Известен способ превращения исходного сырья, по меньшей мере, в один полезный материал, включающий приготовление взвеси из указанного исходного сырья, вступление взвеси в первую реакцию для получения реакционного сырья, включающего, по меньшей мере, один твердый реакционный продукт, по меньшей мере, один жидкий реакционный продукт и воду, отделение указанного, по меньшей мере, одного твердого продукта, указанной воды и указанного, по меньшей мере, одного жидкого продукта от указанного реакционного сырья и превращение указанного, по меньшей мере, одного жидкого реакционного продукта, например один жидкий продукт включает, по меньшей мере, одно производное жира или одну жирную кислоту, по меньшей мере, в один полезный материал во второй реакции (см. заявка 2005133203, C05G 1/00, 2006 г.).A known method of converting a feedstock into at least one useful material, comprising preparing a suspension from said feedstock, introducing a suspension into a first reaction to obtain a reaction raw material comprising at least one solid reaction product, at least one liquid a reaction product and water, separating said at least one solid product, said water and said at least one liquid product from said reaction raw material and converting said at least of at least one liquid reaction product, for example, one liquid product includes at least one fat derivative or one fatty acid in at least one useful material in the second reaction (see application 2005133203, C05G 1/00, 2006 .).

Наиболее близким к заявленному известен способ переработки животных жиров и/или другого сырьевого материала в жидкое топливо, включающий следующие стадии: подачу материала, включающего животные жиры, в жидком виде в перегонный куб извлечение объема материала из перегонного куба, нагревание извлеченного материала до температуры расщепления, возвращение извлеченного материала в перегонный куб, разделение соединений с более низкой молекулярной массой из подвергнутого расщеплению материала на небольшую фракцию летучих головных погонов и вторичную смесь жидкого топлива на дистилляционной колонне, сбор вторичной смеси жидкого топлива при помощи конденсатора (см. заявка 2006120083, C10G 9/00, 2006 г.).Closest to the claimed method is known for processing animal fats and / or other raw materials into liquid fuel, which includes the following stages: feeding material including animal fats in liquid form to a distillation cube, extracting a volume of material from the distillation cube, heating the extracted material to a splitting temperature, returning the extracted material to a distillation cube, separation of compounds with a lower molecular weight from the cleaved material into a small fraction of volatile overheads and a secondary liquid fuel mixture on a distillation column, collecting a secondary liquid fuel mixture using a condenser (see application 2006120083, C10G 9/00, 2006).

Известные способы позволяют получить жидкое топливо, однако приемы трудоемки.Known methods allow to obtain liquid fuel, however, the methods are laborious.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение выхода продукта с улучшенными экологическими показателями, сокращение затрат на очистку биодизеля и глицерина.The technical task of the claimed invention is to increase the yield of the product with improved environmental performance, reducing the cost of cleaning biodiesel and glycerin.

Поставленная задача решается в способе получения жидкого биотоплива, включающем подготовку сырья, нагревание с последующей обработкой и получение топлива, отличающемся тем, что нагревание подготовленного сырья ведут при температуре 55-60°С с последующим отделением влаги и примеси, а обработку подготовленного сырья проводят в реакционном котле путем одновременной реакции этерификации и трансэтерификации при смешивании сырья со спиртом в соотношении 5:1-7:1 соответственно и добавлением гетерогенного кислотного катализатора в количестве 5-10% к массе, при этом процесс ведут при температуре 120-150°С в течение 60-120 мин при турбулентном перемешивании в 1200-1500 оборотов в минуту и атмосферном давлении, за 15 мин до окончания процесса добавляют глицерин 5%, останавливают процесс и извлекают гетерогенный катализатор, помещают полученный субстрат в отстойный бак на 6 часов, разделяют биодизель и глицерин в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина, отгоняют избыток спирта, очищают биодизель силикатом магния в течение 30 мин, извлекают силикат магния и его восстанавливают, причем в качестве сырья используют жировое сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-100% и/или растительное сырье масленичных культур, а в качестве гетерогенного кислотного катализатора дифосфат лантанума, и/или силикат магния, и/или дифосфат алюминия, и/или сульфатированный цирконий.The problem is solved in a method for producing liquid biofuel, including the preparation of raw materials, heating, followed by processing and obtaining fuel, characterized in that the heating of the prepared raw materials is carried out at a temperature of 55-60 ° C, followed by separation of moisture and impurities, and the processing of the prepared raw materials is carried out in the reaction boiler by the simultaneous reaction of esterification and transesterification by mixing the feed with alcohol in a ratio of 5: 1-7: 1, respectively, and by adding a heterogeneous acid catalyst in an amount of 5 -10% by weight, while the process is carried out at a temperature of 120-150 ° C for 60-120 minutes with turbulent stirring at 1200-1500 rpm and atmospheric pressure, 15% glycerol is added 15 minutes before the end of the process, the process is stopped and the heterogeneous catalyst is removed, the resulting substrate is placed in the settling tank for 6 hours, the biodiesel and glycerin are separated in the settling tank by draining the lower glycerol phase, the excess alcohol is distilled off, the biodiesel is purified with magnesium silicate for 30 minutes, magnesium silicate is recovered and restored they are used as raw materials, containing fatty raw materials with a free fatty acid content of 10-100% and / or vegetable raw materials of Pancake week crops, and as a heterogeneous acid catalyst, lanthanum diphosphate, and / or magnesium silicate, and / or aluminum diphosphate, and / or sulfated zirconium.

Данная технологическая схема имеет ряд преимуществ от традиционных известных технологий следующим:This technological scheme has several advantages from traditional well-known technologies as follows:

- использование любого липидного сырья с любым % СЖК;- the use of any lipid raw material with any% FFA;

- проведение реакций этефиризации и трансэтерификации одновременно;- carrying out reactions of ethefirization and transesterification at the same time;

- применение гетерогенного катализатора, увеличивающего уровень конверсии эфиров, исключающего образование побочных продуктов реакции и загрязнений, позволяет использовать его многократно, снижает затраты на реактивы;- the use of a heterogeneous catalyst that increases the level of conversion of ethers, eliminating the formation of by-products of the reaction and pollution, allows you to use it repeatedly, reduces the cost of reagents;

- не требуется сложная очистка глицерина;- complex glycerol purification is not required;

- очистка полученных эфиров сводится к минимуму;- purification of the resulting esters is minimized;

- применение более широкого спектра спиртов;- the use of a wider range of alcohols;

- более экономичная и энергоемкая обработка сырья с применением кремнегеля и т.д.- more economical and energy-intensive processing of raw materials using silica gel, etc.

Схема осуществления способа представлена на чертеже.The scheme of the method is presented in the drawing.

Примеры осуществления способаExamples of the method

Пример 1Example 1

100 кг жирового сырья с кислотным числом 40 мг КОН/г подогревают до 60°С, удаляют влагу и примеси. В обработанное жировое сырье добавляют простой спирт и гетерогенный катализатор.100 kg of fatty raw materials with an acid number of 40 mg KOH / g are heated to 60 ° C, moisture and impurities are removed. Simple alcohol and a heterogeneous catalyst are added to the processed fatty raw materials.

Количество ингредиентов на партию представлено:The number of ingredients per batch is presented:

ИнгредиентыIngredients Количествоamount СырьеRaw materials 100 кг100 kg МетанолMethanol 20 кг20 kg SO4/ZrO2 (сульфатированный цирконий)SO 4 / ZrO 2 (sulfated zirconium) 5 кг5 kg (Mg2SiO4) Силикат магния(Mg 2 SiO 4 ) Magnesium Silicate 2 кг2 kg

Проводят реакцию этерификации и трансэтерификации в реакционном котле при 150°С в течение 60 мин при 1500 rpm (обороты в минуту) при атмосферном давлении. Добавляют глицерин 5% к реакционной смеси, полученный от прошлой партии, и продолжают процесс 15 мин. Остановка процесса и извлечение гетерогенного катализатора. Помещение полученного субстрата в отстойный бак на 6 часов. Разделение биодизеля и глицерина в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина. Отгонка избытка спирта. Очистка биодизеля силикатом магния в течение 30 мин. Извлечение силиката магния и его восстановление.The esterification and transesterification reaction is carried out in a reaction boiler at 150 ° C. for 60 minutes at 1500 rpm (revolutions per minute) at atmospheric pressure. 5% glycerol is added to the reaction mixture obtained from the last batch and the process is continued for 15 minutes. Stopping the process and removing the heterogeneous catalyst. Place the resulting substrate in a settling tank for 6 hours. Separation of biodiesel and glycerol in a settling tank by draining the resulting lower phase of glycerol. Distillation of excess alcohol. Purification of biodiesel with magnesium silicate for 30 minutes Extraction of magnesium silicate and its recovery.

Пример 2Example 2

100 кг растительного масла с кислотным числом 2 мг КОН/г подогревают до 55°С, удаляют влагу и примеси.100 kg of vegetable oil with an acid number of 2 mg KOH / g is heated to 55 ° C, moisture and impurities are removed.

В обработанное жировое сырье добавляют простой спирт и гетерогенный катализатор.Simple alcohol and a heterogeneous catalyst are added to the processed fatty raw materials.

Количество ингредиентов на партию представлено:The number of ingredients per batch is presented:

ИнгредиентыIngredients Количествоamount СырьеRaw materials 100 кг100 kg ИзопропилIsopropyl 14,3 кг14.3 kg AlP (дифосфат алюминия)AlP (aluminum diphosphate) 7 кг7 kg (Mg2SiO4) Силикат магния(Mg 2 SiO 4 ) Magnesium Silicate 2 кг2 kg

Проводят реакцию этерификации и трансэтерификации при 120°С в течение 60 мин при 1200 rpm при атмосферном давлении. Добавляют глицерин 5% к реакционной смеси и продолжают процесс 15 мин. Остановка процесса и извлечение гетерогенного катализатора. Помещение полученного субстрата в отстойный бак на 6 часов. Разделение биодизеля и глицерина в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина. Отгонка избытка спирта. Очистка биодизеля силикатом магния в течение 30 мин. Извлечение силиката магния и его восстановление.An esterification and transesterification reaction is carried out at 120 ° C. for 60 minutes at 1200 rpm at atmospheric pressure. 5% glycerol is added to the reaction mixture and the process is continued for 15 minutes. Stopping the process and removing the heterogeneous catalyst. Place the resulting substrate in a settling tank for 6 hours. Separation of biodiesel and glycerol in a settling tank by draining the resulting lower phase of glycerol. Distillation of excess alcohol. Purification of biodiesel with magnesium silicate for 30 minutes Extraction of magnesium silicate and its recovery.

Пример 3Example 3

50 кг животного жира с кислотным числом 150 мг КОН/г и 50 кг растительного масла с кислотным числом 15 мг КОН/г подогревают до 55°С, удаляют влагу и примеси.50 kg of animal fat with an acid number of 150 mg KOH / g and 50 kg of vegetable oil with an acid number of 15 mg KOH / g are heated to 55 ° C, moisture and impurities are removed.

В обработанное жировое сырье добавляют простой спирт и гетерогенный катализатор.Simple alcohol and a heterogeneous catalyst are added to the processed fatty raw materials.

Количество ингредиентов на партию представлено:The number of ingredients per batch is presented:

ИнгредиентыIngredients Количествоamount СырьеRaw materials 100 кг100 kg ЭтанолEthanol 20 кг20 kg LaP (дифосфат лантанума)LaP (lanthanum diphosphate) 5 кг5 kg (Mg2SiO4) Силикат магния(Mg 2 SiO 4 ) Magnesium Silicate 2 кг2 kg

Проводят реакцию этерификации и трансэтерификации при 140°С в течение 60 мин при 1500 rpm при атмосферном давлении. Добавляют глицерин 5% к реакционной смеси, полученный от прошлой партии, и продолжают процесс 15 мин. Остановка процесса и извлечение гетерогенного катализатора. Помещение полученного субстрата в отстойный бак на 6 часов. Разделение биодизеля и глицерина в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина. Отгонка избытка спирта. Очистка биодизеля силикатом магния в течение 30 мин. Извлечение силиката магния и его восстановление.The esterification and transesterification reaction is carried out at 140 ° C. for 60 minutes at 1500 rpm at atmospheric pressure. 5% glycerol is added to the reaction mixture obtained from the last batch and the process is continued for 15 minutes. Stopping the process and removing the heterogeneous catalyst. Place the resulting substrate in a settling tank for 6 hours. Separation of biodiesel and glycerol in a settling tank by draining the resulting lower phase of glycerol. Distillation of excess alcohol. Purification of biodiesel with magnesium silicate for 30 minutes Extraction of magnesium silicate and its recovery.

Claims (1)

Способ получения жидкого биотоплива, включающий подготовку сырья, нагревание с последующей обработкой и получение топлива, отличающийся тем, что нагревание подготовленного сырья ведут при температуре 55-60°С с последующим отделением влаги и примеси, а обработку подготовленного сырья проводят в реакционном котле путем одновременной реакции этерификации и трансэтерификации при смешивании сырья со спиртом в соотношении 5:1-7:1 соответственно и добавлением гетерогенного кислотного катализатора, в количестве 5-10% к массе, при этом процесс ведут при температуре 120-150°С в течение 60-120 мин при турбулентном перемешивании при 1200-1500 об/мин и атмосферном давлении, за 15 мин до окончания процесса добавляют глицерин 5%, останавливают процесс и извлекают гетерогенный катализатор, помещают полученный субстрат в отстойный бак на 6 ч, разделяют биодизель и глицерин в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина, отгоняют избыток спирта, очищают биодизель силикатом магния в течение 30 мин, извлекают силикат магния и его восстанавливают, причем в качестве сырья используют жировое сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-100% и/или растительное сырье масленичных культур, а в качестве гетерогенного кислотного катализатора дифосфат лантанума и/или силикат магния, и/или дифосфат алюминия, и/или сульфатированный цирконий. A method of producing liquid biofuel, including preparation of raw materials, heating, followed by processing and obtaining fuel, characterized in that the heating of the prepared raw materials is carried out at a temperature of 55-60 ° C, followed by separation of moisture and impurities, and the processing of prepared raw materials is carried out in a reaction boiler by simultaneous reaction esterification and transesterification by mixing raw materials with alcohol in a ratio of 5: 1-7: 1, respectively, and by adding a heterogeneous acid catalyst, in an amount of 5-10% by weight, while the process is t at a temperature of 120-150 ° C for 60-120 minutes with turbulent stirring at 1200-1500 rpm and atmospheric pressure, 15% glycerol is added 15 minutes before the end of the process, the process is stopped and the heterogeneous catalyst is removed, the resulting substrate is placed in settling tank for 6 hours, separate biodiesel and glycerin in the settling tank by draining the lower glycerol phase, distill excess alcohol, clean the biodiesel with magnesium silicate for 30 minutes, extract magnesium silicate and restore it, using fats as raw material raw materials with a free fatty acid content of 10-100% and / or vegetable raw materials of Pancake week crops, and as a heterogeneous acid catalyst, lanthanum diphosphate and / or magnesium silicate, and / or aluminum diphosphate, and / or sulfated zirconium.
RU2008126414/13A 2008-07-01 2008-07-01 Method of preparing liquid biofuel RU2385900C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126414/13A RU2385900C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method of preparing liquid biofuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008126414/13A RU2385900C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method of preparing liquid biofuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008126414A RU2008126414A (en) 2010-01-10
RU2385900C1 true RU2385900C1 (en) 2010-04-10

Family

ID=41643658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008126414/13A RU2385900C1 (en) 2008-07-01 2008-07-01 Method of preparing liquid biofuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2385900C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487920C1 (en) * 2011-11-24 2013-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method of producing biodiesel fuel from reservoir mud and/or sewage treatment plant sludge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2487920C1 (en) * 2011-11-24 2013-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method of producing biodiesel fuel from reservoir mud and/or sewage treatment plant sludge

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008126414A (en) 2010-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10961473B2 (en) Process for producing biodiesel and related products
US8268595B2 (en) Integrated methods for processing palm fruit bunches
US20100205853A1 (en) Process for the Preparation of Biodiesel from Vegetable Oils Containing High FFA
JP5808479B2 (en) Process for the autocatalytic esterification of fatty acids
RU2009105665A (en) COMBINED METHOD FOR PRODUCING BIOFUELS FROM VARIOUS TYPES OF RAW MATERIALS AND RELATED PRODUCTS
EP3026096B1 (en) Method for preparing fatty acid alkyl ester using fat
RU2010106048A (en) METHOD FOR PRODUCING COMPLEXES OF FATTY ACIDS FROM SPLITTED OIL PLANT SEEDS
US8692008B2 (en) Use of methanesulfonic acid for preparing fatty acid esters
EP2247703B1 (en) Transesterification of vegetable oils
RU2385900C1 (en) Method of preparing liquid biofuel
WO2018191653A1 (en) Methods and compositions for biodiesel production
CN103224836A (en) Pretreatment method of high impurity grease
RO130689A2 (en) Process and catalyst for preparing fatty acid methyl esters
US20110054201A1 (en) Process for Producing Fatty Acid Esters and Fuels Comprising Fatty Acid Esters
RU2381262C2 (en) Method for processing of animal fat into liquid fuel
RU2829040C1 (en) Method of producing fatty acid esters from vegetable oil production wastes
RU2440405C1 (en) Biofuel obtaining method
RO130351B1 (en) Process for preparing aviation biofuel from microalgal biomass
RU2471769C2 (en) Method of processing fusel oil
UA28777U (en) Process for production of distilled glycerin
RO128632B1 (en) Process for producing a diesel-type biofuel from recyclable vegetable oil () and/or animal fats
Ferreira et al. Biodiesel production from vegetable frying oil and ethanol using enzymatic catalysis
CN104560226A (en) Preparation method of biodiesel
UA77363C2 (en) Process for preparation of ethyl esters of fatty acids
UA108811U (en) METHOD OF OBTAINING DIESEL BIOFUEL FROM WASTE OILS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160702