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JP6536928B2 - Regeneration treatment of anion exchange resin catalyst for continuous production of fatty acid ester - Google Patents

Regeneration treatment of anion exchange resin catalyst for continuous production of fatty acid ester Download PDF

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JP6536928B2
JP6536928B2 JP2014187188A JP2014187188A JP6536928B2 JP 6536928 B2 JP6536928 B2 JP 6536928B2 JP 2014187188 A JP2014187188 A JP 2014187188A JP 2014187188 A JP2014187188 A JP 2014187188A JP 6536928 B2 JP6536928 B2 JP 6536928B2
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Description

本発明は、油脂からの脂肪酸エステル製造法に使用する陰イオン交換樹脂触媒の再生処理法、及び、該再生処理法により再生された陰イオン交換樹脂触媒を用いる該脂肪酸エステル製造法等に関する。 The present invention relates to a regeneration treatment method of an anion exchange resin catalyst used in a fatty acid ester production method from fat and oil, and a fatty acid ester production method using an anion exchange resin catalyst regenerated by the regeneration treatment method.

油脂類とアルコールとのエステル交換反応によって合成される脂肪酸エステルは、バイオディーゼル燃料として注目されている。バイオディーゼル燃料は、従来の石油系ディーゼル燃料(軽油)に比べて、燃焼した際の排ガスがクリーンであること、一酸化炭素や炭化水素、粒子状物質等の排出量が減少すること、排出ガス中に硫黄酸化物や硫酸塩を含まないこと、潤滑性能が高いなど多くの特長を有している。また、環境汚染の一因となる廃食用油からも合成できるため、環境調和型の廃棄物処理技術としても期待されている。 BACKGROUND ART Fatty acid esters synthesized by transesterification of fats and oils with alcohols are attracting attention as biodiesel fuels. Compared with conventional petroleum-based diesel fuel (diesel oil), biodiesel fuel has a cleaner exhaust gas when burned, reduced emissions of carbon monoxide, hydrocarbons, particulate matter, etc., and emission gas It has many features such as being free of sulfur oxides and sulfates and having high lubricating performance. In addition, because it can be synthesized from waste edible oil that contributes to environmental pollution, it is also expected as an environmentally friendly waste disposal technology.

本発明者である北川らは、陰イオン樹脂を不均相固体触媒として用いる独自発想で、比較的低温(50℃)で油脂原料に含まれるトリグリセリドのエステル交換を行う脂肪酸エステル合成技術を世界に先駆け開発している(非特許文献2、特許文献1、特許文献2)。 The inventor of the present invention, Kitagawa et al., Uses a unique idea that uses an anion resin as a heterogeneous phase solid catalyst, and uses a fatty acid ester synthesis technology to transesterify triglycerides contained in fats and oils at relatively low temperature (50 ° C.) worldwide We are pioneering development (Non-Patent Document 2, Patent Document 1, Patent Document 2).

バイオディーゼル燃料として脂肪酸エステルの製造に用いられたイオン交換樹脂は、その使用により脂肪酸残基の樹脂への吸着が生じるために触媒性能が劣化することは避けられない。そこで、本発明者は、更にこのような脂肪酸エステル連続合成に使用する陰イオン樹脂の触媒活性を弱酸溶液で洗浄することによって再生する方法も開発した(特許文献3)。 The ion exchange resin used for producing fatty acid esters as biodiesel fuel is inevitably deteriorated in catalyst performance because adsorption of fatty acid residues to the resin is caused by its use. Therefore, the present inventor has also developed a method of regenerating the catalytic activity of the anion resin used for such continuous synthesis of fatty acid ester by washing with a weak acid solution (Patent Document 3).

特開 2006-104316号公報JP, 2006-104316, A 特開 2007-297611号公報JP 2007-297611 A 特開 2007-14871号公報JP 2007-14871 A

Biochem.Biophys.Res.Commun.,348,170(2006)Biochem. Biophys. Res. Commun., 348, 170 (2006). Bioresource Technol.98,416(2007)Bioresource Technol. 98, 416 (2007) Bioresource Technol.142,732(2013)Bioresource Technol. 142, 732 (2013)

上記特許文献3、非特許文献2及び非特許文献3に記載されたような、脂肪酸エステルの製造に用いられたイオン交換樹脂を再生するための従来の方法は、数種類の多量の溶液を段階的に供給する必要があり、経済的にも環境的にも負荷が大きいものであった。 The conventional methods for regenerating ion exchange resins used in the production of fatty acid esters, as described in the above-mentioned Patent Document 3, Non-patent Document 2 and Non-patent Document 3, have several high-volume solutions stepwise It has a large economic and environmental burden.

本発明者は、上記課題を解決することを目的として研究の結果、従来の油脂からの脂肪酸エステル製造用の陰イオン交換樹脂触媒の再生処理法における工程を簡略化し、且つ、再生処理工程からの排出液を再利用することによって、再生処理法に使用する溶液量及び再生処理に要するコストを大幅に削減することが可能であることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of researches for the purpose of solving the above problems, the inventor of the present invention simplifies the steps in the regeneration treatment method of anion exchange resin catalyst for fatty acid ester production from conventional fats and oils, and from the regeneration treatment step. The inventors have found that it is possible to significantly reduce the amount of solution used in the regeneration treatment method and the cost required for the regeneration treatment by reusing the effluent, thus completing the present invention.

即ち、本発明は、以下の各態様にかかるものである。
[態様1]
油脂類と炭素数1〜8の飽和の直鎖または分岐鎖の炭化水素骨格を有するアルコール類とのエステル交換反応による脂肪酸エステルの製造方法において触媒として使用した陰イオン交換体の再生処理方法であって、以下の順に連続する工程:
工程(A):前記アルコール類を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程;
工程(B):酢酸を含む前記アルコール類の溶液であって、酢酸濃度が0.86〜1.3mol/Lである前記溶液を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程;
工程(C):水酸化ナトリウム及び溶媒として水と前記アルコール類を含む混合溶液を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程であって、前記溶媒中の前記アルコール類の含有量が0容量%超過80容量%以下である、当該工程;
工程(D):前記アルコール類を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程;及び
工程(E):工程(A)における排出し始めてから全排出液の60〜80容量%が排出された時点までの、未反応油脂原料を含む排出液を、前記陰イオン交換体に再度供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程、
からなる前記再生処理方法。
[態様2]
工程(C)に於ける混合溶液に於いて、前記アルコール類が80容量%である、態様1記載の再生処理方法。
[態様3]
態様1または2に記載の再生処理方法を実施するための陰イオン交換体の再生処理システムであって、油脂原料に含まれる遊離脂肪酸をエステル化するための陽イオン交換体が充填された反応器、及び、その下流に連結された、油脂に含まれるトリグリセリドのエステル交換反応及び/又は吸着に用いる前記陰イオン交換体が充填され直列に連結された少なくとも2塔の反応器、及び、再生処理される前記陰イオン交換体が充填された反応器を含む、前記システム。
尚、本明細書中の以下の記載(表中も含む)及び図では、本発明方法と従来方法との対比を容易にすべく、本願の請求項に記載の工程(A)〜(E)を、従来方法に於いて対応する各工程に準じて、夫々、工程(1)、(2)、(3)、(5)及び(6)と表記した
That is, the present invention relates to the following aspects.
[Aspect 1]
It is a regeneration treatment method of an anion exchanger used as a catalyst in a method for producing fatty acid esters by transesterification between fats and oils and alcohols having saturated linear or branched hydrocarbon backbone having 1 to 8 carbon atoms. The following steps in sequence:
Process (A): a process in which the same volume of liquid as the supplied liquid is discharged as the alcohol is supplied to the anion exchanger;
Step (B): a solution of the alcohol containing acetic acid, which is supplied as the solution having an acetic acid concentration of 0.86 to 1.3 mol / L is supplied to the anion exchanger A step of discharging an equal volume of liquid;
Step (C): a step in which a solution equal in volume to the supplied liquid is discharged as the mixed solution containing sodium hydroxide and water as the solvent and the alcohol is supplied to the anion exchanger, The process wherein the content of the alcohol in the solvent is more than 0% by volume and 80% by volume or less;
Process (D): a process in which the same volume of liquid as the supplied liquid is discharged as the alcohol is supplied to the anion exchanger;
Step (E): The anion exchanger is again supplied with the discharge liquid containing unreacted fat and oil starting from the discharge in step (A) until the time when 60 to 80% by volume of the total discharge is discharged. Process in which the same volume of liquid as the supplied liquid is discharged,
Said reproduction processing method comprising:
[Aspect 2]
The regeneration treatment method according to aspect 1, wherein in the mixed solution in the step (C), the alcohol is 80% by volume.
[Aspect 3]
An anion exchanger regeneration treatment system for carrying out the regeneration treatment method according to aspect 1 or 2, a reactor filled with a cation exchanger for esterifying free fatty acids contained in a fat material And at least two tower reactors connected in series downstream of the anion exchangers used for transesterification and / or adsorption of triglycerides contained in fats and oils connected downstream thereof, and regeneration treatment, Said system comprising a reactor filled with said anion exchanger.
In the following description (including in the table) and figures in the present specification, the steps (A) to (E) according to the claims of the present application are provided to facilitate the comparison between the method of the present invention and the conventional method. Are denoted as steps (1), (2), (3), (5) and (6) respectively according to the corresponding steps in the conventional method .

本発明の陰イオン交換樹脂触媒の再生処理法においては、再生処理工程を簡略化し、且つ、再生処理工程からの排出液を次回の再生処理で最大限に再利用すること等によって、再生処理法に使用する溶液量及び再生処理に要するコストを大幅に削減することが可能となり、環境負荷を減らすことも出来る。 In the regeneration treatment method of anion exchange resin catalyst of the present invention, the regeneration treatment process is simplified, and the regeneration treatment method is achieved by reusing the liquid discharged from the regeneration treatment process in the next regeneration treatment as much as possible. It is possible to significantly reduce the amount of solution used for processing and the cost required for the regeneration treatment, and also to reduce the environmental impact.

更に、本発明方法により再生処理された陰イオン交換樹脂触媒を油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造におけるエステル交換/吸着用樹脂として再使用することによって、製品燃料である脂肪酸エステルを実質的に連続して製造することが可能となり、油脂からの製品燃料の製造と陰イオン交換樹脂の再生を連続的に行う「メリーゴーラウンドシステム」の構築が可能となる。 Furthermore, by reusing the anion exchange resin catalyst regenerated by the method of the present invention as a resin for transesterification / adsorption in continuous production of fatty acid esters from fats and oils, fatty acid esters which are product fuels are substantially continuous. It becomes possible to make a "Merry-go-round system" which continuously manufactures a product fuel from fat and oil and regenerates an anion exchange resin.

イオン交換樹脂触媒による遊離脂肪酸(FFA)を含む油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法のプロセスフローを示す。Figure 2 shows the process flow of a continuous process for the preparation of fatty acid esters from fats and oils containing free fatty acids (FFA) catalyzed by ion exchange resin. 本発明の脂肪酸エステルの連続的製造法を実施するための「メリーゴーラウンドシステム」の一例を示す。陽イオン交換樹脂を充填したカラム1塔と陰イオン交換樹脂を充填したカラム3塔(2塔は燃料製造,1塔は樹脂再生)からなるシステムであり、上流の塔に充填した陰イオン交換樹脂の活性が完全に消失した時点で操作をモード1→2→3と切り替える。An example of the "merry go round system" for implementing the continuous manufacturing method of fatty acid ester of this invention is shown. It is a system consisting of one column filled with cation exchange resin and three columns filled with anion exchange resin (two columns are fuel production, one column is resin regeneration), and the anion exchange resin filled in the upstream column The operation is switched to mode 1 → 2 → 3 when the activity of the is completely eliminated. 油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法における燃料製造プロファイルの一例を示す。再生方法には表1の従来法を用い、陰イオン交換樹脂0.6kgを充填したカラム型反応器(内径5cm、長さ50cm)2塔を通過して流出する製品中の各成分濃度の変化挙動である。1つのモードで得られる脂肪酸エステル量は網掛け部分の積分から約2.7Lとなる。An example of the fuel manufacture profile in the continuous manufacturing method of fatty acid ester from fats and oils is shown. The regeneration method is based on the conventional method shown in Table 1, and the change behavior of each component concentration in the product flowing through 2 column reactors (inner diameter 5 cm, length 50 cm) packed with 0.6 kg of anion exchange resin It is. The amount of fatty acid ester obtained in one mode is about 2.7 L from the integral of the shaded portion. 従来の陰イオン交換樹脂の再生処理法における再生処理プロファイルの一例を示す。陰イオン交換樹脂0.6kgを充填したカラム型反応器(内径5cm、長さ50cm)1塔を通過して流出する溶液中の各成分濃度の変化挙動である。An example of the reproduction | regeneration processing profile in the reproduction | regeneration processing method of the conventional anion exchange resin is shown. It is change behavior of each ingredient concentration in the solution which flows out through 1 column type column reactors (inner diameter 5 cm, length 50 cm) packed with 0.6 kg of anion exchange resin. 実施例2(1)の結果を示す。The result of Example 2 (1) is shown. 実施例2(2)の結果を示す。The result of Example 2 (2) is shown. 排出液の再利用を実施した場合と実施しない場合で、再生処理プロファイルを比較した結果を示す。The results of comparing the reprocessing profiles with and without the reuse of the effluent are shown.

非特許文献2及び非特許文献3に記載されたような、油脂からの脂肪酸エステル製造法に使用する陰イオン交換樹脂触媒の再生処理のために用いられている、従来の方法(非特許文献2)の概要を表1に示す。この方法は、以下の工程からなる。
(1)メタノールを該陰イオン交換樹脂に供給し、該樹脂に吸着しているグリセリンを溶出させて副生物として回収し;
(2)酢酸のメタノール溶液を該陰イオン交換樹脂に供給し、該樹脂に吸着している脂肪酸残基を酢酸残基と交換させ;
(3)水酸化ナトリウムの水溶液を該陰イオン交換樹脂に供給し、該樹脂に吸着した酢酸残基を水酸基と交換させて樹脂を活性化し;
(4)脱イオン水を該陰イオン交換樹脂に供給し、遊離水酸基及び酢酸ナトリウムを除去し;
(5)メタノールを該陰イオン交換樹脂に供給し、該陰イオン交換樹脂を膨潤させる。
Non-patent document 2 and non-patent document 3 described in the prior art (non-patent document 2) used for regeneration treatment of anion exchange resin catalyst used in fatty acid ester production method from fats and oils The outline of) is shown in Table 1. This method comprises the following steps.
(1) Supplying methanol to the anion exchange resin to elute glycerin adsorbed to the resin and recover it as a by-product;
(2) feeding a methanol solution of acetic acid to the anion exchange resin to exchange the fatty acid residue adsorbed to the resin with the acetic acid residue;
(3) An aqueous solution of sodium hydroxide is supplied to the anion exchange resin, and the acetic acid residue adsorbed on the resin is exchanged with a hydroxyl group to activate the resin;
(4) supplying deionized water to the anion exchange resin to remove free hydroxyl groups and sodium acetate;
(5) Methanol is supplied to the anion exchange resin to swell the anion exchange resin.

本発明による陰イオン交換樹脂の再生処理法の一態様の概略を表2に示す。上記の従来の方法と比較した主な特徴は以下の通りである。 An outline of one embodiment of the regeneration treatment method of anion exchange resin according to the present invention is shown in Table 2. The main features compared with the above-mentioned conventional method are as follows.

1.工程(1)の前半部分において排出された、エステル交換/吸着過程でカラム内に残存している未反応油脂原料や製品脂肪酸エステルを含む液を該陰イオン交換樹脂に再度供給し、工程(5)で供給されたメタノールを押し出す、新たな工程(6)を追加することによって、再生処理後の陰イオン交換樹脂をエステル交換/吸着に使用した場合に、図3で見られるような従来の油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法において、最初にメタノールのみが排出し脂肪酸エステル(製品燃料)が得られない運転時間をなくし、連続的に製品燃料を製造することを可能とした。 1. The solution containing unreacted fatty acid raw material or product fatty acid ester remaining in the column in the transesterification / adsorption process discharged in the first half of the process (1) is supplied again to the anion exchange resin, The conventional fats and oils as seen in FIG. 3 when the anion exchange resin after regeneration treatment is used for transesterification / adsorption by adding a new step (6) to extrude methanol supplied in 2.) In the continuous production method of fatty acid ester from C., it was possible to produce the product fuel continuously by eliminating the operation time in which only the methanol was discharged first and the fatty acid ester (product fuel) could not be obtained.

ここで、油脂原料等を含むエステル交換/吸着過程における未反応油脂を含む液は、適当な間隔で工程(1)の排出液の成分をHPLC等の当業者に公知の任意の方法・手段で適宜、分析等することによって確認することができる。 Here, the liquid containing unreacted oil and fat in the transesterification / adsorption process including oil and fat raw material etc. is a component of the effluent of step (1) at an appropriate interval by any method and means known to those skilled in the art such as HPLC. It can confirm by analyzing etc. suitably.

工程(1)の前半部分では、再生処理工程・システムの諸条件及び原料油脂成分等により変動するが、例えば、工程(1)からの全排出液の前半の約60〜80容量%が流出するIn the first half of the process (1), it varies depending on the conditions of the reprocessing process, system conditions, raw material oil and fat components, etc., for example, about 60 to 80 % by volume of the first half of the whole discharged liquid from the process (1) .

2.上記の従来の方法の工程(2)で使用するメタノール溶液中の酢酸濃度を0.8〜1.4 mol/L、好ましくは1.3mol/Lとし、反応の効率化(製造コストの減少)を図った。 2. Increase of reaction efficiency (reduction of production cost) by setting the acetic acid concentration in the methanol solution used in step (2) of the above-mentioned conventional method to 0.8 to 1.4 mol / L, preferably 1.3 mol / L. I

3.上記の従来の方法の工程(3)で使用する水酸化ナトリウムの水溶液に代えて、工程(3)における活性化反応効率を維持することが可能な量の水を含むメタノールとの混合溶液、即ち、メタノールを約80容量%まで含有する水とメタノールとの混合溶液、好ましくは、水及びメタノールの容量比が2:8の混合溶液を水酸化ナトリウムの溶媒として使用することによって、上記の従来の方法の工程(3)における水の使用量を減らし、更に、水を供給する工程(4)を不要にした。 3. Instead of the aqueous solution of sodium hydroxide used in step (3) of the above-mentioned conventional method, a mixed solution with methanol containing water in an amount capable of maintaining the activation reaction efficiency in step (3), Using a mixed solution of water and methanol containing methanol up to about 80% by volume, preferably a mixed solution of water and methanol in a volume ratio of 2: 8 as a solvent of sodium hydroxide, The amount of water used in step (3) of the method was reduced and step (4) of supplying water was eliminated.

更に、本発明による陰イオン交換樹脂の再生処理法の別の態様においては、上記態様に示した工程(1)〜(3)及び(5)を含む方法、好ましくは、これに更に工程(6)を含む方法において、以下に挙げるような、再生処理の各工程からの排出液を次回の再生処理で再利用する、という特徴を有する。 Furthermore, in another embodiment of the regeneration treatment method of an anion exchange resin according to the present invention, a method comprising the steps (1) to (3) and (5) shown in the above embodiment, preferably further comprising the step (6) In the method including the above, there is a feature that the effluent from each step of the regeneration treatment is reused in the next regeneration treatment as listed below.

即ち、工程(1)の後半部分において排出された排出液はもはや未反応油脂は実質的に含まず、60wt%以上のグリセリンを含むメタノール溶液であるので、化成品原料用途の高品質グリセリンとして製品化する。 That is, since the effluent discharged in the second half of the step (1) is no longer substantially containing unreacted oil and is a methanol solution containing 60 wt% or more of glycerin, it is a product as high quality glycerin for raw material applications. Turn

工程(1)の後半部分では、再生処理工程・システムの諸条件及び原料油脂成分等により変動するが、例えば、工程(1)からの全排出液の後半の約20〜40容量%が流出するIn the second half of the process (1), it varies depending on the conditions of the regeneration process, system conditions, raw material oil and fat components, etc., but about 20 to 40 % by volume of the second half of the whole discharge from the process (1) flows out .

更に、工程(2)からの排出液は樹脂から遊離した微量の脂肪酸を含むメタノールであるので、これを次回の再生処理法の工程(1)におけるメタノールに代えて再利用する。 Furthermore, since the effluent from step (2) is methanol containing a trace amount of fatty acid released from the resin, it is reused in place of methanol in step (1) of the next regeneration treatment method.

又、工程(5)から排出された排出液は、メタノール、ナトリウムイオン及び水を含むので、適宜、ナトリウム濃度と水濃度を微調整した後、これを次回の再生処理法の工程(3)における水酸化ナトリウム、メタノール及び水の混合溶液として再利用する。 In addition, since the discharge liquid discharged from the step (5) contains methanol, sodium ions and water, the sodium concentration and the water concentration are appropriately adjusted, and then this is adjusted in the step (3) of the next regeneration treatment method. Reuse as a mixed solution of sodium hydroxide, methanol and water.

更に、工程(6)からの排出液を次回の再生処理法の工程(5)の一部として再利用する。 Furthermore, the effluent from step (6) is reused as part of step (5) of the next regeneration process.

本発明は更に、以上の再生処理法で再生した陰イオン交換樹脂を不均相固体触媒として使用する、油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法にも係る。尚、油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法自体は、本明細書の先行技術文献に挙げた文献等に既に記載されている。そのプロセスフローを図1に示す。 The present invention further relates to a method for continuously producing fatty acid esters from fats and oils, wherein the anion exchange resin regenerated by the above regeneration treatment method is used as a heterogeneous phase solid catalyst. In addition, the continuous production method itself of fatty acid ester from fats and oils is already described in the literature etc. which were mentioned to the prior art literature of this specification. The process flow is shown in FIG.

具体的には、陰イオン交換樹脂を充填した反応器を用いてエステル交換反応及び/又は吸着を連続的に行う方法が好ましい。 Specifically, a method of continuously performing transesterification and / or adsorption using a reactor filled with an anion exchange resin is preferable.

陰イオン交換体(アニオン交換体)としては、特開2006-104316号公報及び特開2007-297611号公報等に記載された当業者に公知の任意のものを使用することが出来る。特に、強塩基性陰イオン交換樹脂が好ましい。陰イオン交換樹脂を架橋度又は多孔度から分類した場合、ゲル型、ポーラス型、ハイポーラス型等が挙げられるが、ポーラス型、ハイポーラス型が好ましい。 As the anion exchanger (anion exchanger), any of those known to those skilled in the art described in JP-A-2006-104316 and JP-A-2007-297611 can be used. In particular, strongly basic anion exchange resins are preferred. When the anion exchange resin is classified according to the degree of crosslinking or the degree of porosity, gel type, porous type, high porous type and the like can be mentioned, but porous type and high porous type are preferable.

因みに、市販品としては、例えば、ダイヤイオンPA−306(三菱化学社製)、ダイヤイオンPA−306S(同)、ダイヤイオンPA−308(同)、ダイヤイオンHPA−25(同)ダウエックス1−X2(ダウケミカル社製)、アンバーライトIRA−45(オルガノ社製)、アンバーライトIRA−94(同)等を用いることができる。 In addition, as a commercial item, for example, Diaion PA-306 (made by Mitsubishi Chemical Corporation), Diaion PA-306S (the same), Diaion PA-308 (the same), Diaion HPA-25 (the same) Dowex 1 -X2 (made by Dow Chemical Company), Amberlite IRA-45 (made by Organo company), Amberlite IRA-94 (same), etc. can be used.

更に、pKa9.8以下を満足する陰イオン交換樹脂の市販品としては、例えば、ダイヤイオンSA20A(三菱化学社製)、ダイヤイオンSA21A(同)、並びに、多孔質型のII型強塩基陰イオン交換樹脂であるダイヤイオンPA408(同)、ダイヤイオンPA412(同)及びダイヤイオンPA418(同)等を用いることができる。ここで、II型強塩基陰イオン交換樹脂とは前記したジメチルエタノールアンモニウム基を有する陰イオン交換樹脂を指す。 Furthermore, as a commercial item of anion exchange resin which satisfies pKa 9.8 or less, for example, Diaion SA20A (made by Mitsubishi Chemical Corporation), Diaion SA21A (the same), and porous type II strong base anion Diaion PA408 (the same), Diaion PA412 (the same) and Diaion PA418 (the same), which are exchange resins, can be used. Here, the type II strong base anion exchange resin refers to the anion exchange resin having the dimethylethanol ammonium group described above.

陰イオン交換樹脂の市販品は、購入時点ではCl型となっているためOH基に置換してから本発明に使用される。例えば、置換剤には0.5〜2モル/LのNaOH水溶液が用いられ、置換剤の通液速度は、陰イオン交換樹脂1ml当たり、2〜10ml−NaOH/分程度が好ましい。通液量は陰イオン交換樹脂1ml当たり5〜20ml使用される。置換終了後、カラムから樹脂を取り出し、置換剤が残留しないように蒸留水で充分洗浄する。樹脂の洗浄液のpHを測定し、蒸留水と同じpHになったことを確認し、最後に所定のアルコールで洗浄して本発明に使用する。 Since a commercially available anion exchange resin is Cl type at the time of purchase, it is used in the present invention after being substituted with an OH group. For example, 0.5 to 2 mol / L of aqueous NaOH solution is used as the displacing agent, and the flow rate of the displacing agent is preferably about 2 to 10 ml NaOH / min per 1 ml of the anion exchange resin. The amount of liquid used is 5 to 20 ml per 1 ml of anion exchange resin. After the substitution is completed, the resin is removed from the column and thoroughly washed with distilled water so that no substitution agent remains. The pH of the resin washing solution is measured to confirm that it has the same pH as distilled water, and finally, it is washed with a predetermined alcohol and used in the present invention.

陰イオン交換樹脂の使用量は、樹脂1kg-wet当たりの油類の通液量は、通常0.1〜1.0L、好ましくは0.3〜0.5L程度が使用される。 The amount of anion exchange resin used is generally 0.1 to 1.0 L, preferably 0.3 to 0.5 L or so, for the amount of oil passing through per 1 kg-wet of resin.

又、陰イオン樹脂には油中に含まれる遊離脂肪酸が吸着されるため、これを多量に含む油を直接処理する場合には、該油脂を陰イオン交換樹脂に接触させる前に、陽イオン交換樹脂により該油に含まれる遊離脂肪酸のエステル化反応を進行させ吸着不活性なエステル体とする必要がある。 Further, since free fatty acids contained in the oil are adsorbed to the anion resin, when directly treating an oil containing a large amount of the fatty acid, cation exchange is carried out before the oil is brought into contact with the anion exchange resin. It is necessary for the resin to proceed with the esterification reaction of free fatty acids contained in the oil to form an adsorption inactive ester.

陽イオン交換樹脂としては、例えば、ダイヤイオンPK−208LH(三菱化学社製)のような当業者に公知の陽イオン樹脂を使用することが出来る。 As a cation exchange resin, cation resin well-known to those skilled in the art, such as DIAION PK-208LH (made by Mitsubishi Chemical Corporation), can be used, for example.

陰イオン交換樹脂及び陽イオン交換樹脂による反応時間及び温度等の諸条件は、当業者が適宜設定することができる。例えば、反応時間5分〜2時間、0℃〜55℃、1〜10気圧程度とすることができる。 Various conditions such as reaction time and temperature by the anion exchange resin and the cation exchange resin can be appropriately set by those skilled in the art. For example, the reaction time may be 5 minutes to 2 hours, 0 ° C. to 55 ° C., and about 1 to 10 atmospheres.

尚、本発明の再生処理法及び脂肪酸エステルの製造法における反応時間及び温度、処理液の流速等の供給条件等の諸条件は、例えば、本明細書及び添付図面等に記載されている値に準じて、当業者が適宜設定することができる。 The conditions such as reaction time and temperature in the regeneration treatment method and fatty acid ester production method of the present invention and supply conditions such as the flow rate of the treatment liquid are, for example, values described in the present specification and attached drawings. The person skilled in the art can appropriately set accordingly.

本発明方法の脂肪酸エステルの連続的製造法における原料として用いる油脂に特に制限はなく、天然油(原油)、合成油、又はこれらの混合物でも良い。更に、これらの油類の一部を酸化、還元等の処理をして変性した変性油、並びに、これらの油を主成分とする油加工品も原料とすることができる。 There is no restriction | limiting in particular in the fats and oils used as a raw material in the continuous manufacturing method of the fatty-acid ester of this invention method, A natural oil (crude oil), a synthetic oil, or these mixtures may be sufficient. Furthermore, modified oils obtained by modifying a part of these oils by treatment such as oxidation and reduction, and processed oil products containing these oils as main components can also be used as raw materials.

例えば、従来法で原料として利用されている米糠油及びパーム油の精製工程で副生し有効利用されていない脂肪酸油や脱臭流出物(スカム油)等が利用可能である。尚、油脂以外の任意の異物成分が混入している油を使用することも可能である。これらの異物成分は、好ましくは沈降、濾過、分液など当業者に公知の適当な手段により除去した後に本発明方法に用いる。 For example, fatty acid oil and deodorized effluent (scum oil) which are by-produced in the refining process of rice bran oil and palm oil, which are conventionally used as raw materials in the conventional method, and which are not used effectively can be used. In addition, it is also possible to use the oil in which arbitrary foreign matter components other than fats and oils are mixed. These foreign components are preferably used in the method of the present invention after being removed by suitable means known to those skilled in the art such as sedimentation, filtration, separation and the like.

又、本発明方法において使用するメタノールに代えて、炭素数1〜8、好ましくは炭素数1〜5の、飽和の直鎖または分岐鎖の炭化水素骨格を有する他のアルコール類を使用することも可能である。例えば、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、t-ブチルアルコールなどを挙げることができる。これらのアルコールは単独あるいは2種以上混合して使用することができる。アルコール類は、油類を加アルコール分解(エステル交換反応)する反応基質として作用するほか、油類の希釈や粘度を調節するための溶媒作用も併せ有するものである。 Also, instead of methanol used in the method of the present invention, it is also possible to use other alcohols having a saturated linear or branched hydrocarbon backbone having 1 to 8 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms. It is possible. For example, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, t-butyl alcohol and the like can be mentioned. These alcohols can be used alone or in combination of two or more. Alcohols act as a reaction substrate for alcoholysis (ester exchange reaction) of oils, and also have a solvent action for controlling dilution and viscosity of oils.

本発明の脂肪酸エステルの連続的製造法において、直列に連結された少なくとも2塔の陰イオン交換樹脂を充填した反応器を用いてエステル交換反応及び/又は吸着を連続的に行い、前記少なくとも2塔のうちの最上流側の反応器に充填された陰イオン交換樹脂の触媒活性が消失した時点で、該陰イオン交換樹脂を本発明の再生処理方法に供すると共に、残りの反応器の最下流側に該方法で再生した陰イオン交換樹脂が充填された反応器を連結することによって、脂肪酸エステルの連続的製造法を継続することから成るサイクルを繰り返す、所謂「メリーゴーラウンドシステム(方式)」を構成することができる。この一例を図2に示す。 In the method for continuously producing a fatty acid ester according to the present invention, transesterification and / or adsorption are continuously carried out using a reactor packed with at least two columns of anion exchange resin connected in series, and the at least two columns are continuously produced. The anion exchange resin is subjected to the regeneration treatment method of the present invention when the catalyst activity of the anion exchange resin packed in the most upstream side reactor of the above disappears, and the most downstream side of the remaining reactors The so-called "Merry-Go-round system (scheme)" is constructed by repeating a cycle consisting of continuing the continuous production method of fatty acid ester by connecting a reactor filled with anion exchange resin regenerated by the above method. can do. An example of this is shown in FIG.

従って、本発明は、このような油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法を実施するためのシステムにも係る。該システムは、例えば、油脂原料に含まれる遊離脂肪酸をエステル化するための陽イオン交換樹脂が充填された反応器、及び、その下流に連結された、油脂に含まれるトリグリセリドのエステル交換反応及び/又は吸着に用いる陰イオン交換樹脂が充填され直列に連結された少なくとも2塔の反応器、及び、再生処理される陰イオン交換樹脂が充填された反応器を含む。 Therefore, the present invention also relates to a system for carrying out a continuous process for the production of fatty acid esters from such fats and oils. The system is, for example, a reactor filled with a cation exchange resin for esterifying free fatty acids contained in fat and oil raw materials, and transesterification reaction of triglyceride contained in fats and oils connected downstream thereof. Alternatively, it includes at least two columns of reactors packed in an anion exchange resin used for adsorption and connected in series, and a reactor packed with anion exchange resin to be regenerated.

本発明のシステムにおいて、更に具体的には、所定のイオン交換体を充填した容器(反応器)の一方に反応基質の導入口を、他方に、生成物の回収口をそれぞれ有する反応装置が望ましい。前記容器は、単独に有していてもよいが、並列および/または直列に、複数個接続されてなる構造を有していてもよい。また、前記容器の形状は特に限定はないが、通常、カラムが用いられる。イオン交換樹脂をカラムに充填して使用する場合、樹脂が膨潤して破損することを防止するため、空隙率の高いエクスパンデットベットカラム充填層を用いる態様は好ましい。ここで、エクスパンデッドベッドカラムとは、粘度の高い流体や固形分を含んだ流体中から溶解している目的成分を吸着剤粒子に吸着させて回収する分離精製法に用いられ、カラム内を上向きに流体を流し、比重の大きい吸着剤粒子を静止状態で浮遊させ、空隙率を大きく保った状態でカラムクロマトグラフィー操作を行うもの等をいい、例えば、化学工学論文集第27巻第2号(2001)第145−148頁等に記載される公知の方法を用いることができる。アルコール類に対する油類のモル比が大きい範囲において、膨潤によるイオン交換樹脂の破損の問題が生じ易いので、反応器の設計に際して留意される。ただし、効率的な操作のため、油とアルコールの混合液を通液する反応/吸着操作の際には上昇流を、酸とアルコールの混合液を通液する樹脂再生操作の際には下降流を用いることが好ましい。 In the system of the present invention, more specifically, it is desirable to have a reactor having an inlet for the reaction substrate in one of the containers (reactor) filled with a predetermined ion exchanger, and a recovery port for the product in the other. . The containers may be provided alone, but may have a structure in which a plurality of containers are connected in parallel and / or in series. Further, the shape of the container is not particularly limited, but a column is usually used. In the case where the ion exchange resin is packed in a column and used, in order to prevent the resin from swelling and breakage, a mode using an expanded bed packed bed having a high porosity is preferable. Here, the expanded bed column is used in a separation and purification method in which a target component dissolved in a fluid containing high viscosity fluid or solid content is adsorbed to adsorbent particles and recovered, and the inside of the column is Flowing fluid upwards, floating adsorbent particles with large specific gravity, and performing column chromatography operation with large porosity maintained, for example, Chemical Engineering Journal Vol. 27 No. 2 (2001) pp. 145-148 etc. can be used known methods. In the range of large molar ratio of oils to alcohols, the problem of breakage of ion exchange resin due to swelling is likely to occur, so the reactor design is noted. However, for efficient operation, in the case of the reaction / adsorption operation in which the mixture of oil and alcohol is passed, the upflow is used, and in the case of resin regeneration in which the mixture of acid and alcohol is passed, the downflow It is preferable to use

以下、実施例に則して本発明を具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの記載によって何等制限されるものではない。尚、以下の実施例において特に断わりがない限り、当業者に公知の一般的な方法に従い実施した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the technical scope of the present invention is not limited by these descriptions. The following examples were carried out according to the general methods known to those skilled in the art unless otherwise specified.

[本発明のイオン交換樹脂の再生処理法における工程(6)の効果]
本発明のイオン交換樹脂の再生処理法における工程(6)において、工程(1)において排出された、エステル交換/吸着過程でカラム内に残存している未反応油脂原料や製品脂肪酸エステルを含む液を該陰イオン交換樹脂に供給し、工程(5)で供給されたメタノールを押し出すことによる効果を、以下の条件で検証した。陽イオン交換樹脂Diaion PK208LHを1.4kg-wet充填したカラム(直径5cm×長さ100cm)1本と陰イオン交換樹脂DiaionPA306Sを0.6kg-wetずつ充填したカラム(直径5cm×長さ50cm)2本を直列に連結した反応システムを50℃に保持し、粗Jatropha油(遊離脂肪酸含有量30wt%)とメタノールを化学量論比で混合した原料溶液を100cm3/hで供給した。
[Effect of step (6) in the method of regenerating treatment of ion exchange resin of the present invention]
In the step (6) in the regeneration treatment method of the ion exchange resin of the present invention, a liquid containing unreacted oil / fat raw material or product fatty acid ester remaining in the column in the transesterification / adsorption process discharged in the step (1) Were supplied to the anion exchange resin, and the effect of extruding the methanol supplied in step (5) was verified under the following conditions. One column (diameter 5 cm × length 100 cm) packed with cation exchange resin Diaion PK208LH and two columns (diameter 5 cm × length 50 cm) packed with 0.6 kg-wet of anion exchange resin Diaion PA 306 S The reaction system connected in series was maintained at 50 ° C., and a raw material solution in which crude Jatropha oil (free fatty acid content: 30 wt%) and methanol were mixed at a stoichiometric ratio was supplied at 100 cm 3 / h.

図1に示したような油脂からの脂肪酸エステルの連続的製造法における燃料製造プロファイル(製造される脂肪酸メチルエステル(FAME)、トリグリセルド(TG)及び遊離脂肪酸(FFA)の量の経時変化)を図3に示した。 Figure 1 shows the fuel production profile (the time course of the amounts of fatty acid methyl ester (FAME produced, triglycerides (TG) and free fatty acids (FFA) produced) in the continuous production process of fatty acid esters from fats and oils as shown in FIG. It showed to 3.

ここで、前述の工程(6)を実施しない場合には、メリーゴーラウンドシステムを用いて連続製造・再生を行っても、実際には図3のプロファイル(横軸0-3.8の部分、未反応TGが検出されない部分)全体が繰り返される。つまり、半回分操作となり、横軸0-0.8の部分はメタノールのみが流出し、製品が得られない。即ち、製造運転時間の21%においては製品が得られないことになる。 Here, when the above-mentioned step (6) is not carried out, the profile shown in FIG. 3 (the part of the horizontal axis 0-3.8, unreacted TG) is actually obtained even if continuous production and regeneration are carried out using the merry-go-round system. The part where is not detected) is repeated. That is, the operation is a semi-batch operation, and only the methanol flows out in the portion of the horizontal axis 0-0.8, and no product is obtained. That is, no product can be obtained at 21% of the manufacturing operation time.

これに対して、工程(6)を加えることで、図3の破線から左の領域部分が再生工程に移行することとなり、製造工程は横軸0.8-3.8の部分の繰り返しとなり、実質的に連続して製品燃料を製造することが可能となる。 On the other hand, by adding the step (6), the area on the left side of the broken line in FIG. 3 shifts to the regeneration step, and the manufacturing step becomes a repetition of the portion on the horizontal axis 0.8-3.8, substantially continuous. It is possible to produce product fuel.

図2に示したようなメリーゴーラウンドシステムを用いる場合には、再生後のカラムはメリーゴーラウンドの製造用カラムの最下流側に連結される。上記工程(6)後のカラム内に残っている反応液は、本発明の再生処理法で工程(1)において排出された、エステル交換/吸着過程における未反応油脂原料と製品脂肪酸エステルを含む液であり、再生されたイオン交換樹脂によって少なくとも半分以上反応が進行したものである。従って、これを製造の最下流に連結される再生後のカラムに戻した場合、カラム1つしか通過しなくても反応率は100%となり、油脂からの製品燃料の製造と陰イオン交換樹脂の再生を連続的に行うメリーゴーラウンドシステムの構築が可能となる。 When the merry-go-round system as shown in FIG. 2 is used, the regenerated column is connected to the most downstream side of the merry-go-round manufacturing column. The reaction liquid remaining in the column after the above step (6) is a liquid containing unreacted fatty acid raw material and product fatty acid ester in the transesterification / adsorption process discharged in step (1) by the regeneration treatment method of the present invention And at least half or more of the reaction has proceeded by the regenerated ion exchange resin. Therefore, when this is returned to the post-regeneration column connected to the most downstream of production, the reaction rate is 100% even if only one column passes, and production of product fuel from fats and oils and anion exchange resin It becomes possible to construct a merry-go-round system that continuously performs reproduction.

[本発明のイオン交換樹脂の再生処理法における工程(2)で使用するメタノール溶液中の酢酸濃度及び工程(3)で使用する水とメタノールとの混合溶液の効果]
従来の陰イオン交換樹脂の再生処理法(非特許文献2)における再生処理プロファイル(図4)に基づいて以下の検討を行った。
[Acetate Concentration in Methanol Solution Used in Step (2) in Regeneration Treatment Method of Ion Exchange Resin of the Present Invention and Effect of Mixed Solution of Water and Methanol Used in Step (3)]
The following examination was performed based on the reproduction | regeneration processing profile (FIG. 4) in the reproduction | regeneration processing method (nonpatent literature 2) of the conventional anion exchange resin.

まず、工程(2)で使用するメタノール溶液中の酢酸濃度を変えることによる排出される遊離脂肪酸量の変動を測定し、反応の効率化(製造コストの減少)を検討した。その結果を図5に示す。 First, the fluctuation of the amount of free fatty acid discharged by changing the acetic acid concentration in the methanol solution used in the step (2) was measured, and the efficiency of the reaction (reduction of the production cost) was examined. The results are shown in FIG.

それによると、工程(2)で使用するメタノール溶液中の酢酸濃度の範囲を従来の0.43mol/Lに比べて高い範囲、例えば、約0.8〜1.4 mol/L、好ましくは約1.3mol/Lとした場合に、溶出する遊離脂肪酸(”FH” 又は“FFA”と標記)濃度が速やかに上昇するために、使用した酢酸量全体は増加したが必要とされるメタノール溶液がより少量ですみ、その結果、工程(2)で使用する試薬全体のコストは減少し、反応の効率化を図ることができた。 According to it, the range of acetic acid concentration in the methanol solution used in step (2) is higher than the conventional 0.43 mol / L, for example, about 0.8 to 1.4 mol / L, preferably about When the concentration is 1.3 mol / L, the total amount of acetic acid used is increased, but the required methanol solution is needed, because the concentration of free fatty acids (denoted as “FH” or “FFA”) to be eluted increases rapidly. As a result, the cost of the entire reagent used in step (2) was reduced, and the reaction could be made more efficient.

次に、上記の従来の方法の工程(3)で使用する水溶液に代えて、水とメタノールとの混合溶液を使用することによる影響を検討した。その結果を図6に示す。 Next, the influence of using a mixed solution of water and methanol instead of the aqueous solution used in step (3) of the above-mentioned conventional method was examined. The results are shown in FIG.

それによると、メタノールを約80%まで含有する水とメタノールとの混合溶液、特に、水及びメタノールの容量比が2:8の混合溶液中では、遊離水酸基濃度が水酸化ナトリウム水溶液中と同程度に維持されることが判明した。従って、工程(3)において、従来の水酸化ナトリウムの水溶液に代えて水酸化ナトリウムの水とメタノールとの混合溶液を使用することによって、水酸基による活性化反応効率を実質的に維持しつつ、工程(3)における水の使用量を減らし、工程(4)が不要となり、更には、工程(5)に要する時間を短縮することが可能となった。 According to this, in a mixed solution of water and methanol containing methanol up to about 80%, particularly in a mixed solution of water and methanol in a volume ratio of 2: 8, the concentration of free hydroxyl groups is the same as in an aqueous solution of sodium hydroxide It turned out to be maintained. Therefore, in step (3), by using a mixed solution of sodium hydroxide and water and methanol instead of the conventional aqueous solution of sodium hydroxide, the step while substantially maintaining the activation reaction efficiency by the hydroxyl group It is possible to reduce the amount of water used in (3), eliminate the need for step (4), and further reduce the time required for step (5).

従来の陰イオン交換樹脂の再生処理法に以上の改良点を加えた再生処理プロファイルを図7に示す(従来技術における工程(4)は削除されている)。これと図4に示された従来の陰イオン交換樹脂の再生処理法における再生処理プロファイルとの比較から明らかなように、従来技術と同程度の再生処理効率を維持しつつ、再生処理コストを従来の159.5円/L-FAME(脂肪酸エステル)から、上記改良によって125.7円/L-FAMEまで減少させるという顕著な効果が得られた(表3)。尚、いずれの処理法を用いた場合も、燃料製造の各モードで製造される脂肪酸エステル量は約2.7Lであり、この値から脂肪酸エステル1Lあたりのコストが求まる。 FIG. 7 shows a regeneration treatment profile obtained by adding the above improvement to the regeneration treatment method of the conventional anion exchange resin (the step (4) in the prior art is eliminated). As apparent from the comparison between this and the regeneration treatment profile in the conventional anion exchange resin regeneration treatment method shown in FIG. 4, the regeneration treatment cost is maintained while maintaining the same degree of regeneration treatment efficiency as the prior art. From the 159.5 yen / L-FAME (fatty acid ester) of the above, a remarkable effect of reducing to 125.7 yen / L-FAME by the above modification was obtained (Table 3). In any of the processing methods, the amount of fatty acid ester produced in each mode of fuel production is about 2.7 L, and the cost per 1 L of fatty acid ester can be determined from this value.

[再生処理の各工程からの排出液を次回の再生処理で再利用することによる効果]
実施例2に記載した、本発明による従来の陰イオン交換樹脂の再生処理法の改良技術において、更に、再生処理の各工程からの排出液を次回の再生処理で再利用することによる影響を検討した。
[Effects of Reusing Effluent from Each Step of Regeneration Treatment in the Next Regeneration Treatment]
In the improvement technology of the conventional anion exchange resin regeneration treatment method according to the present invention described in Example 2, the influence of reusing the discharge liquid from each step of the regeneration treatment in the next regeneration treatment is further examined. did.

まず、本発明による陰イオン交換樹脂の再生処理法の改良技術(図7)の各再生処理工程からの排出液組成に基づき、次回の再生処理で再利用した場合の再利用率を検討した。その結果を表4に示す。 First, based on the composition of the discharge liquid from each regeneration processing step of the improvement technology (FIG. 7) of the anion exchange resin regeneration processing method according to the present invention, the reuse rate in the case of reuse in the next regeneration processing was examined. The results are shown in Table 4.

更に、表4に示された排出液の再利用を実施した場合と実施しない場合で、再生処理プロファイル及び再生処理コストを比較した(表5)。尚、燃料製造の各モードで製造される脂肪酸エステル量は約2.7Lで変わらず、この値から脂肪酸エステル1Lあたりのコストが求まる。その結果、両者で同様の再生処理プロファイルが得られ、排出液を再利用した場合でも、陰イオン交換樹脂の再生処理能力は実質的に低下しないことが確認された。一方で、排出液の再利用を実施することによって、再生処理法における溶液の使用総量が著しく減少し、更に、脂肪酸エステルの製造コストを68.5%も低減させることが可能となった。又、排出液を再利用することによって、環境負荷を減らすことが出来た。 Furthermore, the regeneration treatment profile and the regeneration treatment cost were compared in the case where the reuse of the effluent shown in Table 4 was performed and in the case where it was not performed (Table 5). The amount of fatty acid ester produced in each mode of fuel production remains unchanged at about 2.7 L, and the cost per 1 L of fatty acid ester can be determined from this value. As a result, it was confirmed that the same regeneration treatment profile was obtained in both cases, and the regeneration treatment capacity of the anion exchange resin was not substantially reduced even when the effluent was reused. On the other hand, by carrying out the reuse of the effluent, the total amount of solution used in the regeneration treatment method was significantly reduced, and it was possible to reduce the production cost of fatty acid ester by 68.5%. In addition, the environmental load was able to be reduced by reusing the effluent.

本発明によって、バイオディーゼル燃料用の脂肪酸エステル製造のコストを大幅に削減することができ、市販の軽油製造コストよりも安価に、且つ、より少ない環境負荷で製造することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to significantly reduce the cost of fatty acid ester production for biodiesel fuel, and to produce it at lower cost and with less environmental load than the cost of producing a commercial diesel fuel.

Claims (3)

油脂類と炭素数1〜8の飽和の直鎖または分岐鎖の炭化水素骨格を有するアルコール類とのエステル交換反応による脂肪酸エステルの製造方法において触媒として使用した陰イオン交換体の再生処理方法であって、以下の順に連続する工程:
工程(A):前記アルコール類を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程;
工程(B):酢酸を含む前記アルコール類の溶液であって、酢酸濃度が0.86〜1.3mol/Lである前記溶液を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程;
工程(C):水酸化ナトリウム及び溶媒として水と前記アルコール類を含む混合溶液を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程であって、前記溶媒中の前記アルコール類の含有量が0容量%超過80容量%以下である、当該工程;
工程(D):前記アルコール類を前記陰イオン交換体に供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程;及び
工程(E):工程(A)における排出し始めてから全排出液の60〜80容量%が排出された時点までの、未反応油脂原料を含む排出液を、前記陰イオン交換体に再度供給するに伴い、供給された液と等容量の液が排出される工程、
からなる前記再生処理方法。
It is a regeneration treatment method of an anion exchanger used as a catalyst in a method for producing fatty acid esters by transesterification between fats and oils and alcohols having saturated linear or branched hydrocarbon backbone having 1 to 8 carbon atoms. The following steps in sequence:
Step (A): Due to supplying the alcohol to the anion exchanger, the step of liquid equal volume and the supplied liquid is discharged;
Step (B): A solution of the alcohol containing acetic acid, with the solution concentration of acetic acid is 0.86~1.3mol / L to be supplied to the anion exchanger, and the supplied liquid A step of discharging an equal volume of liquid ;
Step (C): with a mixed solution containing the water alcohol as sodium hydroxide and a solvent to be supplied to the anion exchanger, comprising the steps of liquid equal volume and the supplied liquid is discharged, the content of the alcohol is 80% by volume or less 0 volume% excess solvent, the process;
Step (D): With the supplying the alcohol to the anion exchanger, the process liquid of equal volume and the supplied liquid is discharged; and step (E): from the start of discharge in the step (A) up to the point of 60 to 80 volume% of the total effluent is discharged, the effluent containing unreacted oil feedstock, with the supplied again to the anion exchanger, the liquid of equal volume and the supplied liquid is discharged The process to be
Said reproduction processing method comprising:
工程(C)に於ける混合溶液に於いて、前記アルコール類が80容量%である、請求項1記載の再生処理方法。 The regeneration treatment method according to claim 1, wherein in the mixed solution in the step (C), the alcohol is 80% by volume. 請求項1または2に記載の再生処理方法を実施するための陰イオン交換体の再生処理システムであって、油脂原料に含まれる遊離脂肪酸をエステル化するための陽イオン交換体が充填された反応器、及び、その下流に連結された、油脂に含まれるトリグリセリドのエステル交換反応及び/又は吸着に用いる前記陰イオン交換体が充填され直列に連結された少なくとも2塔の反応器、及び、再生処理される前記陰イオン交換体が充填された反応器を含む、前記システム。
It is the reproduction | regeneration processing system of the anion exchanger for enforcing the reproduction | regeneration processing method of Claim 1 or 2, Comprising: The reaction with which the cation exchanger for esterifying the free fatty acid contained in fats and oils raw material was filled. And at least two tower reactors connected downstream of the anion exchanger, which are connected downstream of the anion exchangers used for transesterification and / or adsorption of triglycerides contained in fats and oils, and regeneration treatment, Said system comprising a reactor packed with said anion exchanger.
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