RU2365625C1 - Method of vegetable oil processing - Google Patents
Method of vegetable oil processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365625C1 RU2365625C1 RU2007145301/04A RU2007145301A RU2365625C1 RU 2365625 C1 RU2365625 C1 RU 2365625C1 RU 2007145301/04 A RU2007145301/04 A RU 2007145301/04A RU 2007145301 A RU2007145301 A RU 2007145301A RU 2365625 C1 RU2365625 C1 RU 2365625C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mpa
- pressure
- carbon dioxide
- temperature
- mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Fats And Perfumes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к способу получения эфиров жирных кислот из жира и/или масла биологического происхождения путем переэтерификации.The present invention relates to a method for producing fatty acid esters from fat and / or oil of biological origin by transesterification.
Биодизель - это альтернативное экологически чистое, относительно дешевое дизельное топливо, вырабатываемое из местного растительного сырья. Биодизель получают из растительных масел (самое дешевое - рапсовое) путем реакции переэтерификации. Основные реагенты: растительное масло и метанол с добавлением незначительного количества катализатора - щелочи (КОН). В известных технологических схемах производства биодизеля на установках циклического действия с применением щелочного катализатора продолжительности реакции достигает 8 часов. Такое длительное время реакции не дает возможности создания установок большой производительности и требует больших производительных площадей.Biodiesel is an alternative environmentally friendly, relatively cheap diesel fuel produced from local plant materials. Biodiesel is obtained from vegetable oils (the cheapest is rapeseed) by transesterification reaction. The main reagents: vegetable oil and methanol with the addition of a small amount of catalyst - alkali (KOH). In known technological schemes for the production of biodiesel in cyclic plants using an alkaline catalyst, the reaction time reaches 8 hours. Such a long reaction time makes it impossible to create large-capacity plants and requires large production areas.
Биодизель - это альтернативное биотопливо XXI века. В станах Европейского союза, России, Америки, Украины уже приняты правительственные программы перевода значительной части дизельного парка автомобилей на биодизельное топливо. Использование биодизеля позволяет его потребителям не зависеть от мировых цен на нефть и нефтепродукты, поэтому биотопливо получает все большее распространение во всем мире.Biodiesel is an alternative biofuel of the 21st century. In the countries of the European Union, Russia, America, Ukraine, government programs have already been adopted to convert a significant part of the diesel fleet of cars to biodiesel. The use of biodiesel allows its consumers not to depend on world prices for oil and oil products, so biofuel is becoming more widespread throughout the world.
С химической точки зрения биодизель представляет собой смесь эфиров жирных кислот. При его производстве, в процессе переэтерификации, масла и жиры вступают в реакцию с метиловым или этиловым спиртом в присутствии катализатора (КОН, NaOH). Побочным продуктом реакции является глицерин. Переэтерификацией называют перераспределение ацильных групп в триглицеридах жира. Переэтерификация позволяет изменить молекулярный (глицеридный) состав жира или смеси жиров, не изменяя их жирнокислотного состава. Изменение глицеридного состава жира приводит к изменению его физических свойств (температуры плавления, твердости и пр.). Механизм реакции переэтерификации заключается во взаимодействии карбонильной группы C-O сложного эфира со спиртовыми группами ди- и моноглицеридов.From a chemical point of view, biodiesel is a mixture of fatty acid esters. In its production, during the transesterification process, oils and fats react with methyl or ethyl alcohol in the presence of a catalyst (KOH, NaOH). A byproduct of the reaction is glycerin. Transesterification refers to the redistribution of acyl groups in fat triglycerides. Transesterification allows you to change the molecular (glyceride) composition of fat or a mixture of fats, without changing their fatty acid composition. A change in the glyceride composition of fat leads to a change in its physical properties (melting point, hardness, etc.). The mechanism of the transesterification reaction is the interaction of the carbonyl group of the C-O ester with the alcohol groups of di- and monoglycerides.
Основным недостатком технологий получения биодизеля с использованием катализатора являются вопросы удаления катализатора и продуктов омыления после реакции, что имеет весьма важное значение для чистоты получаемого продукта.The main disadvantage of biodiesel production technology using a catalyst is the removal of catalyst and saponification products after the reaction, which is very important for the purity of the resulting product.
Биодизель представляет собой метиловые (этиловые) эфиры, получаемые из растительных масел путем реакции этерификации: к растительному маслу добавляется метанол (этанол) в соотношении приблизительно 9:1 и незначительное количество катализатора (щелочного или кислотного), после чего смесь обрабатывается в кавитационном реакторе. После окончания реакции на выходе получают биодизель и технический глицерин. Оба продукта имеют высокую товарную стоимость и широкий рынок сбыта. Кроме того, глицерин является превосходным высококалорийным топливом для отопительных котлов.Biodiesel is a methyl (ethyl) esters obtained from vegetable oils through an esterification reaction: methanol (ethanol) is added to the vegetable oil in a ratio of approximately 9: 1 and a small amount of catalyst (alkaline or acid), after which the mixture is processed in a cavitation reactor. After the reaction is completed, biodiesel and technical glycerin are obtained. Both products have a high commodity value and a wide market. In addition, glycerin is an excellent high-calorie fuel for heating boilers.
Известен способ переэтерификации жира и/или масла биологического происхождения путем алкоголиза, заключающийся в том, что подготавливают подвергаемые переэтерификации жир и/или масло биологического происхождения в соответствующей емкости и затем осуществляют алкоголиз путем добавления одноатомного алканола и катализатора к подготовленным жиру и/или маслу, при этом в качестве катализатора используют не растворимую в одноатомных алканолах металлическую соль аминокислоты либо производного аминокислоты (RU 2263660 С2, 10.11.2005).There is a method of transesterification of fat and / or oil of biological origin by alcoholysis, which consists in preparing the transesterified fat and / or oil of biological origin in an appropriate container and then carrying out alcoholysis by adding monohydric alkanol and a catalyst to the prepared fat and / or oil, this as a catalyst using a metal salt of an amino acid or derivative of an amino acid insoluble in monatomic alkanols (RU 2263660 C2, 10.11.2005).
Недостатком данного способа является то, что процесс неоправданно затянут по времени и требует к тому же больших реакционных объемов, а также необходимо по завершении реакции удалять катализатор.The disadvantage of this method is that the process is unreasonably delayed in time and also requires large reaction volumes, and it is also necessary to remove the catalyst upon completion of the reaction.
Известен способ получения непрерывного производства сложных эфиров и глицерина, включающий: (А) непрерывную подачу жиров и масел и спирта в нагреватель, нагревание компонентов, (В) реагирование подогретых жиров и масел с подогретым спиртом в отсутствии катализатора в реакторе, (С) охлаждение продукта реакции и снижение давления, (D) удаление спирта от смеси, и (Е) отделение сложных эфиров от глицерина, температура нагревания спирта и температура смеси в реакторе ниже температуры критической температуры спирта, давление в нагревателе и давление в реакторе более низкое чем 0,7 МПа (см. JP200103, 1991).A known method for producing continuous production of esters and glycerol, including: (A) the continuous supply of fats and oils and alcohol to the heater, heating the components, (B) the reaction of heated fats and oils with heated alcohol in the absence of a catalyst in the reactor, (C) cooling the product reactions and pressure reduction, (D) removing alcohol from the mixture, and (E) separating the esters from glycerol, the heating temperature of the alcohol and the temperature of the mixture in the reactor below the temperature of the critical alcohol temperature, the pressure in the heater and pressure the reactor pressure is lower than 0.7 MPa (see JP200103, 1991).
Недостатком данного способа является то, что процесс неоправданно затянут по времени и требует к тому же больших реакционных объемов.The disadvantage of this method is that the process is unreasonably delayed in time and also requires large reaction volumes.
Наиболее близким аналогом является способ обработки масляной композиции, содержащей насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты в форме триглицеридов, путем переэтерификации ее спиртом (C1-C6) в присутствии липазы с последующим разделением продукта, отличающийся тем, что используют практически безводный спирт в количестве не более 15 молярных эквивалентов по отношению к количеству триглицеридов и липазу, которая предпочтительно катализирует переэтерификацию насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот и проводят отделение оставшейся фракции, обогащенной глицеридами полиненасыщенных жирных кислот, от фракции, содержащей сложные эфиры насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот, полученных в результате переэтерификации (см. RU 2151788 С1, 27.06.2000).The closest analogue is a method for treating an oil composition containing saturated and unsaturated fatty acids in the form of triglycerides by transesterifying it with alcohol (C 1 -C 6 ) in the presence of lipase, followed by product separation, characterized in that practically anhydrous alcohol is used in an amount of not more than 15 molar equivalents based on the amount of triglycerides and lipase, which preferably catalyzes the transesterification of saturated and monounsaturated fatty acids and separates the remaining f stock enriched in glycerides of polyunsaturated fatty acids from a fraction containing the esters of saturated and monounsaturated fatty acids derived from transesterification (see. RU 2151788 C1, 27.06.2000).
Недостатком наиболее близкого аналога является низкий выход продукта, высокая себестоимость процесса, а также объемное сложное оборудование.The disadvantage of the closest analogue is the low yield of the product, the high cost of the process, as well as volumetric complex equipment.
Задачей данного изобретения является упрощение технологического процесса и снижение времени проведения процесса, повышение выхода продукта.The objective of the invention is to simplify the process and reduce the time of the process, increasing the yield of the product.
Поставленная задача решается тем, что в способе обработки растительного масла путем переэтерификации его спиртом, разделения полученных продуктов на фракции, согласно изобретению в качестве растительного масла используют рапсовое масло, а в качестве спирта используют этиловый спирт, полученный путем барботирования диоксидом углерода биомассы иммобилизованных гранулированных дрожжей при соотношении 1:12 до гомогенного состояния, полученную смесь направляют в реактор переэтерификации, в котором осуществляют переэтерификацию при температуре 350-400°С и давлении 35-50 МПа в течение 20 минут, охлаждают смесь и подают в экстрактор, в котором реакционная смесь подвергается термостатированию до температуры 250°С, затем осуществляют экстракцию диоксидом углерода в сверхкритических условиях при расходе диоксида углерода 40 л/ч при температуре 350° С и давлении 35 МПа, полученную гомогенную смесь подают в первый сепаратор для отделения глицерина от целевого продукта при давлении 0,5 МПа и температуре 20-30°С, целевой продукт подают во второй сепаратор для отделения этилового эфира жирной кислоты от диоксида углерода при давлении 0,2 МПа и температуре 15°С.The problem is solved in that in the method for processing vegetable oil by transesterifying it with alcohol, separating the obtained products into fractions, according to the invention, rapeseed oil is used as vegetable oil, and ethanol obtained by sparging carbon dioxide of biomass of immobilized granulated yeast with carbon dioxide is used. the ratio of 1:12 to a homogeneous state, the resulting mixture is sent to the transesterification reactor, in which the transesterification is carried out at a rate a temperature of 350-400 ° C and a pressure of 35-50 MPa for 20 minutes, cool the mixture and fed to the extractor, in which the reaction mixture is subjected to temperature control at a temperature of 250 ° C, then carbon dioxide is extracted under supercritical conditions at a flow rate of carbon dioxide of 40 l / h at a temperature of 350 ° C and a pressure of 35 MPa, the resulting homogeneous mixture is fed into the first separator to separate glycerol from the target product at a pressure of 0.5 MPa and a temperature of 20-30 ° C, the target product is fed into a second separator to separate the fatty ethyl etheracid from carbon dioxide at a pressure of 0.2 MPa and a temperature of 15 ° C.
Согласно изобретению выделенный во втором сепараторе диоксид углерода направляют на рецикл.According to the invention, the carbon dioxide released in the second separator is recycled.
Техническим результатом является значительное сокращение продолжительности реакции, увеличения конверсии (>95%), отсутствие продуктов омыления, повышение экологичности процесса за счет использования двуокиси углерода, что обуславливает возможность извлечения из растительного сырья почти полного углерода, находящегося в сверхкритических условиях, проявляет универсальные растворяющие свойства спектра биологически активных соединений. Кроме того, углекислый газ сравнительно безвреден для окружающей среды, а из экстракта он удаляется простым испарением на последних этапах технологического цикла. Это означает, что конечный экстракт не содержит следов растворителя, и все это вместе обеспечивает очень высокую экологичность процесса производства. Производство биотоплива в среде сверхкритического этилового спирта значительно упрощает технологический процесс, а следовательно, не менее значительно снижается себестоимость производства биотоплива. Использование сверхкритического этилового спирта существенно повышает экологическую "чистоту" всего производства, так как весь процесс происходит в замкнутых контурах.The technical result is a significant reduction in the reaction time, increased conversion (> 95%), the absence of saponification products, increased environmental friendliness of the process due to the use of carbon dioxide, which makes it possible to extract almost complete carbon from supercritical conditions from plant materials, exhibits universal dissolving properties of the spectrum biologically active compounds. In addition, carbon dioxide is relatively environmentally friendly, and it is removed from the extract by simple evaporation in the last stages of the technological cycle. This means that the final extract does not contain traces of solvent, and all this together provides a very high environmental friendliness of the production process. Biofuel production in supercritical ethyl alcohol environment greatly simplifies the process, and therefore, the cost of biofuel production is no less significantly reduced. The use of supercritical ethyl alcohol significantly increases the ecological "purity" of the entire production, since the whole process takes place in closed loops.
Селективная экстракция полученной смеси в среде неполярного летучего растворителя должна проводиться при давлении не менее 35 МПа, поскольку в этом случае значительно снижается растворяющая способность диоксида углерода, соответственно уменьшаются скорость процесса и степень извлечения. Повышение давления диоксида углерода в процессе экстракции более 35 МПа при прочих равных условиях усложняет аппаратурную и технологическую части способа, что снижает его технико-экономические параметры и себестоимость целевого продукта.Selective extraction of the resulting mixture in a non-polar volatile solvent should be carried out at a pressure of at least 35 MPa, since in this case the dissolving ability of carbon dioxide is significantly reduced, and the process speed and degree of extraction are accordingly reduced. Increasing the pressure of carbon dioxide in the extraction process of more than 35 MPa, ceteris paribus, complicates the hardware and technological parts of the method, which reduces its technical and economic parameters and the cost of the target product.
Для дрожжей, синтезирующих этиловый спирт, наиболее приемлем метод иммобилизации в альгинатном геле. Альгинат - полисахарид, получаемый из бурых водорослей.For yeast synthesizing ethyl alcohol, the most acceptable method of immobilization in alginate gel. Alginate is a polysaccharide derived from brown algae.
Он доступен, относительно дешев и не оказывает токсического действия на дрожжи. Питательные вещества легко диффундируют в альгинатный гель. Сущность методики иммобилизации сводится к тому, что суспензию дрожжевых клеток перемешивают с раствором натриевой соли альгината, и с помощью дозирующего устройства формируют капли, падающие в раствор хлористого кальция. В присутствии ионов кальция раствор альгината «сшивается» в гель, формируя гранулы иммобилизованных гранулированных дрожжей (ИГД) сферической формы.It is affordable, relatively cheap and has no toxic effect on yeast. Nutrients easily diffuse into alginate gel. The essence of the immobilization technique is that the suspension of yeast cells is mixed with a solution of sodium salt of alginate, and droplets are formed using a dosing device that fall into a solution of calcium chloride. In the presence of calcium ions, the alginate solution "cross-links" into a gel, forming granules of immobilized granular yeast (IHD) of a spherical shape.
Формующее устройство для альгинатных гранул предназначено для получения ИГД со следующими характеристиками:The forming device for alginate granules is designed to obtain IHD with the following characteristics:
- содержание альгината кальция - не более 5%;- the content of calcium alginate is not more than 5%;
- содержание биомассы дрожжей - не менее 15%;- the content of yeast biomass is not less than 15%;
- диаметр гранул от 3±0,5 до 6±0,5 мм с шагом 1 мм;- the diameter of the granules from 3 ± 0.5 to 6 ± 0.5 mm in increments of 1 mm;
- механическая прочность гранул - не менее 0,05 МПа;- mechanical strength of the granules - not less than 0.05 MPa;
- насыпная плотность - в пределах 0,6-0,7 г/см3;- bulk density is in the range of 0.6-0.7 g / cm 3 ;
- истираемость - не более 5-7%;- abrasion - not more than 5-7%;
- стабильность при работе в проточном режиме - не менее 720 час.- stability during operation in flowing mode - at least 720 hours.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Получение гранул осуществляется в стеклянном сосуде рабочим объемом 100 л, оборудованном одноярусной четырех лопастной мешалкой, приводимой в движение двигателем переменного тока мощностью 0,55 кВт с частотным регулированием. Частота оборотов мешали должна регулироваться от 50 до 400 об/мин.Pellets are produced in a glass vessel with a working volume of 100 l, equipped with a single-tiered four-blade mixer, driven by an 0.55 kW AC motor with frequency regulation. The speed interfered with should be regulated from 50 to 400 rpm.
В верхней части сосуда должен размещаться узел формирования альгинатных гранул с вышеуказанными характеристиками. Для этого система подачи основного и сшивающего раствора должна обеспечивать переменную производительность от 1,0 до 10,0 л/мин независимо по каждому каналу. В нижней точки сосуда должен быть предусмотрен слив с запорной арматурой, состоящей из мембранных клапанов, позволяющий сливать в канализацию моющий и отработанный раствор или передавать продукт на узел отмывки гранул от хлористого кальция. Выбор направления слива - вручную. Простерилизованные дрожжи и альгинат стерильно с использованием факела вводятся через порты в верхней крышке в первый сосуд. Включают мешалку, через 30 мин основной раствор готов к использованию в технологическом процессе. Во второй сосуд стерильно подается хлористый кальций и технологическая вода, компоненты перемешивают. В третий сосуд стерильно подается NaCl и технологическая вода, компоненты перемешивают. В четвертый сосуд стерильно подается питательная среда и технологическая вода, компоненты перемешивают. Смешивают сшивающий раствор, полученный во втором сосуде, с основным раствором, полученным в первом сосуде. Капли, попадая в сшивающий раствор, превращаются в гранулы и оседают в донной части. Полученные гранулы отмывают потоком физраствора от хлористого кальция. В результате разработанной технологии переработки иммобилизованных гранулированных дрожжей получают этиловый спирт высокий очистки, путем барботирования ее диоксидом углерода.An alginate granule forming unit with the above characteristics should be placed in the upper part of the vessel. For this, the supply system of the main and cross-linking solution should provide a variable flow rate from 1.0 to 10.0 l / min independently for each channel. At the lower point of the vessel, a drain with shut-off valves consisting of membrane valves should be provided, which allows the washing and waste solution to be drained into the sewer or the product can be transferred to the granule washing unit from calcium chloride. The choice of the direction of discharge - manually. Sterilized yeast and alginate are sterilized using a torch and introduced through the ports in the top cap into the first vessel. The mixer is turned on, after 30 minutes the stock solution is ready for use in the process. Calcium chloride and process water are sterilely fed into the second vessel; the components are mixed. NaCl and process water are sterilely fed into the third vessel, the components are mixed. Nutrient medium and process water are sterilely fed into the fourth vessel, the components are mixed. The crosslinking solution obtained in the second vessel is mixed with the basic solution obtained in the first vessel. Drops falling into the crosslinking solution turn into granules and settle in the bottom. The obtained granules are washed with a stream of saline from calcium chloride. As a result of the developed technology for processing immobilized granular yeast, high-purity ethyl alcohol is obtained by sparging it with carbon dioxide.
Напорные емкости объемом 1 литр (снабженные измерительным окошечком, рассчитанные на давление 10 атмосфер и температуру 100°С) наполнены маслом и этанолом каждая. Емкости находятся под давлением азота, подаваемого из баллона.Pressure tanks with a volume of 1 liter (equipped with a measuring window, designed for a pressure of 10 atmospheres and a temperature of 100 ° C) are filled with oil and ethanol each. Tanks are under pressure of nitrogen supplied from the cylinder.
При открытии выпускного клапана сырье под давлением поступает в смесительную камеру, снабженную мешалкой.When the exhaust valve is opened, raw materials under pressure enter the mixing chamber equipped with a mixer.
Перед входом в смеситель компоненты проходят очистку через фильтры. Объемное соотношение масло : этанол составляет 1:12. Смесь перемешивается до гомогенного состояния и далее направляется в реактор переэтерификации.Before entering the mixer, the components are cleaned through filters. The volumetric ratio of oil: ethanol is 1:12. The mixture is mixed until homogeneous and then sent to the transesterification reactor.
Реактор представляет собой термостатируемую цилиндрическую емкость объемом 2 литра (200 мм × 56 мм). Максимальное допустимое давление реактора 70 МПа, критическая температура 500°С. Для создания и поддержания сверхкритического состояния, а именно Т=300°С, Р=35 МПа были использованы термостатирование и поршневой нагнетатель. Нагнетатель представляет собой цилиндр, разделенный поршнем. Принцип его действия заключается в следующем. Одна часть заполняется инертным газом, а в другую водяным насосом высокого давления подается вода (несжимаемая жидкость). При открытии вентиля между газовым отсеком поршня и реактором в системе возрастает давление. Таким образом, регулируя подачу воды, доводят давление в реакторе до требуемого (около 35 МПа).The reactor is a thermostatically controlled cylindrical tank with a volume of 2 liters (200 mm × 56 mm). The maximum permissible pressure of the reactor is 70 MPa, the critical temperature is 500 ° C. To create and maintain a supercritical state, namely T = 300 ° C, P = 35 MPa, thermostatic control and a piston supercharger were used. The supercharger is a cylinder divided by a piston. The principle of its action is as follows. One part is filled with an inert gas, and water (incompressible liquid) is supplied to the other with a high-pressure water pump. When you open the valve between the gas compartment of the piston and the reactor, the pressure in the system increases. Thus, by adjusting the water supply, the pressure in the reactor is adjusted to the required value (about 35 MPa).
Смесь под давлением перебрасывается в разогретый реактор (с внутренней температурой около 300°С), затем с помощью нагнетателя в системе создаются требуемые условия для протекания реакции. Опытным путем найдено, что оптимальное время реакции составляет 20 минут. Выход реакции после двадцатиминутной экспозиции составляет 95.7%. По истечении 20 минут реакционная смесь, проходя через холодильник, поступает в экстрактор.The mixture is transferred under pressure to a heated reactor (with an internal temperature of about 300 ° C), then, using a supercharger, the system creates the necessary conditions for the reaction to proceed. Empirically, it was found that the optimal reaction time is 20 minutes. The reaction yield after a twenty-minute exposure is 95.7%. After 20 minutes, the reaction mixture, passing through the refrigerator, enters the extractor.
Переброс осуществляется открытием соединяющих вентилей. В экстракторе реакционная смесь подвергается термостатированию до температуры 250°С. После чего в экстрактор подается углекислый газ. Подача осуществляется с помощью поршневого нагнетателя. Требуемое давление 22-24 МПа. Эти условия (250°С и 24 МПа) необходимы для образования сверхкритического состояния смеси (на основе углекислого газа). В сверхкритическом состоянии компоненты смеси находятся в гомофазе.The transfer is carried out by opening the connecting valves. In the extractor, the reaction mixture is thermostated to a temperature of 250 ° C. Then carbon dioxide is fed into the extractor. The feed is carried out using a piston supercharger. The required pressure is 22-24 MPa. These conditions (250 ° C and 24 MPa) are necessary for the formation of a supercritical state of the mixture (based on carbon dioxide). In the supercritical state, the components of the mixture are in the homophase.
Полученная гомогенная смесь переносится (за счет перепада давления) в сепаратор, в котором происходит отделение глицерина от целевого продукта (Рраб=0.5 МПа, Т=20-30°С). Отделение продукта происходит за счет ступенчатого сбрасывания давления в сепараторе. Полученный глицерин содержит примеси непрореагировавшего этанола, мыло, воду. Для его коммерческой реализации необходима дополнительная очистка.The resulting homogeneous mixture is transferred (due to the pressure drop) to a separator in which glycerol is separated from the target product (P slave = 0.5 MPa, T = 20-30 ° С). The separation of the product occurs due to the stepwise depressurization in the separator. The obtained glycerin contains impurities of unreacted ethanol, soap, water. For its commercial implementation, additional purification is required.
Этиловый эфир жирной кислоты, находящийся в газовой фазе, уносится потоком углекислого газа в следующий сепаратор (Рраб=0.2 МПа, Т=15°С). В сепараторе происходит отделение целевого продукта, его конденсация на стенки сосуда. Сепаратор снабжен системой компрессор - ресивер, которая направляет углекислый газ на рецикл. Газ может быть закачан в баллон либо в поршневой нагнетатель.The fatty acid ethyl ester in the gas phase is carried away by the flow of carbon dioxide into the next separator (P slave = 0.2 MPa, T = 15 ° C). The separator is the separation of the target product, its condensation on the walls of the vessel. The separator is equipped with a compressor - receiver system that directs carbon dioxide for recycling. Gas can be pumped into a cylinder or into a piston supercharger.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не охватывают, а тем более не ограничивают весь объем притязаний данного изобретения.The invention is illustrated by the following examples, which, however, do not cover, and even more so do not limit the entire scope of the claims of this invention.
Пример 1.Example 1
Полученную вышеописанным способом биомассу иммобилизованных гранулированных дрожжей обрабатывают диоксидом углерода путем барботирования с получением этилового спирта. Рапсовое масло смешивают с этиловым спирта при соотношении 1:12 до гомогенного состояния. Полученную смесь направляют в реактор переэтерификации, в котором осуществляют переэтерификацию при температуре 350°С и давлении 50 МПа в течение 20 минут. Далее смесь охлаждают и подают в экстрактор, в котором реакционная смесь подвергается термостатированию до температуры 250°С. Полученную смесь экстрагируют диоксидом углерода в сверхкритических условиях при расходе диоксида углерода 40 л/ч, при температуре 350°С и давлении 35 МПа. Полученную смесь подают в сепараторы для разделения. В первом сепараторе для отделения глицерина от целевого продукта процесс проводят при давлении 0,5 МПа и температуре 20°С. Во втором сепараторе для отделения этилового эфира жирной кислоты от диоксида углерода процесс проводят при давлении 0,2 МПа и температуре 15°С.The biomass of immobilized granular yeast obtained in the above manner is treated with carbon dioxide by sparging to obtain ethyl alcohol. Rapeseed oil is mixed with ethyl alcohol at a ratio of 1:12 to a homogeneous state. The resulting mixture is sent to the transesterification reactor, in which the transesterification is carried out at a temperature of 350 ° C and a pressure of 50 MPa for 20 minutes. Next, the mixture is cooled and fed to the extractor, in which the reaction mixture is subjected to temperature control to a temperature of 250 ° C. The resulting mixture was extracted with carbon dioxide under supercritical conditions at a flow rate of carbon dioxide of 40 l / h, at a temperature of 350 ° C and a pressure of 35 MPa. The resulting mixture is fed to separators for separation. In the first separator for separating glycerol from the target product, the process is carried out at a pressure of 0.5 MPa and a temperature of 20 ° C. In the second separator for the separation of ethyl ester of fatty acid from carbon dioxide, the process is carried out at a pressure of 0.2 MPa and a temperature of 15 ° C.
Пример 2.Example 2
Полученную вышеописанным способом биомассу иммобилизованных гранулированных дрожжей обрабатывают диоксидом углерода путем барботирования с получением этилового спирта. Рапсовое масло смешивают с этиловым спирта при соотношении 1:12 до гомогенного состояния. Полученную смесь направляют в реактор переэтерификации, в котором осуществляют переэтерификацию при температуре 400°С и давлении 35 МПа в течение 20 минут. Далее смесь охлаждают и подают в экстрактор, в котором реакционная смесь подвергается термостатированию до температуры 250°С. Полученную смесь экстрагируют диоксидом углерода в сверхкритических условиях при расходе диоксида углерода 40 л/ч, при температуре 350°С и давлении 35 МПа. Полученную смесь подают в сепараторы для разделения. В первом сепараторе для отделения глицерина от целевого продукта процесс проводят при давлении 0,5 МПа и температуре 30°С. Во втором сепараторе для отделения этилового эфира жирной кислоты от диоксида углерода процесс проводят при давлении 0,2 МПа и температуре 15°С.The biomass of immobilized granular yeast obtained in the above manner is treated with carbon dioxide by sparging to obtain ethyl alcohol. Rapeseed oil is mixed with ethyl alcohol at a ratio of 1:12 to a homogeneous state. The resulting mixture is sent to the transesterification reactor, in which the transesterification is carried out at a temperature of 400 ° C and a pressure of 35 MPa for 20 minutes. Next, the mixture is cooled and fed to the extractor, in which the reaction mixture is subjected to temperature control to a temperature of 250 ° C. The resulting mixture was extracted with carbon dioxide under supercritical conditions at a flow rate of carbon dioxide of 40 l / h, at a temperature of 350 ° C and a pressure of 35 MPa. The resulting mixture is fed to separators for separation. In the first separator for separating glycerol from the target product, the process is carried out at a pressure of 0.5 MPa and a temperature of 30 ° C. In the second separator for the separation of ethyl ester of fatty acid from carbon dioxide, the process is carried out at a pressure of 0.2 MPa and a temperature of 15 ° C.
Таким образом, заявленное изобретение позволяет упростить технологический процесс, снизить время проведения процесса и повысить выход продукта.Thus, the claimed invention allows to simplify the process, reduce the time of the process and increase the yield of the product.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145301/04A RU2365625C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of vegetable oil processing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145301/04A RU2365625C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of vegetable oil processing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007145301A RU2007145301A (en) | 2009-06-20 |
| RU2365625C1 true RU2365625C1 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41025277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145301/04A RU2365625C1 (en) | 2007-12-07 | 2007-12-07 | Method of vegetable oil processing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365625C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2436841C1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергия-3000" | Procedure for production of lubricating additive to diesel fuel |
| RU2533419C1 (en) * | 2013-09-05 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of biodiesel production |
| RU2601741C1 (en) * | 2015-07-08 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Method of producing alkyl esters of fatty acids |
| RU2735819C1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-11-09 | Андрей Сергеевич Торгашин | Hydrate inhibitor - anti-agglomerant |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5190868A (en) * | 1987-08-31 | 1993-03-02 | Meito Sangyo Co., Ltd. | Continuous process for the interesterification of fats or oils |
| RU2151788C1 (en) * | 1994-03-08 | 2000-06-27 | Норск Хюдро А.С. | Refining of oil composition |
| JP2001031991A (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-06 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method and apparatus for continuous production of fatty acid ester and glycerin |
| RU2263660C2 (en) * | 1999-10-20 | 2005-11-10 | Зигфрид ПЕТЕР | Method for re-esterification of fat and/or oil of biological origin by alcoholysis |
| RU2006130932A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-10 | Открытое акционерное общество Украинский институтпо проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предпри тий (Укрнефтехимпроект) (UA) | METHOD FOR PRODUCING DIESEL FUEL FROM VEGETABLE OILS AND FATS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
-
2007
- 2007-12-07 RU RU2007145301/04A patent/RU2365625C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5190868A (en) * | 1987-08-31 | 1993-03-02 | Meito Sangyo Co., Ltd. | Continuous process for the interesterification of fats or oils |
| RU2151788C1 (en) * | 1994-03-08 | 2000-06-27 | Норск Хюдро А.С. | Refining of oil composition |
| JP2001031991A (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-06 | Sumitomo Chem Co Ltd | Method and apparatus for continuous production of fatty acid ester and glycerin |
| RU2263660C2 (en) * | 1999-10-20 | 2005-11-10 | Зигфрид ПЕТЕР | Method for re-esterification of fat and/or oil of biological origin by alcoholysis |
| RU2006130932A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-10 | Открытое акционерное общество Украинский институтпо проектированию нефтеперерабатывающих и нефтехимических предпри тий (Укрнефтехимпроект) (UA) | METHOD FOR PRODUCING DIESEL FUEL FROM VEGETABLE OILS AND FATS AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2436841C1 (en) * | 2010-06-25 | 2011-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергия-3000" | Procedure for production of lubricating additive to diesel fuel |
| RU2533419C1 (en) * | 2013-09-05 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of biodiesel production |
| RU2601741C1 (en) * | 2015-07-08 | 2016-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тверской государственный технический университет" | Method of producing alkyl esters of fatty acids |
| RU2735819C1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-11-09 | Андрей Сергеевич Торгашин | Hydrate inhibitor - anti-agglomerant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007145301A (en) | 2009-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bušić et al. | Recent trends in biodiesel and biogas production | |
| Zhu et al. | Using microalgae to produce liquid transportation biodiesel: what is next? | |
| Pragya et al. | A review on harvesting, oil extraction and biofuels production technologies from microalgae | |
| Atadashi et al. | The effects of water on biodiesel production and refining technologies: A review | |
| Ashokkumar et al. | Potential of sustainable bioenergy production from Synechocystis sp. cultivated in wastewater at large scale–a low cost biorefinery approach | |
| US8673028B2 (en) | Method of producing biodiesel from a wet biomass | |
| US20070277429A1 (en) | Production of biodiesel and glycerin from high free fatty acid feedstocks | |
| US20080188676A1 (en) | Methods of robust and efficient conversion of cellular lipids to biofuels | |
| KR101670936B1 (en) | Method for manufacturing bio fuel using animal and vegetable fats of high acid value | |
| JP2011529707A (en) | Continuous culture, harvesting, and oil extraction of photosynthetic cultures | |
| WO2015086783A1 (en) | Method of processing lignocellulosic material using a cationic compound | |
| KR102327852B1 (en) | Method for preparing fatty acid alkyl ester using fat | |
| RU2365625C1 (en) | Method of vegetable oil processing | |
| Manzanera et al. | Biodiesel: An alternative fuel | |
| JP5558831B2 (en) | Production of continuous biodiesel fuel by enzymatic method | |
| Farooqui et al. | Algal biomass: potential renewable feedstock for bioenergy production | |
| RU2412236C2 (en) | Method of producing biodiesel fuel | |
| US8772538B2 (en) | Process for producing formic acid by hydrothermal oxidation reaction with glycerol and their equipment | |
| NZ565402A (en) | Method for production of carboxylate alkyl esters | |
| OSAKADA et al. | Noncatalytic alcoholysis of oils for biodiesel fuel production by a semi-batch process | |
| US20090197312A1 (en) | Production of fat from alcohol | |
| Sarma et al. | Recent inventions in biodiesel production and processing-A review | |
| RU2533419C1 (en) | Method of biodiesel production | |
| Talebian‐Kiakalaieh et al. | Conversion of lipids to biodiesel via esterification and transesterification | |
| JP2011046803A (en) | Manufacturing apparatus of biodiesel fuel and manufacturing method of biodiesel fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 24-2009 FOR TAG: (73) |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181208 |