CZ303071B6 - Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty - Google Patents
Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303071B6 CZ303071B6 CZ20080411A CZ2008411A CZ303071B6 CZ 303071 B6 CZ303071 B6 CZ 303071B6 CZ 20080411 A CZ20080411 A CZ 20080411A CZ 2008411 A CZ2008411 A CZ 2008411A CZ 303071 B6 CZ303071 B6 CZ 303071B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- free fatty
- fatty acids
- biodiesel
- base
- alcoholytic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02E50/13—
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin, zejména prekracuje-li obsah volných mastných kyselin limitní hodnotu císla kyselosti, prípadne je-li vstupní surovinou cistá mastná kyselina (nasycená nebo nenasycená) spocívá v tom, že se provede esterifikace volných mastných kyselin za použití organické báze nebo smesi organických bází.
Description
(57) Anotace:
Způsob předúpravy odpadních olejů a tuků s obsahem volných mastných kyselin, zejména překračuje-li obsah volných mastných kyselin limitní hodnotu Čísla kyselosti, případně je-li vstupní surovinou čistá mastná kyselina (nasycená nebo nenasycená) spočívá v tom, že se provede esterifikace volných mastných kyselin za použití organické báze nebo směsi organických bází.
Způsob předúpravy odpadních olejů a tuků s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu předúpravy odpadních olejů a tuků s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty, a to zejména v těch případech, kdy obsah volných mastných kyselin překračuje limitní hodnotu čísla kyselosti, případně je-li vstupní surovinou čistá mastná kyselina, nasycená nebo nenasycená.
Dosavadní stav techniky
Současnou hlavní surovinou pro výrobu bionafty je v USA sójový olej a v Evropě pak olej řepkový. Téměř dvojnásobná cena bionafty oproti klasické naftě je dána především vysokou cenou těchto vstupních surovin.
Bionafta však může být vyrobena i z jiných výchozích materiálů, jejichž cena je značně nižší než cena řepkového, sójového či jiných klasických rostlinných olejů. Alternativními zdroji tuků pro výrobu bionafty mohou být např. živočišné tuky, které jsou ale zatím často spíše nepříjemným odpadem, jenž se většinou bez zvláštního užitku likviduje. Jejich cena je v každém případě podstatně nižší než cena olejů z pěstovaných rostlin, a v některých případech je dokonce i „záporná“ (to v případech, kdy se platí za jejich likvidaci).
Potenciálně vhodnými surovinami pro výrobu bionafty jsou tedy odpadní tuky z koželužen, jatek i značná množství použitého (přepáleného) kuchyňského oleje. Využití odpadních tuků a olejů jako levné suroviny je ale dosud omezeno tím, že tyto tuky obsahují volné mastné kyseliny (nasycené i nenasycené), které značně komplikují jejich použití pro výrobu bionafty.
Po chemické stránce je bionafta směs methyl, případně ethylesterů vyšších mastných kyselin stearové, palmitové, olejové, linolové, linolenové atd., které vzniknou reesterifikací příslušných triglyceridů jmenovaných kyselin. Reesterifikace (methanolýza) tuků, tj. triglyceridů, je dnes nejčastěji katalyzována alkalickými hydroxidy, převážně hydroxidy draslíku nebo sodíku. Vedlejší nežádoucí reakce - zmýdelnění, se potlačuje nevodným prostředím a vhodným pH reakční směsi. Katalytická přítomnost alkalických hydroxidů však vyžaduje prakticky pouze zanedbatelný obsah volných kyselin ve vstupní surovině, neboť jejich přítomnost neutralizuje katalyzátor za vzniku draselných, případně sodných mýdel a vody. Uvedená skutečnost tak dnes prakticky vylučuje přímé použití surovin s vyšším obsahem volných mastných kyselin pro výrobu bionafty. Je ne40 zbytné předem odstranit ze vstupní suroviny volné kyseliny, nebo provést jejich esterifikaci methylalkoholem. Esterifikace se pri doposud známých postupech katalyzuje silnými anorganickými kyselinami, nejčastěji kyselinou sírovou. Jiný způsob je založen na použití vysoké teploty (240 °C) a tlaku (9 MPa), kdy esterifikace proběhne přímo. Náročné procesy předúpravy kyselých odpadních tuků mohou tak zcela eliminovat hlavní ekonomickou výhodu spočívající v nízké ceně výše uvedených vstupních surovin; jinak řečeno - přídavné provozní náklady za současných podmínek komplikují zavedení výroby bionafty z odpadních kyselých tuků a olejů do průmyslové praxe.
Podstata vynálezu
K odstranění výše specifikovaného nedostatku známého stavu techniky do značné míry přispívá způsob předúpravy odpadních olejů a tuků s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se provede neutralizace volných mastných kyselin za použití organické báze nebo směsi organických bází, kdy vzniká
- 1 CZ 303071 B6 alkalická směs solí vyšších mastných kyselin s kvartémí amoniovou zásadou, které se za zvýšené teploty rozloží na alkyle stery a terciární amin podle rovnice:
RujCOOH f
'η3\θ/ΟΗ3' | 'H3C\©zch/ | |
N | OH —► | N |
z \ | ||
h3c ch3 | h3c ch3 |
,--- - IhO
I H3C /CHj O r N - Kt.;jCUCih ch3
Organickou bází, resp. bázemi je s výhodou alespoň jedna kvartémí amoniová zásada, například tetramethylammonium hydroxid, a amin vybraný ze skupiny zahrnující buty lamin, isopropylamin, propylamin, ethylamin a další, jim příslušné organické báze.
io Hlavní přednost je v tom, že esterifíkace proběhne v nevodném prostředí. Čímž se prakticky eliminují nežádoucí vedlejší reakce. Vznikající tri methy lamin je plyn, který se snadno odstraní z reakční směsi. Přebytek použité silné organické zásady působí jako katalyzátor při následné reesterifikaci tri glyceridů mastných kyselin. Další nezanedbatelnou výhodou je, že výsledná bionafta neobsahuje alkalický kov.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
702 g kyseliny stearové bylo zahříváno spolu s 370 g N-butylaminu (34% přebytek) za teploty varu směsi (105 °C) po dobu 10 hodin. Průběh esterifíkace, tj. vznik butystearátu, byl sledován množstvím uvolněného čpavku, jeho absorpcí v kyselině sírové a následnou acidobazickou zpět25 nou titrací. Reakční směs byla analyzována, přičemž konverze kyseliny stearové na butylstearát po 10 hodinách byla 45 %.
Příklad 2
500 g odpadního koželužského tuku ve složení 40 % hmotn. nenasycených triglyceridů mastných kyselin a 60 % hmotn. triglyceridů nasycených mastných kyselin, s číslem kyselosti 45 mg KOH/g tuku bylo smícháno se 150 g 25% roztoku tetramethylammonium hydroxidu (TMAH) v methylalkoholu. Následně bylo přidáno 4500 g methylalkoholu a reakční směs byla zahřívána
8 hodin při teplotě varu 65 °C. Po skončení reakce směs byla ochlazena a pH upraveno organickou kyselinou na 7. Nadbytečný methylalkohol byl oddestilován a byla získána separovaná vrstva surové bionafty.
-2 CZ 303071 B6
Příklad 3
500 g odpadního kuchyňského oleje s číslem kyselosti 10 mg KOH/g oleje bylo smícháno s 15 g s 100% isopropylaminu, přidáno 5000 g methylalkoholu a vše vařeno pří teplotě varu 65 °C po dobu 10 hodin. Potom byla reakční směs zchlazena, neutralizována organickou kyselinou, přebytečný methylalkohol oddestilován a po separaci glycerinové vrstvy byla získána surová bionafta.
Claims (2)
- PATENTOVÉ NÁROKY is 1. Způsob předúpravy odpadních olejů a tuků s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty, zejména prekračuje-li obsah volných mastných kyselin limitní hodnotu čísla kyselosti, případně je-li vstupní surovinou čistá mastná kyselina, nasycená nebo nenasycená, vyznačující se tím, že se provede neutralizace volných mastných kyselin za použití organické báze nebo směsi organických bází, kdy vzniká alkalická směs solí vyšších mastných20 kyselin s kvartémí amoniovou zásadou, které se za zvýšené teploty rozloží na alkylestery a terciární amin podle rovnice:R, ?jCOOH H3<\@/ CH3N h3c ch3OH H3C\®zCH3N h3cZ Xch311,0 h3cx zch3R|.2.oII iCOCIhΘOC-R, 3 , ll — och3
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že organickou bází, resp. bázemi je alespoň jedna kvartémí amoniová zásada, například tetramethylammonium hydroxid a amin vybraný ze skupiny zahrnující butylamin, isopropylamin, propylamin, ethylamin a další, jim příslušné organické báze.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20080411A CZ303071B6 (cs) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty |
EP09701774.3A EP2238224B1 (en) | 2008-01-14 | 2009-01-13 | Method for biodiesel production from fats and oils |
PCT/CZ2009/000001 WO2009089802A1 (en) | 2008-01-14 | 2009-01-13 | Method for biodiesel production from fats and oils |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20080411A CZ303071B6 (cs) | 2008-06-30 | 2008-06-30 | Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ2008411A3 CZ2008411A3 (cs) | 2010-02-03 |
CZ303071B6 true CZ303071B6 (cs) | 2012-03-21 |
Family
ID=41606534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20080411A CZ303071B6 (cs) | 2008-01-14 | 2008-06-30 | Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ303071B6 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ305933B6 (cs) * | 2010-07-02 | 2016-05-11 | Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně | Optimalizovaný způsob předúpravy kyselých odpadních tuků a olejů |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004031119A1 (de) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Siegfried Peter | Verfahren zur herstellung von fettsäureestern einwertiger alkohole mittels alkoholyse unter verwendung spezieller basischer katalysatoren |
JP2005350631A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Electric Power Dev Co Ltd | 酸性油脂類および劣化油脂類からのバイオディーゼル燃料製造方法 |
WO2006081457A2 (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-03 | Imperial Petroleum Recovery Corp. | Microwave-enhanced process to maximize biodiesel production capacity |
US20060288636A1 (en) * | 2003-08-18 | 2006-12-28 | Wataru Iijima | Process for non-catalytically producing biodiesel fuel without yielding by-product |
CZ2005404A3 (cs) * | 2005-06-21 | 2007-08-15 | Másílko@Rostislav | Zpusob výroby pohonných hmot pro výbušné a vznetové motory na bázi "kafilerního tuku" |
GB2436836A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-10 | Greenergy Biofuels Ltd | Removal of free fatty acids from used cooking oil prior to biodiesel production |
-
2008
- 2008-06-30 CZ CZ20080411A patent/CZ303071B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004031119A1 (de) * | 2002-10-01 | 2004-04-15 | Siegfried Peter | Verfahren zur herstellung von fettsäureestern einwertiger alkohole mittels alkoholyse unter verwendung spezieller basischer katalysatoren |
US20060288636A1 (en) * | 2003-08-18 | 2006-12-28 | Wataru Iijima | Process for non-catalytically producing biodiesel fuel without yielding by-product |
JP2005350631A (ja) * | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Electric Power Dev Co Ltd | 酸性油脂類および劣化油脂類からのバイオディーゼル燃料製造方法 |
WO2006081457A2 (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-03 | Imperial Petroleum Recovery Corp. | Microwave-enhanced process to maximize biodiesel production capacity |
CZ2005404A3 (cs) * | 2005-06-21 | 2007-08-15 | Másílko@Rostislav | Zpusob výroby pohonných hmot pro výbušné a vznetové motory na bázi "kafilerního tuku" |
GB2436836A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-10 | Greenergy Biofuels Ltd | Removal of free fatty acids from used cooking oil prior to biodiesel production |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ305933B6 (cs) * | 2010-07-02 | 2016-05-11 | Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně | Optimalizovaný způsob předúpravy kyselých odpadních tuků a olejů |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2008411A3 (cs) | 2010-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2428460C2 (ru) | Способ получения углеводородного топлива | |
AU2006346019B2 (en) | Production of a refinery feedstock from soaps produced during a chemical pulping process | |
Bai et al. | Process optimization of esterification for deacidification in waste cooking oil: RSM approach and for biodiesel production assisted with ultrasonic and solvent | |
JP2012062314A (ja) | バイオディーゼル製造のための触媒系 | |
RU2016146229A (ru) | Получение алкиловых сложных эфиров жирных кислот с помощью щелочной обработки | |
CZ303071B6 (cs) | Zpusob predúpravy odpadních oleju a tuku s obsahem volných mastných kyselin pro alkoholytickou výrobu bionafty | |
US11591545B2 (en) | Method of producing biodiesel | |
TWI486433B (zh) | 生質柴油製備方法 | |
Kafuku et al. | Influence of fatty acid profiles during supercritical transesterification of conventional and non-conventional feedstocks: a review | |
US20090030219A1 (en) | Heterogeneous acid-catalyzed process for biodiesel production from fatty acids | |
Bala et al. | Enhancing kinetics of biodiesel production using morpholine | |
JPWO2009133846A1 (ja) | 脂肪酸アルキルエステルの製造方法及び脂肪酸アルキルエステルの製造用触媒 | |
RU2632671C2 (ru) | Способ получения биодизельного топлива - алкиловых эфиров жирных кислот | |
US20130180163A1 (en) | Production of alkyl esters from high free fatty acid sources | |
Attarbachi et al. | Waste‐derived low‐grade glycerol purification and recovery from biorefineries: an experimental investigation | |
JP2011046834A (ja) | 脂肪酸アルキルエステルの製造方法および脂肪酸アルキルエステルの製造用添加剤 | |
Choedkiatsakul et al. | Patent review on “biodiesel production process” | |
Kazembe-Phiri et al. | Elucidation of thermal pretreatment kinetics of bio-oil feedstock premixed with calcium hydroxide and glycerol for reactive biodiesel production via ethanolysis in developing countries | |
JP2014040527A (ja) | 脂肪酸アルキルエステルの精製方法 | |
Alagha et al. | Production of Biodiesel from Caster Oil: Experimental and Optimization Study | |
TRAN et al. | Biodiesel synthesis from algae (Chlorella sp.) in condition of subcritical methanol | |
JP5282951B2 (ja) | 脂肪酸アルキルエステルの製造方法 | |
JP5354530B2 (ja) | 燃料用混合物及びその使用方法 | |
Thoai | A Study of Two-Stage Transesterification: Base Homogeneous Catalyst and Acid Heterogeneous Catalyst | |
KARNJANAKOM | PARA RUBBERSEED OIL BY SO, H-MCM-41 CATALYST |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20180630 |