BRPI0803465B1

BRPI0803465B1 - Bioquerosene e processo de obtenção do mesmo

Info

Publication number: BRPI0803465B1
Application number: BRPI0803465-6A
Authority: BR
Inventors: Regina Wolf Maciel Maria; Maciel Filho Rubens; Benedito Batistella César; De Lima Da Silva Nívea
Original assignee: Universidade Estadual De Campinas - Unicamp
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2018-03-06
Also published as: BRPI0803465A2; BRPI0803465C1

Abstract

bioquerosene e processo de obtençào do mesmo a presente invenção pertence ao campo dos biocombustíveis. mais especificamente, o biocombustível da presente invenção é o bioquerosene obtido a partir da transesterificação de óleos vegetais na presença de um catalisador. adicionalmente, a reação da presente invenção é uma reação que transcorre em 10 minutos e o processo de obtenção do bioquerosene compreende ainda uma etapa de purificação do produto obtido. especificamente, o bioquerosene obtido na presente invenção tem potencial aplicação como combustível para aviação.

Description

(54) Título: BIOQUEROSENE E PROCESSO DE OBTENÇÃO DO MESMO (51) Int.CI.: C07C 67/02; C10L 1/02 (73) Titular(es): UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS - UNICAMP (72) Inventor(es): MARIA REGINA WOLF MACIEL; RUBENS MACIEL FILHO; CÉSAR BENEDITO BATISTELLA; NÍVEA DE LIMA DA SILVA c>7

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Α

Relatório Descritivo de Patente de invenção

Bioquerosene e processo de obtenção do mesmo

Campo da Invenção

A presente invenção pertence ao campo dos biocombustíveis. Mais especificamente, o biocombustível da presente invenção é o bioquerosene obtido a partir da transesterificação de óleos vegetais na presença de um catalisador. Adicionalmente, a reação da presente invenção é uma reação que transcorre em 10 minutos e o processo de obtenção do bioquerosene compreende ainda uma etapa de purificação do produto obtido. Especificamente, o bioquerosene obtido na presente invenção tem potencial aplicação como combustível para aviação.

Fundamentos da Invenção

O biodiesel é definido pela American Society for Testing Materials (ASTM), como um combustível iíquido 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 diesei 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. A utilização de resíduos como matéria-prima reduz os custos com tratamento de esgotos e disposição de resíduos.

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- é biodegradável. Estudos mostram que o biodiesel de óleo de soja e canola são facilmente absorvidos pelo meio ambientes. A utilização de misturas contendo 20% v/v de biodiesel (B20) aumenta a biodegradabiüdade do diesel em presença de água. Além disso, foi obsen/ado 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.

Nesse contexto, essa invenção descreve a produção de bioquerosene mediante transesterificação de óleo de còco. Esse combustível foi obtido 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 óleos vegetais 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,

3/14 pretende-se substituir o querosene por um produto similar de origem vegetal, 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 dieiétrica 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 2007/143303 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, NaOCH_?, NaOCH^CHj, KOCHs, KOCH2CH3, e os ácidos são H-SOj, HCi e os catalisadores à base de guanidina são: N-aiquil 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. 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 i-aminoguanidina, como 0 1-aminoguanidina hidrogenocarbonato. Especificamente, o produto obtido no processo deste documento é o biodiesel. A presente invenção difere

4/14 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 trigiicerídeos de óieos 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 30 e 250^c'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 áicool utilizado é um álcool hidratado e o catalisador é um catalisador sóiido básico à base de hidrotalcita que passa por um processo de calcinação entre 250 e 900 ^C’C. A presente invenção difere deste documento pelo processo de transesterificação não compreender um catalisador à base de hidrotalcita.

O documento US 6,359,157 reveia 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 insoiúvei no álcool de cadeia curta, sendo a catáiise uma catalise 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 6,137,939 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 diesei, aditivos para combustíveis e óleos lubrificantes. A presente invenção difere deste documento pelo fato de não compreender o uso de áicool em estado supercrítico e pelo fato de compreender o uso de um catalisador.

Portanto, não foi encontrado na literatura nenhum documento que antecipe ou sequer sugira as particularidades da presente invenção.

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Sumário da invenção

É um objeto da presente invenção, um combustível obtido de fonte vegetal renovável. Especificamente, o biocombustível da presente invenção é o bioquerosene.

Especificamente, o bioquerosene da presente invenção apresenta características semelhantes ao querosene derivado petróleo e pode ser utilizado como querosene de aviação.

É também 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 5 minutos a 3 horas. Em uma realização preferencial, o tempo de reação da etapa a) é 10 minutos

O material rico em glicerídeos pode ser um óleo vegetal, um óleo animal, um óleo mineral bem como a mistura dos mesmos. Especificamente, o materiai glicerídeo da presente invenção é o óleo de coco e/ou babaçu e o álcool de cadeia curta da presente invenção é o etanol.

Descrição Detalhada da invenção

Os exemplos mostrados a seguir não tem a intenção de limitar o escopo da invenção, mas apenas de mostrar uma das formas de concretização dentre várias possíveis.

O Bioquerosene da presente invenção foi obtido utilizando um óleo vegetal como matéria-prima, álcool etílico como solvente, e catalisadores. Em seguida, o bioquerosene foi purificado utilizando um destilador molecular.

Materiai 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 (<>

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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 vegetai correspondeu especificamente a óleo de coco de praia ou de babaçu.

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, propanoi, butanoi, isopropanol, 1-butanoi, 2-butanol, isobutano!, amílico e/ou seus isômeros dentre outros possíveis, bem como a mistura dos mesmos.

Especificamente, o solvente da presente invenção deve apresentar proporção molar solvente: óleo vegetal variando de 3:1 a 15:1 (p/p).

Especificamente o solvente da presente invenção é o etanol utilizado na proporção 10:1 em relação ao óleo vegetal.

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 C-Hj, KOCH₃, KOCH₂ CH₃, dentre outras possíveis bem como a mistura das mesmas, as guanidinas tais como 1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5eno (TBD), 1,1,3,3-tetrametiiguanidina (TMG), dentre outras possíveis, bem como a mistura das mesmas.

Especificamente, o catalisador é utilizado em proporção molar que varia de 0,01 a 3% em peso em relação ao óleo vegetal.

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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.

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

- peio menos um catalisador homogêneo; e

b) separar as fases éster e glicerina.

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 5 minutos 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 materiai rico em glicerídeos varia de 3:1 a 15:1 (p/p). Especificamente, a proporção molar da presente invenção é 10:1.

O processo de produção da presente invenção pode ser realizado em diversos tipos de reatores conhecidos do estado da técnica, bem como pode-se optar peio por um processo em batelada ou um processo contínuo.

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.

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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 suifato de sódio anidro (desumidificante), e destilação em destilador molecular à 150 - 70°C e pressão entre 4-90pbar. Especificamente, temperatura de 90°C e pressão de 70 pbar favoreceram uma maior concentração do produto desejado.

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 oôco de 10:1, tempo dè reação de 10 minutos e temperatura de reação correspondente a 50'C.

Exemplo 1. Caracterização da matéria prima

O bioquerosene foi produzido mediante transesterificação de óleo de cóco de praia, em presença de catalisadores alcalinos, derivados de guanidina e álcool etílico. O óleo de cóco (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 cóco. A determinação da composição do óleo de coco permitiu o cálculo do peso molecular desse óleo. Verifica-se na Tabela 1 que o óieo de cóco é constituído em sua maioria de ácidos graxos de cadeia curta (entre C8-C14), o que possibilita a formação de ésteres de baixo peso moiecuiar e características semelhantes ao querosene de aviação.

Tabela 1 - Composição do óleo de côco

Acido	í%)
Caprilico (C3:0)	3,03
Caprico (C10:0)	3,15
Láurico (C12:0)	37,46

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9/14

Miristico (C14:0) \|	22,87
Palmítico (C16:0) \|	14,41
Esteárico íC 13:0) j	3,64
Oiéico (C 18:1) \|	12,00
Linoleico ÍC 18:2) \|	3,43

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 oiéico, de acordo com a equação (1).

mL de alcali. x N x 2.8.2 =- 11) massa ι g de amostra)

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 oiéico. A acidez do óleo de coco foi correspondente a 0,131%, ou 0,262 mg de KOH/g. Ressaita-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.

Exemplo 1.3. Cromatografia líquida

A análise da composição da reação de transesterificação foi realizada por cromatografia liquida por exclusão de tamanho, também conhecida como high-performance size-exciusion chromatography (HPSEC), essa análise permitiu a medida exata da composição da reação, ou seja, concentração de triglicerídeos, diglicerídeos, monoglicerídeos, ésteres e glicerina.

As colunas cromatográficas utilizadas formam duas colunas Waters StyragehS' 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).

Exemplo 2. Reação de Transesterificação

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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 moíar 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.

As condições operacionais que proporcionaram maior conversão reacional em menor tempo foram as correspondentes a 1% em peso de catalisador básico, razão molar etanokóíeo 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°ó 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:

Inicialrnente, 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 óieo. 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 r?

11/14 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.

mal,

COCO m

(1)

COCO

Hw

mai

COCO

Onde: Mw_cte, 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 conseqüência do resíduo de catalisador. A fase superior é constituída de éster e impurezas e possui coloração amarelada.

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 utiiizada, 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.

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 %.

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Exemplo 3.2. Destilação molecular

A concentração dos ésteres de menor peso molecular foi feita no destilador molecular, ou destilação de passo curto (short path distiüation) como também é conhecida, é um processo de separação não convencional indicado para a separação de misturas líquidas homogêneas que contenham substâncias termosensiveis 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 destüado.

A destilação dc bioquerosene foi realizada a 90°C e pressão de 70pbar. 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.

Exemplo 3.3. Determinação do rendimento

O rendimento da reação foi determinado com base na massa de produto destilado e correspondeu a 90%.

Exemplo 3.4. Caracterização do produto

Foram realizadas várias anáiises 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);

13/14 • ponto de fulgor (IPT) » acidez (UNICAMP).

A Tabela 2 lista as análises realizadas e compara com as especificações da agencia Nacional de Petróleo Gás Naiurai e Biocombustíveis (ANP).

Tabela 2 - Propriedades do Bioquerosene

CARACTERÍSTICA	VALOR OBTIDO	LIMITE (ANP)	ABNT NBR	ASTM
APARÊNCIA
Aspecto	límpido	claro, límpido e isento de água não dissolvida e material sólido à temperatura ambiente	Visual /	Visual / D 4176 (Procedimento 1)
COMPOSIÇÃO
Aromáticos, má»: (3) c»u	0% volume	25,0% volume	14.932	D 1.319
Aromáticos totais, má:·:. (3)		26,5		D 6.379
Enxofre Total, máx.	0% massa	0,30 % massa	6.563 , 14.375 , 14.533 ,	D 1.266, D 1.552 D 2.622, D 4.294, D 5.453
Enxofre mercaptídico,	0% massa	0,0030% massa	6.293	D 3.227
máx. ou Ensaio Doctor (4)	Negativo	Negativo	14.642	D 4.952
Componentes na expedição da refinaria produtora (5)
Fração hidroprocessada	0% volume	Anotar	-	-
Fração severa mente hidroprocessada	0% volume	Anotar	-	-
VOLATILIDADE
Destilação (6)			9.619	D 36
P.I.E. (Ponto Inicial de Ebulição)	251 “C	anotar
10% vol. Recuperados, máx.	'•'C	205,0
50% vo!.	°c	anotar

14/14

Recuperados
90% vol. Recuperados	°c	anotar
P.F.E. (Ponto Final de Ebulição), máx.	343°C	300,0
Resíduo, máx.	<0,05% volume	1,5
Perda, máx.	% volume	1,5
Ponto de Fulgor, mín.	50°C	40,0 ou	7.974	D 56
38,0	-	D 3.828
Teor de mono, di e triglicerídeos	0,5%	-	-	BS EM 14105-03
Massa Específica a 20°C (7)	834,8kg/m,3	771,3-836,6	7.148 ou 14.065	D 1.298 ou D 4.052
r—t i i mr7 fLUlULZ.
Viscosidade a -20°C, máx.	3,02 (rnm2/s) cst	8,0	10.441	D 445
COMBUSTÃO
Naftalenos, máx.	0% volume	<5,00	-	D 1.840

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Claims

Reivindicações

1. Processo de obtenção de bioquerosene caracterizado por compreender as etapas de:

a. reagir uma mistura compreendendo:

i. um material rico em glicerídeos ii. um álcool de cadeia curta C1-C5; e iii. pelo menos um catalisador homogêneo e/ou heterogêneo;

b. separar as fases éster e glicerina;

c. lavar e neutralizar com água acidificada a temperaturas entre 75°C e 90°C e filtração com sulfato de sódio anidro(desumidificante) que proporciona a retirada de traços água, e/ou destilação em destilador molecular à 50-180°C e pressão entre 1-1000pbar, e/ou destilação a vácuo entre 0,1 a 20 mbar e/ou destilação/evaporação em filme descendente ou centrifuga sob vácuo, entre 0,1 a 20 mbar.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material rico em glicerídeos ser escolhido do grupo que compreende óleos e/ou gorduras vegetais e/ou animais que contenham triglicerídeos e/ou diglicerídeos e/ou monoglicerídeos e/ou ácidos graxos livres.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo material rico em glicerídeos ser escolhido do grupo que compreende óleo de soja, óleo de algodão, óleo de côco, óleo de babaçu, óleo de milho, óleo de canola, óleo de macaúba, óleo de palma, óleo de amendoim, óleo de pequi, óleo de ouricuri, óleo de pinhão manso, gorduras de frango, porco e/ou sebo bovino, gorduras residuais de frituras e combinações dos mesmos.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo óleo ser uma mistura de óleo de coco de praia e óleo de babaçu.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo álcool ser escolhido do grupo que compreende metanol, etanol, propanol, butanol, isopropanol, 1-butanol, 2-butanol, isobutanol, amílico e mistura dos mesmos.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo álcool ser etanol.

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7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela proporção molar álcool: óleo vegetal estar compreendida na faixa que vai de 3:1 a 15:1 (p/p).
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela proporção molar ser aproximadamente 10:1.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo catalisador ser escolhido do grupo que compreende NaOH, KOH, NaOCH3, NaOCH2 CH3, KOCH3, KOCH2 CH3, guanidinas, 1,5,7-triazabiciclo[4.4.0]dec-5-eno (TBD), 1,1,3,3-tetrametilguanidina (TMG), e mistura das mesmas.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo catalisador ser escolhido do grupo que compreende NaOH, KOH e guanidina.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo catalisador estar presente em uma concentração de 0,01 % a 3,0% em peso da massa de óleo vegetal.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela temperatura de reação estar compreendida em uma faixa que vai de 20 e 80 °C.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela etapa a) ocorrer dentro de uma faixa que vai de 5 minutos a 3 horas.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por possuir:

a. 1 % em peso de catalisador básico;

b. razão molar etanol: óleo de côco de 10:1;

c. tempo de reação de 10 minutos; e

d. temperatura de reação correspondente a 50°C.

Petição 870170098715, de 18/12/2017, pág. 5/8