BRC10803465F1

BRC10803465F1 - BIOQUEROSENE AND BIOQUEROSENE OBTAINING PROCESS

Info

Publication number: BRC10803465F1
Authority: BR
Publication date: 2019-04-09

Description

“PROCESSO DE OBTENÇÃO DE BIOQUEROSENE E BIOQUEROSENE ASSIM OBTIDO” Certificado de adição de invenção do PI0803465-6, depositado em 11/09/2008.“BIOQUEROSENE AND BIOQUEROSENE OBTAINED PROCEDURE FOR OBTAINING” PI0803465-6 Certificate of Addition of Invention, filed 09/11/2008.

Campo da Invenção O presente aperfeiçoamento refere-se a um processo de obtenção de biocombustíveis com ampliação da linha de matérias primas que podem ser utilizados na produção de bioquerosene. A utilização de matérias primas renováveis, tais como: ésteres de reações de transesterificação e/ou esterificação de óleo vegetais e gorduras animais, hidrocarbonetos provenientes do craqueamento térmico, hidrocarbonetos parcialmente saturados de processos fermentativos, hidrocarbonetos saturados provenientes da hidrogenação de hidrocarbonetos parcialmente saturados ou do processo de fermentação, com ênfase na produção/purificação de bioquerosene, independe da forma, ou técnica, de como ele é gerado, visto que os biocombustíveis são fabricados por meio de reações de esterificações, transesterificações, hidrólises, craqueamento térmico, fermentações, etc. A presente invenção pertence ao campo dos biocombustíveis com potencial aplicação para aviação.Field of the Invention This improvement relates to a process for obtaining biofuels by extending the range of raw materials that can be used in the production of biokerosene. The use of renewable raw materials, such as: transesterification and / or esterification reactions esters of vegetable oils and animal fats, hydrocarbons from thermal cracking, partially saturated hydrocarbons from fermentation processes, saturated hydrocarbons from partially saturated hydrocarbon hydrogenation or Fermentation process, with emphasis on biokerosene production / purification, is independent of the form, or technique, of how it is generated, as biofuels are manufactured by esterification reactions, transesterification, hydrolysis, thermal cracking, fermentation, etc. The present invention belongs to the field of biofuels with potential application for aviation.

Fundamentos da Invenção O biodiesel é definido pela American Society for Testing Materials (ASTM), como um combustível líquido sintético, originário de matéria prima renovável e constituída por mistura de ésteres alquílicos de ácidos graxos de cadeias longas, derivados de óleos vegetais ou gorduras animais. O freqüente aumento do preço do petróleo e a possibilidade de esgotamentos dos combustíveis fósseis vêm motivando inúmeros pesquisadores pela busca de combustível alternativo. Essa preocupação também existe por parte dos ambientalistas visando reduzir a poluição provocada pelo uso do diesel e foi intensificada após o Protocolo de Kyoto. A utilização do biodiesel como combustível vem apresentando um potencial promissor no mundo todo, sendo um mercado que cresce aceleradamente devido a inúmeras vantagens, tais como: - é um combustível produzido a partir de fontes renováveis, como óleos vegetais, resíduos de fritura ou gordura animal, derivados de óleos vegetais, de algas e de biomassa, A utilização de resíduos como matéria-prima reduz os custos com tratamento de esgotos e disposição de resíduos. - é biodegradável. Estudos mostram que o biodiesel de óleo de soja e canola são facilmente absorvidos pelo meio ambientes. À utilização de misturas contendo 20% v/v de biodiesel (B20) aumenta a biodegradabilidade do diesel em presença de água. Além disso, foi observado o crescimento de algas em tanques de estocagem de biodiesel. - é um combustível não tóxico, pois a utilização de biodiesel provoca redução substancial na emissão de monóxido de carbono e material particulado. Além disso, é livre de enxofre e aromáticos, impede a formação de fuligem pois possui 10% v/v de oxigênio. A utilização de 20% v/v de biodiesel ao diesel reduz a emissão de dióxido de carbono em 15,66% v/v. A transesterificação é a forma mais usual de produção de biodiesel. Essa reação consiste na mistura de um álcool, preferencialmente de baixo peso molecular, com um óleo vegetal ou gordura animal. Também chamada de alcoólise, a reação de transesterificação pode ocorrer na presença ou ausência de catalisador. A reação de transesterificação ocorre de forma mais rápida em presença de álcool de baixo peso molecular, como metanol e etanol. A reação de transesterificação é acelerada por catalisadores homogêneos ou heterogêneos. Os catalisadores homogêneos podem ser ácidos, bases ou enzimas. Esses catalisadores têm como inconvenientes: a necessidade de purificação dos produtos (éster e glicerina) para retirada dos resíduos de catalisadores e a impossibilidade de seu reaproveitamento após a reação. Os catalisadores heterogêneos podem ser reaproveitados após reação e são facilmente removidos, tornando a etapa de purificação dos produtos (glicerina e éster) mais simples.Background of the Invention Biodiesel is defined by the American Society for Testing Materials (ASTM) as a synthetic liquid fuel originating from renewable raw material and consisting of a mixture of long chain fatty acid alkyl esters derived from vegetable oils or animal fats. The frequent rise in the price of oil and the possibility of fossil fuel depletion have motivated countless researchers to search for alternative fuel. This concern also exists on the part of environmentalists aiming at reducing pollution caused by diesel use and was intensified after the Kyoto Protocol. The use of biodiesel as a fuel has shown promising potential worldwide, being a market that is growing rapidly due to numerous advantages such as: - It is a fuel produced from renewable sources such as vegetable oils, frying residues or animal fat. , derived from vegetable oils, algae and biomass. The use of waste as a raw material reduces costs with sewage treatment and waste disposal. - is biodegradable. Studies show that soybean oil and canola biodiesel are easily absorbed into the environment. Using mixtures containing 20% v / v biodiesel (B20) increases the biodegradability of diesel in the presence of water. In addition, algal growth was observed in biodiesel storage tanks. - It is a non-toxic fuel as the use of biodiesel causes a substantial reduction in carbon monoxide and particulate matter emissions. In addition, it is sulfur free and aromatic, prevents the formation of soot because it has 10% v / v oxygen. Using 20% v / v of diesel biodiesel reduces carbon dioxide emissions by 15.66% v / v. Transesterification is the most common form of biodiesel production. This reaction consists of mixing an alcohol, preferably of low molecular weight, with a vegetable oil or animal fat. Also called alcohololysis, the transesterification reaction may occur in the presence or absence of catalyst. The transesterification reaction occurs most rapidly in the presence of low molecular weight alcohol such as methanol and ethanol. The transesterification reaction is accelerated by homogeneous or heterogeneous catalysts. Homogeneous catalysts may be acids, bases or enzymes. These catalysts have the drawbacks: the need for purification of the products (ester and glycerin) to remove catalyst residues and the impossibility of their reuse after the reaction. Heterogeneous catalysts can be reused after reaction and are easily removed, making the purification step of products (glycerin and ester) simpler.

Nesse contexto, essa invenção descreve a produção de bioquerosene com alto grau de pureza (99% em peso de ésteres) utilizando o protótipo do destilador molecular centrifugo de alto desempenho. O bioquerosene é proveniente de várias fontes renováveis e possui as mesmas características do querosene proveniente do petróleo. Ressalta-se que, o querosene de origem fóssil contribui para a poluição ambiental (efeito estufa). Nesse sentido, pretende-se substituir o querosene por um produto similar de origem renovável e que contribuirá significativamente para a redução da poluição. A busca na literatura patentária apontou alguns documentos relevantes que serão descritos a seguir. O documento US 2007/0194016 revela um método de obtenção de biocombustíveis como o biodiesel, a biogasolina, o bioquerosene dentre outros cujo processo de obtenção compreende a passagem das espécies químicas por uma estrutura macroscópica dielétrica para um susceptor permeável a gás recebendo energia eletromagnética. Vários tipos de óleos vegetais e animais podem ser utilizados neste processo. A presente invenção difere deste documento pelo fato do processo de produção compreender o uso de um catalisador. O documento WO 2007/143803 revela um método de transesterificação para a produção de alquil ésteres, que compreende o uso de um material glicerídeo de origem vegetal e um catalisador básico ou ácido e um catalisador à base de guanidina. Os catalisadores básicos são NaOH, KOH, NaOCH3, NaOCH2CH3, KOCH3, KOCH2CH3, e os ácidos são H2SO4, HCI e os catalisadores à base de guanidina são: N-alquil guanidina, N,N'-de alquil guanidina; N,N - dialquil guanidina; Ν,Ν',Ν " - trialquil guanidina; N, N, N'-trialquil guanidina; N5 N Ν', N tetraalquil guanidina; N5 N, N',N ' tetraalquil guanidina e N, N, Ν', N N" pentaalquil guanidina. Especificamente, o alquil éster produzido pelo processo deste documento é o biodiesel. A presente invenção difere deste documento pelo fato do alquil éster produzido ser o bioquerosene. O documento US 2006/0058540 revela um método de transesterificação de óleos vegetais com álcoois de cadeia curta na presença de um catalisador.In that context, this invention describes the production of high purity biokerosene (99 wt% esters) using the prototype high performance centrifugal molecular distiller. Biokerosene comes from various renewable sources and has the same characteristics as petroleum kerosene. It is noteworthy that fossil kerosene contributes to environmental pollution (greenhouse effect). In this sense, it is intended to replace kerosene with a similar product of renewable origin that will significantly contribute to the reduction of pollution. The search in the patent literature has pointed out some relevant documents that will be described below. US 2007/0194016 discloses a method for obtaining biofuels such as biodiesel, biogasoline, biokerosene among others whose process comprises the passage of chemical species through a dielectric macroscopic structure to a gas permeable susceptor receiving electromagnetic energy. Various types of vegetable and animal oils can be used in this process. The present invention differs from this document in that the production process comprises the use of a catalyst. WO 2007/143803 discloses a transesterification method for the production of alkyl esters comprising the use of a glyceride material of plant origin and a basic or acid catalyst and a guanidine-based catalyst. The basic catalysts are NaOH, KOH, NaOCH3, NaOCH2CH3, KOCH3, KOCH2CH3, and the acids are H2SO4, HCI and the guanidine-based catalysts are: N-alkyl guanidine, N, N'-alkyl guanidine; N, N-dialkyl guanidine; Ν, Ν ', Ν "- trialkyl guanidine; N, N, N'-trialkyl guanidine; N5 N Ν', N tetraalkyl guanidine; N5 N, N ', N' tetraalkyl guanidine and N, N, Ν ', NN" pentaalkyl guanidine. Specifically, the alkyl ester produced by the process of this document is biodiesel. The present invention differs from this document in that the alkyl ester produced is biokerosene. US 2006/0058540 discloses a method of transesterification of vegetable oils with short chain alcohols in the presence of a catalyst.

Especificamente, o catalisador descrito neste documento é um sal ou uma base de um composto orgânico e um ácido carbônico. Especificamente, o composto orgânico é um composto contendo nitrogênio, e o composto básico é uma guanidina, como o carbonato de guanidina, e derivados da 1-aminoguanidina, como o 1-aminoguanidina hidrogenocarbonato. Especificamente, o produto obtido no processo deste documento é o biodiesel. A presente invenção difere deste documento pelo fato de compreender uma etapa de purificação do produto obtido originando o bioquerosene. O documento WO 2007/025360 revela um método de transesterificação que compreende a reação entre mono, di e triglicerídeos de óleos vegetais e gorduras animais e um álcool de cadeia curta em proporção molar que varia entre 3 e 15. Especificamente, a reação deste documento transcorre a temperaturas entre 80 e 250°C, pressões maiores que a pressão atmosférica, velocidades de agitação entre 400 e 1500 rpm, tempo de residência ou tempo espacial de 5 a 1000 minutos. Especificamente, o álcool utilizado é um álcool hidratado e o catalisador é um catalisador sólido básico à base de hidrotalcita que passa por um processo de calcinação entre 250 e 900 °C. A presente invenção difere deste documento pelo processo de transesterificação nãOí* compreender um catalisador à base de hidrotalcita. O documento US 6,359,157 revela um processo de transesterificação de óleos e gorduras vegetais com álcoois de cadeia curta que compreende o uso de um catalisador que é um sal metálico de um aminoácido ou um derivado de aminoácido. Especificamente, o catalisador utilizado é um catalisador insolúvel no álcool de cadeia curta, sendo a catálise uma catálise heterogênea. A presente invenção difere deste documento pelo fato do catalisador ser um catalisador homogêneo e por não compreender um sal metálico de um aminoácido ou um derivado de aminoácido. O documento US 6,187,939 revela um método de esterificação de ácidos graxos e de obtenção de combustíveis compreendendo ácidos graxos cuja reação com um álcool não compreende o uso de um catalisador. Especificamente, o álcool utilizado neste processo encontra-se em estado supercrítico e o produto obtido compreende o diesel, aditivos para combustíveis e óleos lubrificantes. A presente invenção difere deste documento pelo fato de não compreender o uso de álcool em estado supercrítico e pelo fato de compreender o uso de um catalisador.Specifically, the catalyst described herein is a salt or base of an organic compound and a carbonic acid. Specifically, the organic compound is a nitrogen-containing compound, and the basic compound is a guanidine, such as guanidine carbonate, and 1-aminoguanidine derivatives, such as 1-aminoguanidine hydrogen carbonate. Specifically, the product obtained in the process of this document is biodiesel. The present invention differs from this document in that it comprises a purification step of the product obtained to produce the biokerosene. WO 2007/025360 discloses a transesterification method comprising the reaction between mono-, di- and triglycerides of vegetable oils and animal fats and a molar short chain alcohol ranging from 3 to 15. Specifically, the reaction of this document takes place. at temperatures between 80 and 250 ° C, pressures greater than atmospheric pressure, agitation speeds between 400 and 1500 rpm, residence time or space time of 5 to 1000 minutes. Specifically, the alcohol used is a hydrated alcohol and the catalyst is a basic solid hydrotalcite-based catalyst that undergoes a calcination process between 250 and 900 ° C. The present invention differs from this document in that the transesterification process does not comprise a hydrotalcite-based catalyst. US 6,359,157 discloses a process of transesterification of vegetable oils and fats with short chain alcohols comprising the use of a catalyst which is an amino acid metal salt or amino acid derivative. Specifically, the catalyst used is a short-chain alcohol insoluble catalyst, with catalysis being a heterogeneous catalysis. The present invention differs from this document in that the catalyst is a homogeneous catalyst and does not comprise an amino acid metal salt or amino acid derivative. US 6,187,939 discloses a fatty acid esterification and fuel obtaining method comprising fatty acids whose reaction with an alcohol does not include the use of a catalyst. Specifically, the alcohol used in this process is in a supercritical state and the product obtained comprises diesel, fuel additives and lubricating oils. The present invention differs from this document in that it does not include the use of supercritical alcohol and that it comprises the use of a catalyst.

Portanto, não foi encontrado na literatura nenhum documento que antecipe ou sequer sugira as particularidades da presente invenção.Therefore, no document has been found in the literature that anticipates or even suggests the particularities of the present invention.

Sumário da Invenção É um objeto da presente invenção um processo de obtenção do bioquerosene que compreende as etapas de: a) reagir uma mistura compreendendo: - um material rico em glicerídeos; - um álcool de cadeia curta C1-C5; e - pelo menos um catalisador homogêneo; e b) separar as fases éster e glicerina. O tempo de reação da etapa a) pode variar de 1 minuto a 3 horas. Em uma realização preferencial, o tempo de reação da etapa a) é 10 minutos Especificamente, o material rico em glicerídeos do pedido de patente é o óleo de côco e/ou babaçu e o álcool de cadeia curta é o etanol. O material rico em glicerídeos pode ser um óleo vegetal, um óleo animal, um óleo mineral bem como a mistura dos mesmos e poder ser substituído por derivados de óleos vegetais, de algas e biomassa. É também um objeto da presente invenção, um combustível obtido de fonte renovável. Especificamente, o biocombustível da presente invenção é o bioquerosene.Summary of the Invention An object of the present invention is a process for obtaining biokerosene comprising the steps of: a) reacting a mixture comprising: a glyceride rich material; a C1-C5 short chain alcohol; and - at least one homogeneous catalyst; and b) separating the ester and glycerin phases. The reaction time from step a) may range from 1 minute to 3 hours. In a preferred embodiment, the reaction time of step a) is 10 minutes. Specifically, the glyceride rich material of the patent application is coconut oil and / or babassu and the short chain alcohol is ethanol. The glyceride rich material may be a vegetable oil, an animal oil, a mineral oil as well as a mixture thereof and may be substituted for derivatives of vegetable oils, algae and biomass. It is also an object of the present invention, a fuel obtained from a renewable source. Specifically, the biofuel of the present invention is biokerosene.

Especificamente, o bioquerosene da presente invenção apresenta características semelhantes ao querosene derivado petróleo e pode ser utilizado como querosene de aviação.Specifically, the biokerosene of the present invention has characteristics similar to petroleum derived kerosene and may be used as aviation kerosene.

Descrição Detalhada da Invenção O presente aperfeiçoamento refere-se a um processo de obtenção de biocombustíveis com ampliação da linha de matérias primas que podem ser utilizados na produção de bioquerosene. O processo de purificação do bioquerosene e de intermediários ocorre através do destilador molecular e evaporador de filme descendente que operam entre 0,001 mmHg e lOmmHg.A utilização de matérias primas renováveis, tais como: derivados de óleos vegetais, de algas e de biomassa, com ênfase na produção/purificação de bioquerosene, independe da forma, ou técnica, de como ele é gerado, visto que os biocombustíveis são fabricados por meio de reações de esterificações, transesterificações, hidrólises, fermentações, etc.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present improvement relates to a process for obtaining biofuels by extending the range of raw materials that can be used in the production of biokerosene. The purification process of biokerosene and intermediates takes place through the molecular distiller and descending film evaporator operating between 0.001 mmHg and 10mmHg. The use of renewable raw materials such as: derived from vegetable oils, algae and biomass, with emphasis in the production / purification of biokerosene, regardless of the form, or technique, of how it is generated, as biofuels are manufactured by esterification, transesterification, hydrolysis, fermentation, etc. reactions.

Material Glicerídeo A expressão “material glicerídeo” diz respeito a óleos e/ou gorduras vegetais e/ou animais que contenha triglicerídeos e/ou diglicerídeos e/ou monoglicerídeos e/ou ácidos graxos livres. Os materiais glicerídeos úteis para a realização da invenção incluem, mas não se limitam a óleo de soja, óleo de algodão, óleo de côco, óleo de babaçu, óleo de milho, óleo de canola, óleo de macaúba (Acrocomia aculeata e/ou Acrocomia totai mart), óleo de palma· (dendê), óleo de amendoim, óleo de pequi (Cariocar brasiliensis e/ou Cariocar coriaceous), óleo de ouricuri (Syagrus coronata), óleo de pinhão manso (Jatropha curcas e/ou Jatropha marcocarpa), demais gorduras vegetais e/ou animais, como por exemplo, gorduras de frango, porco e/ou sebo bovino,, incluindo-se também óleos e gorduras residuais de frituras. Adicionalmente, o “material glicerídeo” pode ser escolhido dentre óleos, neutros, ácidos, brutos, degomados, semi-refinados e/ou refinados bem como a mistura dos mesmos. O óleo vegetal correspondeu especificamente a óleo de côco de praia ou de babaçu. O material rico em glicerídeos poder ser substituído por ésteres de reações de transesterificação e/ou esterificação de óleo vegetais e gorduras animais, hidrocarbonetos saturados ou parcialmente saturados de processos fermentativos e hidrocarbonetos provenientes do craqueamento térmico. Álcool de cadeia curta Os álcoois de cadeia curta da presente invenção são preferencialemnte escolhidos dentre os álcoois com até 5 átomos de carbono. Exemplos de tais álcoois incluem, sem, contudo limitar, metanol, etanol, propanol, butanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amílico e/ou seus isômeros dentre outros possíveis, bem como a mistura dos mesmos.Glyceride Material The term "glyceride material" refers to vegetable and / or animal oils and / or fats containing triglycerides and / or diglycerides and / or monoglycerides and / or free fatty acids. Glyceride materials useful for carrying out the invention include, but are not limited to soybean oil, cottonseed oil, coconut oil, babassu oil, corn oil, canola oil, macauba oil (Acrocomia aculeata and / or Acrocomia totai mart), palm oil (palm oil), peanut oil, pequi oil (Cariocar brasiliensis and / or Cariocar coriaceous), ouricuri oil (Syagrus coronata), jatropha oil (Jatropha curcas and / or Jatropha marcocarpa) , other vegetable and / or animal fats, such as chicken, pork and / or beef tallow fats, including oils and residual fat from frying. Additionally, the "glyceride material" can be chosen from oils, neutrals, acids, crude, degummed, semi-refined and / or refined as well as the mixture thereof. The vegetable oil corresponded specifically to beach coconut or babassu oil. Glyceride-rich material may be replaced by esters of transesterification and / or esterification reactions of vegetable oil and animal fats, saturated or partially saturated hydrocarbons from fermentative processes and hydrocarbons from thermal cracking. Short Chain Alcohol The short chain alcohols of the present invention are preferably chosen from alcohols of up to 5 carbon atoms. Examples of such alcohols include, but are not limited to, methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amyl and / or other isomers thereof, as well as a mixture thereof.

Especificamente, o solvente da presente invenção deve apresentar proporção molar solvente: óleo vegetal variando de 3:1 a 15:1 (p/p).Specifically, the solvent of the present invention should have a solvent: vegetable oil molar ratio ranging from 3: 1 to 15: 1 (w / w).

Especificamente o solvente da presente invenção é o etanol utilizado na proporção 10:1 em relação ao óleo vegetal.Specifically the solvent of the present invention is ethanol used at a ratio of 10: 1 to vegetable oil.

Catalisador Homogêneo e Heterogêneo O catalisador da presente invenção é um catalisador escolhido do grupo que compreende os catalisadores básicos tais como o NaOH, KOH, NaOCH3, NaOCH2 CH3, KOCH3, KOCH2 CH3, dentre outras possíveis bem como a mistura das mesmas, as guanidinas tais como 1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno (TBD), 1,1,3,3-tetrametilguanidina (TMG), dentre outras possíveis, bem como a mistura das mesmas. Ainda podem ser utilizados catalisadores suportados, como em silicatos, aluminatos; catalisadores heterogêneos, como sulfato de zircônio, óxidos de metais de transição, óxidos de metais alcalinos e terrosos; e catalisadores com metais de transição, como Zn, Cr, entre outros.Homogeneous and Heterogeneous Catalyst The catalyst of the present invention is a catalyst chosen from the group comprising the basic catalysts such as NaOH, KOH, NaOCH3, NaOCH2 CH3, KOCH3, KOCH2 CH3, among others as well as the mixture thereof, guanidines such as as 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene (TBD), 1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMG), among others, as well as the mixture thereof. Supported catalysts may also be used, such as silicates, aluminates; heterogeneous catalysts such as zirconium sulfate, transition metal oxides, alkaline and earth metal oxides; and transition metal catalysts, such as Zn, Cr, among others.

Especificamente, o catalisador é utilizado em proporção molar que varia de 0,01 a 3% em peso em relação ao óleo vegetal.Specifically, the catalyst is used in molar ratio ranging from 0.01 to 3% by weight relative to vegetable oil.

Especificamente, na presente invenção o catalisador homogêneo é o NaOH e KOH e o catalisador heterogêneo é a guanidina. Sendo utilizado uma massa de catalisador de até 1% em peso da massa de óleo vegetal.Specifically, in the present invention the homogeneous catalyst is NaOH and KOH and the heterogeneous catalyst is guanidine. A catalyst mass of up to 1% by weight of the vegetable oil mass being used.

Processo de produção do bioquerosene O processo de produção do bioquerosene da presente invenção compreende as etapas de: a) reagir uma mistura compreendendo: - um material rico em glicerídeos; - um álcool de cadeia curta C1-C5; e - pelo menos um catalisador homogêneo; e b) separar as fases éster e glicerina.Biokerosene Production Process The biokerosene production process of the present invention comprises the steps of: a) reacting a mixture comprising: a glyceride rich material; a C1-C5 short chain alcohol; and - at least one homogeneous catalyst; and b) separating the ester and glycerin phases.

Diversos fatores influenciam o resultado do processo. Pode-se citar, por exemplo, o tempo de reação, a temperatura e proporção de reagentes. Em relação ao tempo de reação, ele deve ser ajustado de forma a consumir todos os reagentes. Ele pode variar dentro de uma faixa que vai de 1 minuto a 3 horas, sendo que preferencialmente a reação tem a duração de 10 minutos. A temperatura do processo é escolhida de forma a manter uma velocidade de reação adequada sem causar degradação aos reagentes. Preferencialmente a temperatura é escolhida dentro de uma faixa que vai de 20 e 80 °C. Em relação a razão entre os reagentes, a proporção molar entre o álcool de cadeia curta e o material rico em glicerídeos varia de 3:1 a 15:1 (p/p). Especificamente, a proporção molar da presente invenção é 10:1. A etapa de reação do processo de produção de bioquerosene da presente invenção pode ser realizada em um reator em batelada, reator continuo, reator de alta performance e de alta rotação (ultra-shear reator), destilação reativa, microreatores, reatores com ultrasson, micro-ondas, reatores tubular, reatores tubular em série com reatores de agitação contínua, coluna com resina de troca-iônica, reator com duas fases a altas temperaturas, ou arranjo entre eles.Several factors influence the outcome of the process. For example, the reaction time, temperature and proportion of reagents can be cited. Regarding the reaction time, it must be adjusted to consume all reagents. It can vary within a range of 1 minute to 3 hours, with the reaction preferably lasting 10 minutes. The process temperature is chosen to maintain a suitable reaction rate without causing degradation of the reagents. Preferably the temperature is chosen within a range of from 20 to 80 ° C. Regarding the ratio between reagents, the molar ratio between short chain alcohol and glyceride rich material ranges from 3: 1 to 15: 1 (w / w). Specifically, the molar ratio of the present invention is 10: 1. The reaction step of the biokerosene production process of the present invention may be carried out in a batch reactor, continuous reactor, high performance reactor (ultra-shear reactor), reactive distillation, microreactors, ultrasound reactors, micro reactors. probes, tubular reactors, tubular reactors in series with continuous stirring reactors, ion exchange resin column, two phase reactor at high temperatures, or arrangement between them.

Separação de fases éster-qlicerina A separação das fases é realizada por qualquer método de separação, de fases já descrito no estado da técnica como a lavagem, neutralização, métodos de destilação como a destilação em destilador molecular centrífugo, a purificação em coluna, dentre outros possíveis, bem como a mistura dos mesmos.Ester-Glycerin Phase Separation Phase separation is accomplished by any phase separation method already described in the state of the art such as washing, neutralization, distillation methods such as centrifugal molecular distillation distillation, column purification, among others. possible, as well as the mixture thereof.

Especificamente, a purificação/separação da presente invenção é realizada pela lavagem com água acidificada a temperaturas entre 75°C e 90°C, que proporciona a neutralização do produto obtido, em seguida, a mistura é filtrada a vácuo, em presença de sulfato de sódio anidro (desumidificante), e destilação em destilador molecular à 50-180°C e pressão entre 0,001 mmHg e 10mmHg absoluta. Especificamente, temperatura de 90°C e pressão de 7 mmHg favoreceram uma maior concentração do produto desejado.Specifically, the purification / separation of the present invention is performed by washing with acidified water at temperatures between 75 ° C and 90 ° C, which provides neutralization of the obtained product, then the mixture is vacuum filtered in the presence of sulfate. anhydrous sodium (dehumidifying), and distillation in molecular distiller at 50-180 ° C and pressure between 0.001 mmHg and 10mmHg absolute. Specifically, temperature of 90 ° C and pressure of 7 mmHg favored a higher concentration of the desired product.

As condições operacionais que proporcionaram maior conversão reacional em menor tempo foram as correspondentes a 1% em peso de catalisador básico, razão molar etanol: óleo de côco de 10:1, tempo de reação de 10 minutos e temperatura de reação correspondente a 50°C.The operating conditions that provided the greatest reaction conversion in the shortest time were 1 wt% basic catalyst, 10: 1 ethanol: coconut oil molar ratio, 10 minute reaction time and 50 ° C reaction temperature. .

Os exemplos mostrados a seguir não têm a intenção de limitar o escopo da invenção, mas apenas de mostrar uma das formas de concretização dentre várias possíveis.The examples shown below are not intended to limit the scope of the invention, but merely to show one embodiment among several possible.

Exemplo 1. Caracterização da matéria prima O bioquerosene foi produzido mediante transesterificação de óleo de côco de praia, em presença de catalisadores alcalinos, derivados de guanidina e álcool etílico. O óleo de côco (matéria prima) foi caracterizado utilizando as seguintes metodologias: Exemplo 1.1. Identificação dos ácidos graxos por cromatografia gasosa A identificação dos ácidos graxos foi realizada por cromatografia gasosa. Os ácidos graxos foram convertidos em ésteres metílicos (FAME) e analisados no cromatógrafo gasoso, utilizando uma coluna tipo DB23 (30 m x 0,53 mm) e detector de ionização de chamas. A Tabela 1 mostra a composição do óleo de côco. A determinação da composição do óleo de côco permitiu o cálculo dos peso molecular desse óleo. Verifica-se na Tabela 1 que o óleo de côco é constituído em sua maioria de ácidos graxos de cadeia curta (entre C8-C14), o que possibilita a formação de ésteres de baixo peso molecular e características semelhantes ao querosene de aviação.Example 1. Characterization of the raw material Biokerosene was produced by transesterification of beach coconut oil in the presence of alkaline catalysts, guanidine derivatives and ethyl alcohol. Coconut oil (raw material) was characterized using the following methodologies: Example 1.1. Identification of fatty acids by gas chromatography The identification of fatty acids was performed by gas chromatography. The fatty acids were converted to methyl esters (FAME) and analyzed by gas chromatography using a DB23 column (30 m x 0.53 mm) and flame ionization detector. Table 1 shows the composition of coconut oil. The determination of the coconut oil composition allowed the calculation of the molecular weight of this oil. Table 1 shows that coconut oil is mostly composed of short chain fatty acids (between C8-C14), which allows the formation of low molecular weight esters and characteristics similar to aviation kerosene.

Tabela 1 - Composição do óleo de côco Exemplo 1.2. Determinação da acidez A análise dos ácidos graxos livres foi realizada de acordo com a metodologia AOCS Ca 5a - 40. A amostra foi dissolvida em álcool etílico e titulada com hidróxido de sódio. A percentagem de ácidos graxos livres foi calculada em termos de ácido oléico, de acordo com a equação (1).Table 1 - Coconut oil composition Example 1.2. Determination of acidity Free fatty acid analysis was performed according to the AOCS Ca 5a - 40 methodology. The sample was dissolved in ethyl alcohol and titrated with sodium hydroxide. The percentage of free fatty acids was calculated in terms of oleic acid according to equation (1).

Nesta equação, ml_ de alcali representa o volume de hidróxido de sódio utilizado e N corresponde a normalidade do hidróxido de sódio. A constante 28,2 está relacionada ao peso molecular do ácido oléico. A acidez do óleo de côco foi correspondente a 0,131% ou 0,262 mg de KOH/g. Ressalta-se que, a determinação da acidez é de fundamental importância para a escolha do catalisador da reação, uma vez que acidez superior a 1% ocasionaria consumo do catalisador, formação de sabão e redução da conversão reacional.In this equation ml of alkali represents the volume of sodium hydroxide used and N corresponds to the normality of sodium hydroxide. The constant 28.2 is related to the molecular weight of oleic acid. The acidity of coconut oil was 0.131% or 0.262 mg KOH / g. It is noteworthy that the determination of acidity is of fundamental importance for the choice of reaction catalyst, since acidity higher than 1% would cause catalyst consumption, soap formation and reduction of reaction conversion.

Exemplo 1.3. Cromatografia líquida A análise da composição da reação de transesterificação foi realizada, por cromatografia líquida por exclusão de tamanho, também conhecida como high-performance size-exclusion chromatography (HPSEC), essa análise permitiu a medida exata da composição da reação, ou seja, concentração de triglicerídeos, diglicerídeos, monoglicerídeos, ésteres e glicerina.Example 1.3. Liquid chromatography The analysis of the composition of the transesterification reaction was performed by high performance size-exclusion chromatography (HPSEC). This analysis allowed the exact measurement of the reaction composition, ie concentration. of triglycerides, diglycerides, monoglycerides, esters and glycerin.

As colunas cromatográficas utilizadas formam duas colunas Waters Styragel® HR1 e HR2, em série. Foi utilizado detector de índice de refração. A fase móvel utilizada foi tetrahidrofurano, com fluxo de 1 mL / min, a 40°C. A preparação da amostra consiste na diluição de 100 mg da amostra em 10 mL desse solvente (tetrahidrofurano).The chromatographic columns used form two Waters Styragel® HR1 and HR2 columns in series. Refractive index detector was used. The mobile phase used was tetrahydrofuran, with a flow rate of 1 mL / min at 40 ° C. Sample preparation consists of diluting 100 mg of the sample in 10 mL of this solvent (tetrahydrofuran).

Exemplo 2. Reação de Transesterificação A reação de transesterificação é influenciada por diversas variáveis, tais como: nível de agitação, tempo de reação, temperatura de reação, concentração de catalisador, quantidade e qualidade da matéria-prima, concentração de álcool utilizado (medida em termos de razão molar etanol: óleo de côco). Visando obter uma alta conversão da reação num menor tempo foram testadas as seguintes condições operacionais: • Temperatura de reação: 30, 40, 50, 60 e 75°C. • Concentração de catalisador: 0,5 a 1,5% em peso do óleo de côco. • Razão molar: 6:1 a 12:1 Para cada ensaio foram retiradas amostras nos seguintes intervalos: 0,5; 1; 2; 5; 7; 10; 12; 15; 20 e 30 minutos. Essas amostras foram analisadas no HPSEC, através do qual foi determinada a conversão em bioquerosene.Example 2. Transesterification Reaction The transesterification reaction is influenced by several variables such as: stirring level, reaction time, reaction temperature, catalyst concentration, quantity and quality of raw material, alcohol concentration used (measured in terms of molar ratio ethanol: coconut oil). In order to obtain a high reaction conversion in a shorter time the following operating conditions were tested: • Reaction temperature: 30, 40, 50, 60 and 75 ° C. • Catalyst concentration: 0.5 to 1.5% by weight of coconut oil. • Molar ratio: 6: 1 to 12: 1 For each assay samples were taken at the following intervals: 0.5; 1; 2; 5; 7; 10; 12; 15; 20 and 30 minutes. These samples were analyzed at HPSEC, through which the conversion to biokerosene was determined.

As condições operacionais que proporcionaram maior conversão reacional em menor tempo foram as correspondentes a 1% em peso de catalisador básico, razão molar etanol:óleo de côco de 10:1, tempo de reação de 10 minutos e temperatura de reação correspondente a 50°C. Nessas condições, foi atingida uma conversão de 97% em peso de bioquerosene, ou seja, para cada 400 gramas de óleo de côco utilizado restaram apenas 12 gramas de óleo de côco sem reagir (monoglicerídeo). A obtenção do bioquerosene em escala de laboratório pode ser realizada da seguinte forma: Inicialmente, o óleo de côco (400g), foi adicionado ao reator (reator com agitação mecânica de 1 litro) e aquecido até a temperatura desejada. Em seguida, o catalisador (NaOH) foi diluído no etanol e adicionado ao óleo. Após o tempo desejado, foi interrompida a agitação e a mistura foi resfriada, finalizando a reação. Em seguida, a mistura foi para o rota-evaporador, nesse equipamento é realizada a destilação do excesso de álcool usado na reação. A concentração de catalisador correspondeu a 1 % p/p da massa de óleo de côco, enquanto que, a quantidade de álcool etílico foi calculada com base no número de moles do óleo de côco, como detalhado na Equaçãol. Foram testadas diversas razões molares entre o etanol e o óleo de côco, sendo que a proporção 10:1 proporcionou maior conversão. Dessa forma, para cada 400 g de óleo de côco foi utilizado 253 g de álcool etílico e 4 gramas de catalisador.The operating conditions that provided the greatest reaction conversion in the shortest time were 1 wt% basic catalyst, 10: 1 ethanol: coconut oil molar ratio, 10 minute reaction time and 50 ° C reaction temperature. . Under these conditions, a conversion of 97% by weight of biokerosene was achieved, that is, for every 400 grams of coconut oil used remained only 12 grams of unreacted coconut oil (monoglyceride). Laboratory scale biokerosene can be obtained as follows: Initially, coconut oil (400g) was added to the reactor (1 liter mechanical stirring reactor) and heated to the desired temperature. Then the catalyst (NaOH) was diluted in ethanol and added to the oil. After the desired time, stirring was stopped and the mixture was cooled, ending the reaction. Then, the mixture went to the rotary evaporator, in this equipment is carried out the distillation of excess alcohol used in the reaction. The catalyst concentration corresponded to 1% w / w of the coconut oil mass, while the amount of ethyl alcohol was calculated based on the number of moles of coconut oil, as detailed in Equation. Several molar ratios between ethanol and coconut oil were tested, and the 10: 1 ratio provided the highest conversion. Thus, for each 400 g of coconut oil, 253 g of ethyl alcohol and 4 grams of catalyst were used.

Onde: Mwcôco corresponde ao peso molecular do óleo de côco calculado com base na composição dos ácidos graxos. A mistura obtida no rota-evaporador foi para um funil de separação, sendo obtidas duas fases. A fase inferior é rica em glicerina e possui coloração alaranjada em consequência do resíduo de catalisador. A fase superior é constituída de éster e impurezas e possui coloração amarelada.Where: Mwcoco corresponds to the molecular weight of coconut oil calculated on the basis of fatty acid composition. The mixture obtained in the rotary evaporator went to a separatory funnel and two phases were obtained. The lower phase is rich in glycerin and is orange in color as a result of the catalyst residue. The upper phase consists of ester and impurities and is yellowish in color.

Exemplo 3. Purificação dos produtos formados A purificação do bioquerosene foi realizada nas seguintes etapas: Exemplo 3.1 Lavagem e neutralização Após a separação, a fase éster foi lavada com água acidificada e aquecida a 75°C. Uma quantidade mínima de água foi utilizada,, correspondente a 10% do peso de éster, o que possibilitou uma diminuição das perdas de éster por lavagem. A água utilizada foi acidificada com gotas de ácido clorídrico. A água foi adicionada ao éster e, após agitação vigorosa, essa mistura vai para um funil de separação e em seguida, foi medida a acidez da fase aquosa com o uso de papel indicador de pH. Normalmente, foram necessárias três lavagens para a obtenção de um pH neutro. Foram testadas várias temperaturas e concluiu-se que temperaturas entre 75°C e 90°C permitiam uma separação mais rápida.Example 3. Purification of the formed products Purification of the biokerosene was performed in the following steps: Example 3.1 Washing and neutralization After separation, the ester phase was washed with acidified water and heated to 75 ° C. A minimum amount of water was used, corresponding to 10% by weight of ester, which enabled a reduction in ester losses by washing. The water used was acidified with drops of hydrochloric acid. Water was added to the ester and, after vigorous stirring, this mixture goes to a separatory funnel and then the acidity of the aqueous phase was measured using pH indicator paper. Normally, three washes were required to achieve a neutral pH. Various temperatures were tested and it was found that temperatures between 75 ° C and 90 ° C allowed for faster separation.

Em seguida, adicionou-se ao éster uma pequena quantidade de desumidificante (sulfato de sódio anidro), para retirada de resíduos de água. Após filtração a vácuo, determinou-se a umidade do éster por meio do Karl Fisher, foi encontrado um teor de água correspondente a 0,1%.Then a small amount of dehumidifier (anhydrous sodium sulfate) was added to the ester to remove water residues. After vacuum filtration, the ester moisture was determined by Karl Fisher, a water content of 0.1% was found.

Exemplo 3.2. Destilação molecular A concentração dos ésteres de menor peso molecular foi feita no destilador molecular ou no evaporador de filme descendente, ou destilação de passo curto (short path distillation) como também é conhecida, é um processo de separação não convencional indicado para a separação de misturas líquidas homogêneas que contenham substâncias termosensíveis de alto peso molecular (tipicamente superior a 180g/mol) e baixa volatilidade. Neste processo, a mistura é alimentada a um destilador que possui um evaporador dotado de um condensador interno. Este evaporador opera sob alto vácuo e fornece o calor necessário para que parte das moléculas alimentadas se volatilize. As moléculas que se volatilizaram migram para o condensador, tornam a se liquefazer e são retiradas do equipamento. Assim sendo, este processo origina duas correntes efluentes que são retiradas do processo. Uma constituída de material que não se volatilizou, chamada de resíduo, e outra formada pelas moléculas que se volatilizaram durante o processo, chamada de destilado. A etapa de destilação poder ser realizada em destilador molecular centrífugo, e/ou destilador molecular de filme descendente, e/ou evaporador de filme descendente, e/ou destilador de filme descendente, e/ou evaporador de; filme para purificar ésteres, hidrocarbonetos saturados, hidrocarbonetos parcialmente saturados e hidrocarbonetos provenientes do craqueamento térmico. A destilação do bioquerosene pode ser realizada entre 50°C e 180°C e pressão entre 0,001 mmHg e lOmmHg absoluta. Foi obtido o bioquerosene no destilado sem coloração (incolor) e no resíduo uma mistura de ésteres de maiores pesos moleculares com coloração amarelada. A destilação molecular permitiu a completa concentração dos ésteres mais leves (C8-C14) e completa eliminação dos resíduos provenientes da matéria prima (ácidos graxos, monoglicerídeos, diglicerídeos e triglicerídeos), promovendo um produto de alta pureza.Example 3.2. Molecular distillation The concentration of the lower molecular weight esters was made in the molecular distillator or in the falling film evaporator, or short path distillation as it is also known, is an unconventional separation process indicated for the separation of mixtures. homogeneous liquids containing thermosensitive substances of high molecular weight (typically greater than 180g / mol) and low volatility. In this process, the mixture is fed to a distiller having an evaporator provided with an internal condenser. This evaporator operates under high vacuum and provides the heat necessary for some of the powered molecules to volatilize. Volatile molecules migrate to the condenser, liquefy and are removed from the equipment. Thus, this process gives rise to two effluent streams that are withdrawn from the process. One made up of non-volatilized material, called waste, and another made up of molecules that volatilized during the process, called distillate. The distillation step may be performed in centrifugal molecular distiller, and / or descending film molecular distiller, and / or descending film evaporator, and / or descending film distiller, and / or evaporator; film for purifying esters, saturated hydrocarbons, partially saturated hydrocarbons and hydrocarbons from thermal cracking. Biokerosene distillation can be performed between 50 ° C and 180 ° C and pressure between 0.001 mmHg and 100 mmHg absolute. Biokerosene was obtained in the colorless distillate (colorless) and in the residue a mixture of higher molecular weight esters with yellowish coloration. Molecular distillation allowed the complete concentration of lighter esters (C8-C14) and complete elimination of residues from the raw material (fatty acids, monoglycerides, diglycerides and triglycerides), promoting a high purity product.

Exemplo 3.3. Determinação do rendimento O rendimento da reação foi determinado com base na massa de produto destilado e correspondeu a 90%.Example 3.3. Yield Determination The reaction yield was determined based on the mass of distilled product and corresponded to 90%.

Exemplo 3.4. Caracterização do produto Foram realizadas várias análises que possibilitaram a caracterização do bioquerosene, tais como: • curva de destilação a pressão reduzida (realizada no IPT); • análise de umidade (IPT e UNICAMP); • composição (IPT e UNICAMP); • ponto de fulgor (IPT) • acidez (UNICAMP). A Tabela 2 lista as análises realizadas e compara com as especificações da agência Nacional de Petróleo Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).Example 3.4. Product Characterization Several analyzes were performed that enabled the characterization of biokerosene, such as: • reduced pressure distillation curve (performed at IPT); • humidity analysis (IPT and UNICAMP); • composition (IPT and UNICAMP); • flash point (IPT) • acidity (UNICAMP). Table 2 lists the analyzes performed and compares them with the specifications of the National Agency of Petroleum Natural Gas and Biofuels (ANP).

Tabela 2 - Propriedades do Bioquerosene Exemplo 4: Produção de ésteres metílicos ou etílicos ou a mistura dos mesmos a partir de óleo de côco.Table 2 - Bioquerosene Properties Example 4: Production of methyl or ethyl esters or mixture of them from coconut oil.

Os ésteres metílicos, ou etílicos, ou a mistura dos mesmos, obtidos a partir de óleos vegetais foram submetidos a uma etapa de purificação/destilação por equipamento de destilação molecular para a separação de compostos de cadeias mais curtas, compostos principalmente por ésteres formados por ácidos graxos com C8 a 06 carbonos. A fração destilada obtida, rica nestes compostos, apresenta propriedades de bioquerosene, com baixo ponto de congelamento. No presente exemplo foram submetidos 10 Kg de óleo de coco como matéria prima com característica líquida e coloração amarela, ao processo de destilação molecular (centrífugo) a uma pressão de 70 pbar e uma temperatura de 90°C. A concentração dos ésteres obtidos de óleo de côco refinado foram para C8=3,03% em peso; C10=3,15% em peso; C12=37,46% em peso; C14=22,87% em peso; C16=14,41% em peso; C18 (esteárico + oléico + linoléico)=19.07% em peso. O destilado obtido apresentou-se com uma pureza de 99,9% (C8 a 06), uma massa de 8,1kg (ésteres com cadeias entre C8 e 06) e um rendimento de 81% em peso com coloração incolor. O resíduo obtido apresentou-se com massa de 1,9kg (ésteres com cadeia entre 08 e C20) e coloração amarelada.Methyl or ethyl esters, or mixtures thereof, obtained from vegetable oils have been subjected to a purification / distillation step by molecular distillation equipment for the separation of shorter chain compounds composed mainly of acid-formed esters. fatty acids with C8 to 06 carbons. The distilled fraction obtained, rich in these compounds, has low freezing point biokerosene properties. In the present example 10 kg of coconut oil as raw material with liquid characteristic and yellow color were subjected to the molecular (centrifugal) distillation process at a pressure of 70 pbar and a temperature of 90 ° C. The concentration of the esters obtained from refined coconut oil was C8 = 3.03% by weight; C10 = 3.15% by weight; C12 = 37.46 wt%; C14 = 22.87% by weight; C16 = 14.41% by weight; C18 (stearic + oleic + linoleic) = 19.07% by weight. The distillate obtained was 99.9% pure (C8 to 06), a mass of 8.1kg (esters with C8 to 06 chains) and a yield of 81% by weight with colorless coloring. The residue obtained had a mass of 1.9kg (esters with chain between 08 and C20) and yellowish color.

Exemplo 5: Purificação de hidrocarbonetos (parcialmente saturados) entre C8 e C20.Example 5: Purification of (partially saturated) hydrocarbons between C8 and C20.

Este exemplo caracteriza um melhor refino ao produto final através dos mesmos equipamentos para uma maior pureza. No presente exemplo foram submetidos 100 Kg de uma mistura de hidrocarbonetos obtidos a partir do craqueamento térmico ou hidrocarbonetos parcialmente saturados obtidos por processo fermentativo contendo entre C8 a C20 como matéria prima, ao destilador molecular ou evaporador de filme descendente a uma pressão de 7mmHg e uma temperatura de 90°C. O destilado obtido apresentou-se com uma pureza de 99,9% (C8 a C16), uma massa de 78 kg (hidrocarbonetos com cadeias entre C8 e C16) e um rendimento de 78% em peso. O resíduo obtido apresentou-se com massa de 22 kg (hidrocarbonetos com cadeia entre C18 e C20). A seguir os compostos foram hidrogenados para a obtenção de combustíveis estáveis quimicamente, com moléculas saturadas.This example features better refining of the final product through the same equipment for greater purity. In the present example 100 kg of a mixture of hydrocarbons obtained from thermal cracking or partially saturated hydrocarbons obtained by fermentation containing between C8 to C20 as raw material, the molecular distiller or descending film evaporator at a pressure of 7 mmHg and a temperature of 90 ° C. The distillate obtained was 99.9% pure (C8 to C16), a mass of 78 kg (C8 to C16 chain hydrocarbons) and a yield of 78% by weight. The residue obtained had a mass of 22 kg (C18 to C20 chain hydrocarbons). Then the compounds were hydrogenated to obtain chemically stable fuels with saturated molecules.

Exemplo 6: Produção de biocombustíveis obtidos a partir da fermentação de carboidratos.Example 6: Production of biofuels obtained from carbohydrate fermentation.

Biocombustíveis obtidos a partir da fermentação de carboidratos, como sacarose, por bactérias, como Escherichia coli, modificada geneticamente, ou não, são separadas do meio fermentativo e a seguir são purificadas por destilação molecular, ou por destilador de filme descendente, obtendo o bioquerosene com alto grau de pureza. No presente exemplo foram submetidos 100 Kg de uma mistura de hidrocarbonetos entre C8 e C20 composta por 80% de C8 a C16 e 20% de C18 a C20 como matéria prima, ao processo de destilação molecular (centrífugo) ou evaporador de filme descendente a pressão entre 0,001 mmHg e 10mmHg e temperatura entre 50-180°C. O destilado obtido apresentou-se com uma pureza de 99,9% (C8 a C16), uma massa de 79 kg (hidrocarbonetos com cadeias entre C8 e C16) e um rendimento de 79% em peso. O resíduo obtido apresentou-se com massa de 21 kg (hidrocarbonetos com cadeia entre C18 e C20).Biofuels obtained from the fermentation of carbohydrates, such as sucrose, by bacteria such as genetically modified Escherichia coli or not, are separated from the fermentative medium and then purified by molecular distillation or by descending film distillator to obtain biokerosene with high degree of purity. In the present example 100 kg of a C8 to C20 hydrocarbon mixture composed of 80% C8 to C16 and 20% C18 to C20 as raw material was subjected to the molecular distillation (centrifugal) process or pressure drop film evaporator. between 0.001 mmHg and 10mmHg and temperature between 50-180 ° C. The distillate obtained was 99.9% pure (C8 to C16), a mass of 79 kg (C8 to C16 chain hydrocarbons) and a yield of 79% by weight. The residue obtained had a mass of 21 kg (C18 to C20 chain hydrocarbons).

ReivindicaçõesClaims

Claims

1. Process for obtaining biokerosene comprising the steps of: a. reacting a mixture comprising: i. a glyceride rich material ii. a C1-C5 lower alcohol; and iii. at least one homogeneous and / or heterogeneous catalyst; and b. purification and separation of the ester and glycerine phases.

Process according to Claim 1, characterized in that the glyceride-rich material may be substituted by esters of transesterification and / or esterification reactions of vegetable and animal fats, partially saturated hydrocarbons from fermentative processes, saturated hydrocarbons from hydrocarbon hydrogenation. partially saturated or from the fermentation process and hydrocarbons from thermal cracking

Process according to Claim 1, characterized in that the glyceride-rich material is selected from the group comprising vegetable and / or animal oils and / or fats containing triglycerides and / or diglycerides and / or monoglycerides and / or free fatty acids. .

Process according to Claim 3, characterized in that the glyceride-rich material is chosen from the group comprising soybean oil, cottonseed oil, coconut oil, babassu oil, corn oil, canola oil, macauba oil. , palm oil, peanut oil, pequi oil, ouricuri oil, jatropha oil, chicken, pork and / or beef tallow fats, waste fried fats and combinations thereof.

Process according to Claim 4, characterized in that the oil is a mixture of beach coconut oil and babassu oil.

Process according to Claim 1, characterized in that the alcohol is selected from the group comprising methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amyl and a mixture thereof.

Process according to Claim 6, characterized in that the alcohol is ethanol.

Process according to Claim 1, characterized in that the alcohol: vegetable oil molar ratio is in the range from 3: 1 to 15: 1 (w / w).

Process according to Claim 8, characterized in that the molar ratio is approximately 10: 1.

Process according to Claim 1, characterized in that the catalyst is selected from the group comprising NaOH, KOH, NaOCH 3, NaOCH CH 3, KOCH 3, KOCH 2 CH 3, guanidines, 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] 5-ene (TBD), 1,1,3,3-tetramethylguanidine (TMG), and mixture thereof, supported catalysts, heterogeneous catalysts, transition metal catalysts.

Process according to Claim 10, characterized in that the catalyst is selected from the group comprising NaOH, KOH and guanidine.

Process according to Claim 1, characterized in that the catalyst is present in a concentration of 0.01% to 10.0% by weight of the vegetable oil mass.

Process according to Claim 1, characterized in that the reaction temperature is in the range of from 20 to 80 ° C.

Process according to claim 1, characterized in that step a) takes place within a range of 1 minute to 3 hours.

Process according to Claim 1, characterized in that the purification step comprises: a. washing and neutralizing with acidified water at temperatures between 75 ° C and 90 ° C; B. filtration with anhydrous sodium sulfate (dehumidifying) which provides traces of water removal; ç. molecular distillation distillation at temperatures between 50 ° C and 180 ° C and pressure between 0,001mmHg and 10mmHg absolute, and / or vacuum distillation between 0,001mmHg and 10mmHg absolute and / or distillation / evaporation in descending film or vacuum centrifuge between 0.001mmHg and 10mmHg absolute.

Process according to Claim 15, characterized in that the purification step may be carried out in at least one of the steps.

Process according to Claim 15, characterized in that the distillation step may be carried out in centrifugal molecular distillator, and / or descending film molecular distiller, and / or descending film evaporator, and / or descending film distiller. and / or film evaporator to purify esters, saturated hydrocarbons and partially saturated hydrocarbons and hydrocarbons from thermal cracking.

Process according to Claim 1, characterized in that it has: a. 1% by weight of basic catalyst; B. ethanol: coconut oil molar ratio of 10: 1; ç. reaction time 10 minutes; and d. reaction temperature corresponding to 50 ° C

Process according to Claim 1, characterized in that the reaction step may be carried out in a batch reactor, continuous reactor, high performance reactor and ultra-shear reactor, reactive distillation, micro reactors, reactors. ultrasound, microwave, tubular reactors, tubular reactors in series with continuous stirring reactors, ion exchange resin column, high temperature two phase reactor, or arrangement between them.

Biokerosene characterized in that it is obtained by the process as defined in claims 1 to 19, and comprises esters or hydrocarbons having chains between C8 and C16, 79% to 99% by weight of esters or hydrocarbons, boiling point 343 ° C, 0% aromatic content, minimum flash point 50 ° C and 0% naphthalenes by volume.