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

RU2404230C1 - Method of producing biodiesel fuel - Google Patents

Method of producing biodiesel fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2404230C1
RU2404230C1 RU2009110375/13A RU2009110375A RU2404230C1 RU 2404230 C1 RU2404230 C1 RU 2404230C1 RU 2009110375/13 A RU2009110375/13 A RU 2009110375/13A RU 2009110375 A RU2009110375 A RU 2009110375A RU 2404230 C1 RU2404230 C1 RU 2404230C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fish
methanol
lipids
biodiesel
biomass
Prior art date
Application number
RU2009110375/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009110375A (en
Inventor
Валерий Абрамович Галынкин (RU)
Валерий Абрамович Галынкин
Александр Васильевич Гарабаджиу (RU)
Александр Васильевич Гарабаджиу
Айрат Хасанович Еникеев (RU)
Айрат Хасанович Еникеев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "РОСБИО"
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 Закрытое акционерное общество "РОСБИО" filed Critical Закрытое акционерное общество "РОСБИО"
Priority to RU2009110375/13A priority Critical patent/RU2404230C1/en
Priority to PCT/RU2010/000084 priority patent/WO2010098697A1/en
Publication of RU2009110375A publication Critical patent/RU2009110375A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2404230C1 publication Critical patent/RU2404230C1/en

Links

Classifications

    • Y02E50/13

Landscapes

  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves preliminary processing of mesopelagic fish to obtain lipids, transesterification of the obtained lipids and separation of the obtained biodisel fuel. Biomass is mechanically prepared from the fish. Fish fat is obtained by pressing and then undergoes enzymatic hydrolysis in the presence of protease. The obtained product is filtered to separate lipids. The obtained lipids undergo transesterification with an anhydrous solution of potassium methylate or sodium in methanol.
EFFECT: invention enables to obtain biodiesel which can be used in motor transport in winter conditions.
9 cl, 2 ex

Description

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способу получения биодизельного топлива из мезопелагических рыб.The present invention relates to the field of biotechnology, and in particular to a method for producing biodiesel from mesopelagic fish.

Во всем мире по мере значительного возрастания цены на топливо также растет интерес к открытию и использованию альтернативных источников энергии. Одним из таких источников является биодизельное топливо. Биодизельным топливом согласно информации Национального биодизельного совета (National Biodiesel Board) называется сжигаемое топливо, получаемое из хозяйственных возобновляемых ресурсов. Этот вид топлива не содержит нефтепродуктов, однако может смешиваться в любой пропорции с обычным топливом для получения биодизельной смеси. Кроме того, для его использования в дизельных двигателях необходима незначительная их переделка. Наконец, биотопливо может разлагаться в окружающей среде, нетоксично и не содержит серы и ароматических соединений, что делает его привлекательным для распространителей и потребителей.Around the world, as fuel prices rise significantly, there is also growing interest in the discovery and use of alternative energy sources. One such source is biodiesel. According to information from the National Biodiesel Board, biodiesel is called combustible fuel obtained from household renewable resources. This type of fuel does not contain petroleum products, but can be mixed in any proportion with conventional fuel to obtain a biodiesel mixture. In addition, its use in diesel engines requires a slight alteration. Finally, biofuels can decompose in the environment, are non-toxic and contain no sulfur and aromatic compounds, which makes it attractive to distributors and consumers.

Побочный продукт производства биодизеля - глицерин. Его можно использовать по многим направлениям. Очищенный глицерин используется для производства технических моющих средств, например мыла. После глубокой очистки получают фармакологический глицерин, тонна которого на рынке стоит порядка 1 тыс. евро. При добавлении фосфорной кислоты к глицерину можно получить фосфорные удобрения.A by-product of biodiesel production is glycerin. It can be used in many ways. Refined glycerin is used to produce technical detergents such as soaps. After deep cleaning, they get pharmacological glycerin, a ton of which costs about 1 thousand euros on the market. By adding phosphoric acid to glycerin, phosphoric fertilizers can be obtained.

Для биодизеля Европейской организацией стандартов разработан стандарт EN14214. Кроме него существуют стандарты EN590 и DIN51606. Первый описывает физические свойства всех видов дизельного топлива, реализуемого в ЕС. Этот стандарт допускает содержание 5% биодизеля в минеральном дизеле. DIN51606 - германский стандарт, разработанный с учетом совместимости с двигателями почти всех ведущих автопроизводителей, поэтому он является самым строгим. Большинство видов биодизеля, производимых для коммерческих целей на Западе, соответствует ему или даже превосходит.For biodiesel, the European Organization of Standards developed the standard EN14214. In addition to it, there are EN590 and DIN51606 standards. The first describes the physical properties of all types of diesel fuel sold in the EU. This standard allows 5% biodiesel in mineral diesel. DIN51606 is a German standard designed to be compatible with the engines of almost all the leading automakers, so it is the most stringent. Most types of biodiesel produced for commercial purposes in the West correspond to it or even surpass it.

К настоящему времени разные страны, с учетом климатических зон и аграрных традиций, в производстве биодизеля сделали ставку на различные источники масложирового сырья. Так, США преимущественно ориентируется на сою и животный жир, Европа - на рапс, Малайзия и Индонезия - на масличную пальму, а Филиппины - на кокосовую пальму. Помимо этого многие страны стараются задействовать технические и отходные масла и жиры.To date, different countries, taking into account climatic zones and agricultural traditions, have relied on various sources of oil and fat raw materials in the production of biodiesel. Thus, the United States mainly focuses on soy and animal fat, Europe - on rapeseed, Malaysia and Indonesia - on oil palm, and the Philippines - on coconut palm. In addition, many countries are trying to use technical and waste oils and fats.

Перспективным источником масложирового сырья могут служить мелкие мезопелагические рыбы (ММР). Большинство традиционных районов промысла эксплуатируются промысловыми судами разных стран весьма интенсивно. В то же время в открытых районах Мирового океана за пределами экономических зон иностранных государств имеются практически неисчерпаемые запасы гидробионтов, до настоящего времени неиспользуемые. К таким потенциальным объектам промысла относятся мелкие мезопелагические рыбы (ММР). Объемы возможного вылова ММР в Атлантике могут достигать 3,5 млн. тонн. Проведенные в 70-80 г.г. рыбохозяйственные исследования показали наличие значительных популяций анчоуса, серебрянки, мавроликуса и других видов мезопелагических рыб. Наибольшую перспективу для развития широкомасштабного промысла мезопелагических гидробионтов представляет антарктическая часть Атлантики (АЧА). Именно в этом районе наблюдаются естественные концентрации мезопелагических рыб. Объем возможного годового вылова только одного вида светящегося анчоуса-электрона в настоящее время оценивается около 2 млн. тонн.Small mesopelagic fish (MMP) can serve as a promising source of oil and fat raw materials. Most of the traditional fishing areas are operated by fishing vessels of different countries very intensively. At the same time, in the open regions of the oceans outside the economic zones of foreign countries there are practically inexhaustible reserves of hydrobionts, which are still unused. Potential fishing targets include small mesopelagic fish (MMP). The volumes of possible catch of MMR in the Atlantic can reach 3.5 million tons. Conducted in 70-80 fisheries studies have shown the presence of significant populations of anchovy, silverfish, mavrolikus and other types of mesopelagic fish. The greatest prospect for the development of large-scale fisheries of mesopelagic hydrobionts is the Antarctic part of the Atlantic (AChA). It is in this area that natural concentrations of mesopelagic fish are observed. The potential annual catch of only one type of luminous anchovy electron is currently estimated at about 2 million tons.

ММР характеризуются повышенным содержанием жира до 25-28%, особенной структурой тканей, что делает их перспективным источником жиров для получения биодизеля. Исследования, проведенные авторами данного изобретения, показали принципиальную возможность получения биодизеля из ММР. Это открывает интересные перспективы по выработке топлива непосредственно на кораблях во время плавания, при этом отпадает необходимость в дозаправке топливом с помощью специальных судов.MMPs are characterized by a high fat content of up to 25-28%, a special tissue structure, which makes them a promising source of fats for biodiesel production. Studies conducted by the authors of this invention showed the fundamental possibility of obtaining biodiesel from MMP. This opens up interesting prospects for the production of fuel directly on ships during sailing, while there is no need to refuel using special vessels.

В заявке РФ №2003113558 заявлен способ получения биодизельного топлива из отходов масел, содержащих рыбий жир, с использованием озона. Недостатки этого способа заключаются в том, что, так как исходным сырьем являются отходы пищевого производства в виде смеси отходов рыбьего жира и растительного масла, следовательно, авторы имеют дело с нестандартным сырьем, в котором постоянно будет изменяться соотношение насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, то есть будет получаться биодизель, не соответствующий имеющимся стандартам. В патенте предусмотрено использование озона и окислительно-восстановительного соединения (оксид железа или меди), что приводит к получению перекисных соединений и оксидов жирных кислот, что недопустимо, так как биодизель может стать взрывоопасным. Кроме того, использование стабилизированного озона сопровождается его наличием в продуктах и в отходах, что недопустимо по требованиям экологии.In the application of the Russian Federation No. 2003113558 a method for producing biodiesel from waste oils containing fish oil using ozone. The disadvantages of this method are that, since the starting material is food waste in the form of a mixture of fish oil and vegetable oil wastes, therefore, the authors are dealing with non-standard raw materials, in which the ratio of saturated and unsaturated fatty acids will constantly change, i.e. biodiesel that does not meet existing standards will be obtained. The patent provides for the use of ozone and a redox compound (iron or copper oxide), which leads to the production of peroxide compounds and fatty acid oxides, which is unacceptable, since biodiesel can become explosive. In addition, the use of stabilized ozone is accompanied by its presence in products and in waste, which is unacceptable according to environmental requirements.

Известен способ селективного получения углеводородов, пригодных для дизельного топлива, описанный в заявке РФ №2007130918. Недостатками этого способа является то, что используются технологии при высоких температурах и давлении. Это предполагает проведение процесса в реакторе с толстой стенкой. Такие технологии находятся под надзором комиссии по технике безопасности, т.е. это взрыво- и пожароопасные технологии. Кроме того, здесь используется в качестве реагента взрывоопасный водород и необходимо получать комплексные катализаторы, от которых в технологических циклах надо освобождаться и очищать от них сточные воды. Вышеперечисленное делает предлагаемую технологию очень опасной для окружающей среды и обслуживающего персонала. В патенте предлагается использовать в качестве исходного сырья китовый жир. Учитывая, что запрещена ловля китов, то вряд ли целесообразно на них строить процесс.A known method for the selective production of hydrocarbons suitable for diesel fuel, described in the application of the Russian Federation No. 2007130918. The disadvantages of this method is that technology is used at high temperatures and pressure. This involves carrying out the process in a thick-walled reactor. Such technologies are under the supervision of a safety commission, i.e. these are explosive and fire hazardous technologies. In addition, explosive hydrogen is used here as a reagent and it is necessary to obtain complex catalysts, from which it is necessary to discharge and purify waste water from them in technological cycles. The above makes the proposed technology very dangerous for the environment and maintenance personnel. The patent proposes to use whale oil as a feedstock. Given that whale fishing is prohibited, it is hardly advisable to build a process on them.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является техническое решение, изложенное в международной заявке WO 2008010253 «Процесс производства биологических горючих и биотопливных смесей». Эта заявка принята в качестве прототипа. В этой заявке описан процесс для получения биогорючих и биотопливных смесей, подходящих для различных условий использования, он включает предварительную обработку растительного материала с получением липидов (жирных кислот), трансэстерификацию полученных липидов и отделение получившегося биотоплива. Предлагаемый способ применим только для сырья с высоким содержанием липидов - выше 30%. В технологическом процессе также используется раствор метанола и щелочной катализатор, что сопровождается значительным защелачиванием продуктов. Применение способа требует создания очистных сооружений.The closest set of essential features to the proposed invention is the technical solution set forth in the international application WO 2008010253 "Process for the production of biological combustible and biofuel mixtures." This application is accepted as a prototype. This application describes a process for producing bio-combustible and biofuel mixtures suitable for various conditions of use, it includes pre-treatment of plant material to produce lipids (fatty acids), transesterification of the obtained lipids and separation of the resulting biofuel. The proposed method is applicable only to raw materials with a high lipid content - above 30%. The process also uses a solution of methanol and an alkaline catalyst, which is accompanied by a significant alkalization of the products. The application of the method requires the creation of treatment facilities.

Задачей предлагаемого изобретения является создание экологически чистого и безопасного в производстве способа получения биодизеля из мелких мезопелагических рыб.The objective of the invention is the creation of an environmentally friendly and safe in production method for producing biodiesel from small mesopelagic fish.

Для решения поставленной задачи в способе получения биодизельного топлива, включающем предварительную обработку растительного материала с получением липидов, трансэстерификацию полученных липидов и отделение получившегося биодизельного топлива, предлагается в качестве исходного материала использовать мезопелагических рыб, предварительная обработка которых включает лов, формирование из них биомассы механическим способом, получение рыбного жира прессованием, ферментативный гидролиз в присутствии протеазы для инициирования распада биомассы и фильтрацию с отделением липидов. Процесс трансэстерификации полученных липидов предлагается проводить обезвоженным раствором метилата калия или натрия в метаноле.To solve the problem in a method for producing biodiesel, which includes pretreatment of plant material to obtain lipids, transesterification of the obtained lipids and separation of the resulting biodiesel fuel, it is proposed to use mesopelagic fish as a preliminary material, the preliminary processing of which includes fishing, the formation of biomass from them mechanically, compression of fish oil, enzymatic hydrolysis in the presence of a protease to initiate decomposition yes biomass and lipid separation filtration. The process of transesterification of the obtained lipids is proposed to be carried out with a dehydrated solution of potassium methylate or sodium in methanol.

Дополнительными отличиями предлагаемого способа является то, что:Additional differences of the proposed method is that:

- в качестве мезопелагических рыб используют промысловые мезопелагические рыбы, например анчоус, кильку, корюшку;- commercial mesopelagic fish, such as anchovy, sprat, smelt, are used as mesopelagic fish;

- формирование биомассы из мезопелагических рыб проводят в два этапа, причем на первом сеть с выловленной рыбой держат 30-60 минут в подвешенном состоянии, на втором этапе рыбу помещают в камеру пресса и держат под давлением 2-3 атм в течение 15-30 минут;- the formation of biomass from mesopelagic fish is carried out in two stages, and at the first the net with the caught fish is kept suspended for 30-60 minutes, at the second stage the fish is placed in the press chamber and kept under pressure of 2-3 atm for 15-30 minutes;

- рыбий жир получают из биомассы под давлением 5-10 атм;- fish oil is obtained from biomass under a pressure of 5-10 atm;

- реакцию ферментативного гидролиза проводят в присутствии протеазы при температуре 50-60°C в течение 30-40 минут;- the enzymatic hydrolysis reaction is carried out in the presence of a protease at a temperature of 50-60 ° C for 30-40 minutes;

- обезвоженный раствор метилата калия в метаноле содержит 25-35% метилата калия в метаноле и вносится в липидную фракцию в соотношении 0,1:1;- the dehydrated solution of potassium methylate in methanol contains 25-35% potassium methylate in methanol and is introduced into the lipid fraction in a ratio of 0.1: 1;

- обезвоженный раствор метилата натрия в метаноле содержит 25-30% метилата натрия в метаноле и вносится в липидную фракцию в соотношении 0,1:1;- the dehydrated solution of sodium methylate in methanol contains 25-30% sodium methylate in methanol and is introduced into the lipid fraction in a ratio of 0.1: 1;

- процесс трансэстерификации проводится при температуре 60-70°C в течение 30-60 минут;- the transesterification process is carried out at a temperature of 60-70 ° C for 30-60 minutes;

- полученное биодизельное топливо пригодно для использования при отрицательных температурах воздуха.- the resulting biodiesel is suitable for use at low temperatures.

Процесс трансэстерификации заканчивается образованием двух фаз - фазы биодизеля и фазы глицерина.The transesterification process ends with the formation of two phases - the biodiesel phase and the glycerol phase.

Биодизель получается с выходом 65-70%, а глицерин 30-35%.Biodiesel is obtained with a yield of 65-70%, and glycerin 30-35%.

Биодизель, полученный из липидов ММР, содержащих 25% ненасыщенных жирных кислот, пригоден для эксплуатации автотранспорта в зимних условиях.Biodiesel obtained from MMP lipids containing 25% unsaturated fatty acids is suitable for the operation of vehicles in winter conditions.

Использование обезвоженного метилата калия или натрия в метаноле позволяет точно дозировать второй компонент реакции трансэстерификации одновременно с катализатором процесса (ионы К+ или Na+). Это позволяет проводить процесс трансэстерификации в одну ступень и избежать защелачивания фазы, содержащей метиловые эфиры жирных кислот, то есть не надо отмывать эту фазу до нейтрального pH и проводить очистку промывочных сточных вод.The use of dehydrated potassium or sodium methylate in methanol allows you to accurately dose the second component of the transesterification reaction simultaneously with the catalyst of the process (K + or Na + ions). This allows you to carry out the process of transesterification in one step and to avoid alkalization of the phase containing methyl esters of fatty acids, that is, it is not necessary to wash this phase to a neutral pH and purify the wastewater.

Пример 1. Лабораторный способ получение биодизеля из мезопелагических рыб - анчоуса черноморского.Example 1. A laboratory method for producing biodiesel from mesopelagic fish - the Black Sea anchovy.

Получение биодизеля проводили по следующей схемеGetting biodiesel was carried out according to the following scheme

Прием анчоуса, обезвоживание выдавленного анчоуса, вытапливание жира отстаиванием, трансэстерификация, разделение фаз на глицериновую и биодизель, рафинизация фазы биодизеля, отгонка метанола, фасовка готового продукта.Reception of anchovy, dehydration of squeezed anchovy, melting of fat by settling, transesterification, phase separation into glycerin and biodiesel, refining of the biodiesel phase, distillation of methanol, packaging of the finished product.

При ловле мезопелагических рыб - обезвоживание проводится после того, как сеть с рыбой извлечена из воды. Она в течение 30-60 мин висит в воздухе для обезвоживания анчоуса (биомассы, содержащей жир). После обезвоживания биомасса поступала в лабораторию, где она для более полного обезвоживания помещалась в воронку Бюхнера, и под вакуумом проводилось обезвоживание. Обезвоженная биомасса переносилась в стеклянную коническую колбу объемом 1 литр, которая помещалась в водяную баню и подогревалась до 50-60°C и pH доводилось до значения 5,0-6,0. В колбу вносили раствор протеолитического фермента (бактериальная протеаза - субтилин) в соотношении 10 Ед на 1 г биомассы. После окончания гидролиза (30-40 мин) биомасса переносится в центрифугу. Центрифугирование при 6000-8000 об/мин проводится на настольной центрифуге, при этом происходит отделение биомассы в виде осадка (в нем содержится негидролизованный белок). Надосадочная жидкость переносится в делительную воронку, где удаляется нижний водный слой, а верхний слой, содержащий липидную фракцию, используют в дальнейшем для выработки биодизеля.When catching mesopelagic fish - dehydration is carried out after the net with the fish is removed from the water. It hangs in the air for 30-60 minutes to dehydrate the anchovy (biomass containing fat). After dehydration, the biomass entered the laboratory, where it was placed in a Buchner funnel for more complete dehydration, and dehydration was carried out under vacuum. The dehydrated biomass was transferred to a 1 liter glass conical flask, which was placed in a water bath and heated to 50-60 ° C and the pH adjusted to 5.0-6.0. A solution of a proteolytic enzyme (bacterial protease - subtilin) was added to the flask in the ratio of 10 Units per 1 g of biomass. After hydrolysis (30-40 min), the biomass is transferred to a centrifuge. Centrifugation at 6000-8000 rpm is carried out on a benchtop centrifuge, with the separation of biomass in the form of sediment (it contains non-hydrolyzed protein). The supernatant is transferred to a separatory funnel, where the lower aqueous layer is removed, and the upper layer containing the lipid fraction is used in the future to produce biodiesel.

Липидную фазу переносили в колбу с обратным холодильником, куда добавляли обезвоженный раствор метилата калия в метаноле, содержащий 25-35% метилата калия в метаноле и вносимый в липидную фракцию в соотношении 0,1:1. Метилат калия производится фирмой Химтэк Инжиниринг, г.Санкт-Петербург.The lipid phase was transferred to a flask under reflux, to which was added a dehydrated solution of potassium methylate in methanol containing 25-35% potassium methylate in methanol and introduced into the lipid fraction in a ratio of 0.1: 1. Potassium methylate is produced by Himtek Engineering, St. Petersburg.

Внесенную смесь в колбе с обратным холодильником нагревали с одновременным перемешиванием при температуре 60°C в течение 45-60 мин. После окончания трансэстерификации получали две фазы: верхняя содержит алкилированные эфиры высокомолекулярных жирных кислот (биодизель) и метанол, а нижняя фаза - глицерин, который сливали в делительной воронке.The mixture introduced in the flask under reflux was heated while stirring at a temperature of 60 ° C for 45-60 minutes. After the end of transesterification, two phases were obtained: the upper one contains alkyl esters of high molecular fatty acids (biodiesel) and methanol, and the lower one contains glycerol, which was drained in a separatory funnel.

Верхнюю фазу, содержащую биодизель и метанол, отгоняли на установке с прямым холодильником. Оставшийся после отгонки метанола биодизель анализировали. Анализ показал, что биодизель получается с выходом 70-75%, а глицерин 25-30%. В биодизели содержатся эфиры жирных кислот, соответствующие требованиям стандарта ЕС. Полученный биодизель может использоваться и в холодное время года, так как он содержит непредельные жирные кислоты.The upper phase containing biodiesel and methanol was distilled off in a direct refrigerator. The biodiesel remaining after methanol stripping was analyzed. The analysis showed that biodiesel is obtained with a yield of 70-75%, and glycerol 25-30%. Biodiesel contains fatty acid esters that meet the requirements of the EU standard. The resulting biodiesel can be used in the cold season, as it contains unsaturated fatty acids.

Пример 2. Лабораторный способ получения биодизеля из кильки.Example 2. Laboratory method for producing biodiesel from sprats.

В отличие от анчоуса вылов кильки проводится с помощью сети, которая содержит специальные мелкие ячейки. После лова сеть оставляется на 30-40 мин в подвешенном состоянии для стекания внешней воды. Обезвоженную биомассу помещают в цилиндр пресса и постепенно опускают поршень пресса, что позволяет дополнительно удалить жидкость из биомассы под давлением 2-3 атм.. Таким образом, происходит почти 100% удаление внешней воды. В данном примере мы использовали гидромеханический способ выделения жира, который включал следующие стадии:Unlike anchovy, sprats are caught using a net that contains special small cells. After fishing, the net is left for 30-40 minutes in a suspended state to drain external water. The dehydrated biomass is placed in the cylinder of the press and the piston of the press is gradually lowered, which allows additional removal of liquid from the biomass under a pressure of 2-3 atm. Thus, almost 100% removal of external water occurs. In this example, we used the hydromechanical method of fat isolation, which included the following stages:

- измельчение кильки в лабораторном дезинтеграторе до частиц размером 5-6 мм проводили при добавлении горячей воды в соотношении 1: 1,3 при температуре 55-60°C,- grinding sprats in a laboratory disintegrator to particles 5-6 mm in size was carried out by adding hot water in a ratio of 1: 1.3 at a temperature of 55-60 ° C,

- дезинтегрирование проводили в течение 20-30 мин,- disintegration was carried out for 20-30 minutes,

- измельченную биомассу переносили в коническую колбу, помещенную в водяную баню и снабженную перемешивающим устройством,- the crushed biomass was transferred into a conical flask placed in a water bath and equipped with a mixing device,

- в колбу добавляли воду в соотношении 1: 2 и подогревали до 50-60°C,- water was added to the flask in a ratio of 1: 2 and heated to 50-60 ° C,

- после этого сюда добавляли протеолитический фермент в количестве 5-10 ед/г биомассы.- after that, a proteolytic enzyme was added here in an amount of 5-10 u / g biomass.

Протеолиз проводили в течение 30 - 40 мин, а затем температуру поднимали до 80-85°C. При этой температуре прекращается действие протеазы и образуется водно-липидная эмульсия. Эмульсия переносится в центрифугу, где проводят отделение при 6000 об/мин верхней фазы, содержащей липидную фракцию. На следующем этапе для очистки липидной фазы от примесей ее подогревали до 90°C и сюда же добавляли горячую воду (90°C) в соотношении 5:1 и после центрифугирования при 6000 об/мин получали прозрачный слой липидной фракции. Охлаждали до температуры 25°C и использовали для получения биодизеля. Липидную фазу переносили в колбу с обратным холодильником, куда добавляли обезвоженный раствор метилата калия в метаноле, содержащий 25-35% метилата калия в метаноле и вносимый в липидную фракцию в соотношении 0,1:1.Proteolysis was carried out for 30-40 minutes, and then the temperature was raised to 80-85 ° C. At this temperature, the action of the protease ceases and a water-lipid emulsion is formed. The emulsion is transferred to a centrifuge, where the upper phase containing the lipid fraction is separated at 6000 rpm. At the next stage, to purify the lipid phase from impurities, it was heated to 90 ° C and hot water (90 ° C) was added here in a ratio of 5: 1, and after centrifugation at 6000 rpm, a transparent layer of the lipid fraction was obtained. Cooled to a temperature of 25 ° C and used to obtain biodiesel. The lipid phase was transferred to a flask under reflux, to which was added a dehydrated solution of potassium methylate in methanol containing 25-35% potassium methylate in methanol and introduced into the lipid fraction in a ratio of 0.1: 1.

Метилат натрия использовали производимый фирмой Химтэк Инжиниринг, г.Санкт-Петербург.Sodium methylate was used manufactured by Himtek Engineering, St. Petersburg.

Внесенную смесь в колбе с обратным холодильником нагревали с одновременным перемешиванием при температуре 60°C в течение 45-60 мин. После окончания трансэстерификации получали две фазы: верхняя содержит алкилированные эфиры высокомолекулярных жирных кислот (биодизель) и метанол, а нижняя фаза - глицерин, который сливали в делительной воронке.The mixture introduced in the flask under reflux was heated while stirring at a temperature of 60 ° C for 45-60 minutes. After the end of transesterification, two phases were obtained: the upper one contains alkyl esters of high molecular fatty acids (biodiesel) and methanol, and the lower one contains glycerol, which was drained in a separatory funnel.

Верхнюю фазу, содержащую биодизель и метанол, отгоняли на установке с прямым холодильником. Оставшийся после отгонки метанола биодизель анализировали. Анализ показал, что биодизель получается с выходом 65-70%, а глицерин 35-30%. В биодизеле содержатся эфиры жирных кислот, соответствующие требованиям стандарта ЕС.The upper phase containing biodiesel and methanol was distilled off in a direct refrigerator. The biodiesel remaining after methanol stripping was analyzed. The analysis showed that biodiesel is obtained with a yield of 65-70%, and glycerol 35-30%. Biodiesel contains fatty acid esters that meet the requirements of the EU standard.

Предлагаемый способ позволяет получать из мезопелагических рыб высококачественный биодизель, который может использоваться при отрицательной температуре воздуха, так как он содержит непредельные жирные кислоты. Используемые в этом способе метилаты калия и натрия обладают рядом преимуществ: они растворимы как в гидрофильных, так и в гидрофобных средах, поэтому количество отходов по сравнению со щелочным катализатором существенно ниже.The proposed method allows to obtain high-quality biodiesel from mesopelagic fish, which can be used at negative air temperature, since it contains unsaturated fatty acids. The potassium and sodium methylates used in this method have several advantages: they are soluble in both hydrophilic and hydrophobic media, therefore, the amount of waste compared with the alkaline catalyst is significantly lower.

Использование метилата калия (натрия) в метаноле не требует производить повторную переэстерификацию, что сокращает время получения биодизеля в 3-5 раз. При этом способе не требуется ни мойка, ни сушка биодизеля и нет необходимости утилизировать использованную воду.The use of potassium methylate (sodium) in methanol does not require re-esterification, which reduces the time to obtain biodiesel by 3-5 times. With this method, neither washing nor drying of the biodiesel is required and there is no need to dispose of the used water.

В нашей технологии нет необходимости добавления избытка метанола и соответственно его последующей отгонки. Исключается использование дорогостоящего и опасного оборудования для отгонки метанола.In our technology, there is no need to add an excess of methanol and, accordingly, its subsequent distillation. The use of expensive and hazardous methanol distillation equipment is excluded.

Исключаются неизбежные потери спирта и улучшается экологическая обстановка и взрывобезопасность.The inevitable loss of alcohol is eliminated and the environmental situation and explosion safety are improved.

Claims (9)

1. Способ получения биодизельного топлива, включающий предварительную обработку исходного материала с получением липидов, трансэстерификацию полученных липидов и отделение получившегося биодизельного топлива, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют мезопелагических рыб, предварительная обработка которых включает лов, формирование из них биомассы механическим способом, получение рыбего жира прессованием, ферментативный гидролиз в присутствии протеазы для инициирования распада биомассы, фильтрацию с отделением липидов, причем трансэстерификацию полученных липидов проводят обезвоженным раствором метилата калия или натрия в метаноле.1. A method of producing biodiesel fuel, including preliminary processing of the source material to obtain lipids, transesterification of the obtained lipids and separation of the resulting biodiesel fuel, characterized in that the source material is mesopelagic fish, the preliminary processing of which includes fishing, the formation of biomass from them mechanically, production of fish oil by pressing, enzymatic hydrolysis in the presence of a protease to initiate the decay of biomass, filtering with separated lipids, and transesterification of the obtained lipids is carried out with a dehydrated solution of potassium methylate or sodium in methanol. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве мезопелагических рыб используют промысловые мезопелагические рыбы, например, анчоус, кильку, корюшку.2. The method according to claim 1, characterized in that as mesopelagic fish use commercial mesopelagic fish, for example, anchovy, sprat, smelt. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что формирование биомассы из мезопеларгических рыб проводят в два этапа, причем на первом сеть с выловленной рыбой держат 30-60 мин в подвешенном состоянии, на втором этапе рыбу помещают в камеру пресса и держат под давлением в 2-3 атм. в течение 15-30 мин.3. The method according to claim 2, characterized in that the formation of biomass from mesopelargic fish is carried out in two stages, with the first fish net being held for 30-60 minutes in a suspended state, at the second stage the fish is placed in a press chamber and kept under pressure in 2-3 atm. within 15-30 minutes 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что рыбий жир получают из биомассы под давлением 5-10 атм.4. The method according to claim 3, characterized in that fish oil is obtained from biomass under a pressure of 5-10 atm. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что реакцию ферментативного гидролиза проводят в присутствии протеазы при температуре 50-60°С в течение 30-40 мин.5. The method according to claim 4, characterized in that the enzymatic hydrolysis reaction is carried out in the presence of a protease at a temperature of 50-60 ° C for 30-40 minutes 6. Способ по п.5, отличающийся тем, что обезвоженный раствор метилата калия в метаноле содержит 25-35% метилата калия в метаноле и вносится в липидную фракцию в соотношении 0,1:1.6. The method according to claim 5, characterized in that the dehydrated solution of potassium methylate in methanol contains 25-35% potassium methylate in methanol and is introduced into the lipid fraction in a ratio of 0.1: 1. 7. Способ по п.5, отличающийся тем, что обезвоженный раствор метилата натрия в метаноле содержит 25-30% метилата натрия в метаноле и вносится в липидную фракцию в соотношении 0,1:1.7. The method according to claim 5, characterized in that the dehydrated solution of sodium methylate in methanol contains 25-30% sodium methylate in methanol and is introduced into the lipid fraction in a ratio of 0.1: 1. 8. Способ по любому из пп.6 и 7, отличающийся тем, что процесс трансэстерификации проводится при температуре 60-70°С в течение 30-60 мин.8. The method according to any one of claims 6 and 7, characterized in that the transesterification process is carried out at a temperature of 60-70 ° C for 30-60 minutes 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что полученное биодизельное топливо пригодно для использования при отрицательных температурах воздуха. 9. The method according to claim 8, characterized in that the obtained biodiesel fuel is suitable for use at negative air temperatures.
RU2009110375/13A 2009-02-24 2009-03-12 Method of producing biodiesel fuel RU2404230C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110375/13A RU2404230C1 (en) 2009-03-12 2009-03-12 Method of producing biodiesel fuel
PCT/RU2010/000084 WO2010098697A1 (en) 2009-02-24 2010-02-19 Method for producing biodiesel fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009110375/13A RU2404230C1 (en) 2009-03-12 2009-03-12 Method of producing biodiesel fuel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009110375A RU2009110375A (en) 2010-09-20
RU2404230C1 true RU2404230C1 (en) 2010-11-20

Family

ID=42938846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009110375/13A RU2404230C1 (en) 2009-02-24 2009-03-12 Method of producing biodiesel fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2404230C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467056C2 (en) * 2011-02-28 2012-11-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГОУ ВПО АГТУ) Method of obtaining biofuel from fat-containing hydrobiont wastes
RU2559357C1 (en) * 2014-08-08 2015-08-10 Сергей Иванович Кудряшов Method of producing biodiesel fuel from vegetable material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467056C2 (en) * 2011-02-28 2012-11-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (ФГОУ ВПО АГТУ) Method of obtaining biofuel from fat-containing hydrobiont wastes
RU2559357C1 (en) * 2014-08-08 2015-08-10 Сергей Иванович Кудряшов Method of producing biodiesel fuel from vegetable material

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009110375A (en) 2010-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jain et al. A review on assessment of biodiesel production methodologies from Calophyllum inophyllum seed oil
Park et al. Acid-catalyzed hot-water extraction of lipids from Chlorella vulgaris
Hidalgo et al. Advances in direct transesterification of microalgal biomass for biodiesel production
EP1996680B1 (en) Improved process for the preparation of fatty acid methyl ester (biodiesel) from triglyceride oil through transesterification
Yew et al. A novel lipids recovery strategy for biofuels generation on microalgae Chlorella cultivation with waste molasses
CN100393843C (en) Process for preparing biological diesel oil by using waste oil of plant and animal
US9938487B2 (en) Method for preparing fatty acid alkyl ester using fat
CN103451009B (en) Preparation method of refined oil of inedible animal and plant crude oil
CA2933132A1 (en) Method of processing lignocellulosic material using a cationic compound
CN101245252B (en) Method for producing biodiesel by using waste oil
RU2404230C1 (en) Method of producing biodiesel fuel
Neha et al. Use of Sunflower and Cottonseed Oil to prepare Biodiesel by catalyst assisted Transesterification
CN101735845A (en) Method for separating and purifying biodiesel
KR101372298B1 (en) Preparation method of fatty acid methyl esters from microalgaes
US9090845B2 (en) Process for producing high-yield biodiesel applying high acidity triglycerides with generation of glycerin 90% free of salts
CN101186834B (en) Production method for preparing biodiesel from rubber seed oil
RU2404229C1 (en) Method of producing biodiesel fuel
RU2467056C2 (en) Method of obtaining biofuel from fat-containing hydrobiont wastes
Demır Biodiesel production using wet and dry purification methods
Costa et al. Glycerolysis of two high free fatty acid waste materials for biodiesel production
WO2010098697A1 (en) Method for producing biodiesel fuel
KR20120025682A (en) Green oil energy recycling system from oil seeds
Bitire et al. Assessment of the Yield Response from Parsley Biodiesel Production Using Calcium Oxide as a Potential Catalyst
EA020085B1 (en) Production of fatty acid and fatty acid ester
CN101240182A (en) Preparation method for biological diesel oil

Legal Events

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

Effective date: 20120313

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150410

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170313