RU2491325C1 - Способ переработки жира в жидкое топливо - Google Patents
Способ переработки жира в жидкое топливо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2491325C1 RU2491325C1 RU2012107404/04A RU2012107404A RU2491325C1 RU 2491325 C1 RU2491325 C1 RU 2491325C1 RU 2012107404/04 A RU2012107404/04 A RU 2012107404/04A RU 2012107404 A RU2012107404 A RU 2012107404A RU 2491325 C1 RU2491325 C1 RU 2491325C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fat
- liquid fuel
- mixing
- temperature
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 239000003925 fat Substances 0.000 claims abstract description 45
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims abstract description 14
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims abstract description 14
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims abstract description 14
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 47
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 6
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 abstract description 5
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 abstract description 5
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 36
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ZYBWTEQKHIADDQ-UHFFFAOYSA-N ethanol;methanol Chemical compound OC.CCO ZYBWTEQKHIADDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 5
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- 235000019737 Animal fat Nutrition 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 fatty acid esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005907 alkyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 102220328583 rs111822347 Human genes 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу получения сложных эфиров жирных кислот из жиров и может быть использовано при производстве жидкого топлива. Жидкое топливо получают из жиров с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%. Способ получения жидкого топлива осуществляют следующим образом: жир нагревают до температуры 30-40°С, проводят ферментативный гидролиз с использованием липазы, дважды смешивают с концентрированной серной кислотой в количестве 1-3% и этанолом или метанолом при перемешивании в течение 1 ч при температуре 60-70°С. Смесь выдерживают в течение 24 ч после первого и второго смешивания для выделения глицерина. Отделяют глицерин и получают жидкое топливо. Для получения жидкого топлива можно использовать как растительные жиры, так и жиры животного происхождения с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%. Полученное топливо имеет низкую себестоимость. Трудоемкость технологического процесса получения жидкого топлива ниже на 20%. 3 пр.
Description
Изобретение относится к способу получения сложных эфиров жирных кислот из жиров и может быть использовано при производстве жидкого топлива.
Известен способ получения сложных эфиров жирных кислот путем переэтерификации рафинированных или нерафинированных натуральных растительных масел, содержащих свободные жирные кислоты, низшими одноатомными спиртами при перемешивании в присутствии в качестве катализатора гидроокиси или алкоголята щелочного или щелочноземельного металла при температуре окружающей среды и атмосферном давлении с последующим отстоем, удалением тяжелой глицериновой фазы, добавлением воды для удаления оставшихся в сложноэфирной фазе примесей, смешением, отстоем, удалением водной фазы, процесс переэтерификации при смешении с последующим отстоем, отделением тяжелой фазы, добавлением воды для удаления примесей при смешении, отстоем и удалением водной фазы осуществляют в установке для перемешивания в емкости с переменным уровнем заполнения, в которой исключена зона отстоя из процесса взаимодействия компонентов, а катализатор и спирт подают в режиме циркуляции, причем удаление тяжелой фазы и водной фазы осуществляют через дренажное отверстие в емкости с уклоном в ее нижней части, при этом соотношение исходных триглицеридов жирных кислот натурального масла и низшего одноатомного спирта берут в молях равным 1:3 соответственно [Патент 2366646, С07С 67/03, С11С 3/10, С11С 3/00].
Недостатками данного способа являются значительная трудоемкость и применение дорогостоящей аппаратуры.
Наиболее близким, по технической сущности, к заявляемому изобретению является способ переработки животного жира в жидкое топливо, включающий подготовку сырья с содержанием свободных жирных кислот 10-40%, которое нагревают при температуре 55-60°С, затем отделяют влагу, примеси и осветляют, обработку подготовленного сырья осуществляют в два этапа при температуре 55-60°С, на первом из которых сырье дважды смешивают с концентрированной серной кислотой в количестве 5% или 10% к массе жирового сырья и этанолом или метанолом в течение 1 ч при перемешивании, причем после первого смешивания осуществляют отделение воды и спирта, а после второго - смесь выдерживают в течение 24 ч, при этом концентрированную серную кислоту и метанол или этанол берут в соотношении 20:1 при первом смешивании с сырьем, а при втором - в соотношении 40:1 соответственно, на втором этапе сырье обрабатывают смесью 0,82% метилата натрия и метанола при соотношении 6:1 соответственно в течение 1 ч при перемешивании, с последующим выдерживанием в течение 8-12 ч для разделения алкиловых эфиров жирных кислот, являющихся топливом, и глицерина, получение топлива [Патент №2381262, С11C 3/04].
Данный способ переработки животного жира в жидкое топливо имеет следующие недостатки: высокая себестоимость, значительная трудоемкость процесса.
Технический результат изобретения заключается в снижении себестоимости жидкого топлива, снижении трудоемкости технологического процесса.
Технический результат достигается тем, что способ переработки жира в жидкое топливо, включающий нагревание сырья, дважды смешивание сырья с концентрированной серной кислотой и этанолом или метанолом при перемешивании в течение 1 ч, выдерживание смеси в течение 24 ч и получение топлива, дополнительно проводят ферментативный гидролиз с использованием липазы, в качестве сырья берут жиры с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%, нагревание жира до температуры 30-40°С, количество концентрированной серной кислоты составляет 1-3% к массе жирового сырья, соотношение жир:спирт составляет 6:1 при первом смешивании, при втором смешивании - 12:1 соответственно, дважды смешивание осуществляют при температуре 60-70°С.
Использование в качестве сырья жиров с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%, нагревание жира до температуры 30-40°С, проведение ферментативного гидролиза с использованием липазы, уменьшение количества концентрированной серной кислоты до 1-3% к массе жира позволяет снизить себестоимость жидкого топлива.
Проведение дважды смешивания при температуре 60-70°С обеспечивает интенсивность прохождения процесса, что снижает трудоемкость.
Способ переработки жира в жидкое топливо осуществляют следующим способом:
Пример 1. Берут 1000 кг жиров, например растительный жир с кислотным числом 2,24 мг КОН/г (СЖК - 1,12%), нагревают до температуры 32°С. Берут 104 г сухого порошка липазы, смешивают со 100 литрами воды. Полученный раствор с рН=8,1 добавляют в подогретый растительный жир. Смесь перемешивают при температуре 32°С в течение 1 часа. Кислотное число полученной смеси составляет 135,22 мг КОН/г (СЖК=67,61%). Смесь перекачивают в емкость для отстаивания и отделения раствора липазы.
После отделения раствора липазы жир нагревают до 60°С для метанола (до 70°С для этанола), смешивают с 166,6 кг метанола (этанола) - соотношение жир:спирт составляет 6:1, добавляют 10 кг концентрированной серной кислоты (количество серной кислоты составляет 1% по отношению к массе жира) при постоянном перемешивании в течение 1 часа. Для удаления воды и повышения выхода эфиров к полученной смеси добавляют сухой порошок силиката. Смесь выдерживают в течение 24 ч для выделения глицерина. Отделяют глицерин.
Проводят второе смешивание. Полученные после отделения глицерина 860 кг жира нагревают до 60°С для метанола (до 70°С для этанола), смешивают с 71,6 кг метанола (этанола) - (соотношение жир:спирт составляет 12:1) и 8,6 кг концентрированной серной кислоты (количество серной кислоты составляет 1% по отношению к массе жира). К полученной смеси добавляют сухой порошок силиката. Смесь выдерживают в течение 24 ч для выделения глицерина. Отделяют глицерин от жидкого топлива.
Выход полученного жидкого топлива составляет 85,4%.
Пример 2. Берут 1000 кг жиров, например растительный жир с кислотным числом 82,2 мг КОН/г (СЖК - 41,1%), нагревают до температуры 35°С. Берут 286 г сухого порошка липазы, смешивают со 100 л воды. Полученный раствор с рН=7,0 добавляют в подогретый растительный жир. Смесь перемешивают при температуре 35°С в течение 1 часа. Кислотное число полученной смеси составляет 144,22 мг КОН/г (СЖК=72,11%). Смесь перекачивают в емкость для отстаивания и отделения раствора липазы.
После отделения раствора липазы жир нагревают до 60°С для метанола (до 70°С для этанола), смешивают с 166,6 кг метанола (этанола) - (соотношение жир:спирт 6:1) и добавляют 20 кг концентрированной серной кислоты - (количество серной кислоты составляет 2% по отношению к массе жира). Для удаления воды и повышения выхода эфиров к полученной смеси добавляют сухой порошок силиката. Смесь выдерживают в течение 24 ч для выделения глицерина. Отделяют глицерин.
Проводят второе смешивание. Полученные, после отделения глицерина, 860 кг жира нагревают до 60°С для метанола (до 70°С для этанола) смешивают с 71,6 кг метанола (этанола) - (соотношение жир:спирт 12:1) и 8,6 кг концентрированной серной кислоты (количество серной кислоты составляет 1% по отношению к массе жира). К полученной смеси добавляют сухой порошок силиката. Смесь выдерживают в течение 24 ч для выделения глицерина. Отделяют глицерин от жидкого топлива.
Выход жидкого топлива составляет 89,6%.
Пример 3. Берут 1000 кг жиров, например, животного происхождения с кислотным числом 12,6 мг КОН/г (СЖК - 6,3%), нагревают до температуры 35°С. Берут 104 г сухого порошка липазы, смешивают со 100 литрами воды. Полученный раствор с рН=7,4 добавляют в подогретый до 35°С животный жир. Смесь перемешивают в течение 1 часа. Кислотное число полученной смеси составляет 166,6 мг КОН/г (содержание СЖК=83,3%). Смесь перекачивают в емкость для отстаивания и отделения раствора липазы.
После отделения раствора липазы жир нагревают до 60°С для метанола (до 70°С для этанола), смешивают с 166,6 кг метанола (этанола) - (соотношение жир:спирт составляет 6:1), добавляем 30 кг концентрированной серной кислоты - (количество серной кислоты составляет 3% по отношению к массе жира) при постоянном перемешивании в течение 1 часа. Для удаления воды и повышения выхода эфиров к полученной смеси добавляют сухой порошок силиката. Смесь выдерживают в течение 24 ч для выделения глицерина. Отделяют глицерин.
Проводят второе смешивание. Полученные, после отделения глицерина, 860 кг жира нагревают до 60°С для метанола (до 70°С для этанола), смешивают с 71,6 кг метанола (этанола) - (соотношение жир:спирт составляет 12:1) и 8,6 кг концентрированной серной кислоты (количество серной кислоты составляет 1% по отношению к массе жира). К полученной смеси добавляют сухой порошок силиката. Смесь выдерживают в течение 24 ч для выделения глицерина. Отделяют глицерин от жидкого топлива.
Выход жидкого топлива составляет 82,8%.
Предлагаемый способ переработки жира в жидкое топливо позволяет использовать жиры животного и растительного происхождения с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%.
Использование в качестве сырья жиров с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%, нагревание жира до температуры 30-40°С, проведение ферментативного гидролиза с использованием липазы, уменьшение количества концентрированной серной кислоты до 1-3% к массе жира снижает себестоимость жидкого топлива на 10%.
Увеличение температуры нагревания жира до 60-70°С при проведении дважды смешивания обеспечивает повышение интенсивности получения жидкого топлива, вследствие чего снижается трудоемкость процесса на 20%.
Полученное жидкое топливо по предлагаемому способу не уступает дизельному топливу.
Предложенный способ апробирован в лаборатории кафедры «Агроинженерия» факультета технического сервиса в агропромышленном комплексе ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина.
Источники информации
1. Патент №2366646, С07С 67/03, С11С 3/10, С11C 3/00.
2. Патент №2381262, С11С 3/04 (прототип).
Claims (1)
- Способ переработки жира в жидкое топливо, включающий нагревание сырья, дважды смешивание сырья с концентрированной серной кислотой и этанолом или метанолом при перемешивании в течение 1 ч, выдерживание смеси в течение 24 ч и получение топлива, отличающийся тем, что дополнительно проводят ферментативный гидролиз с использованием липазы, в качестве сырья берут жиры с содержанием свободных жирных кислот от 0,1 до 50%, нагревание жира осуществляют до температуры 30-40°С, количество концентрированной серной кислоты составляет 1-3% к массе жирового сырья, соотношение жир:спирт составляет 6:1 при первом смешивании, при втором смешивании - 12:1 соответственно, дважды смешивание осуществляют при температуре 60-70°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107404/04A RU2491325C1 (ru) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Способ переработки жира в жидкое топливо |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012107404/04A RU2491325C1 (ru) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Способ переработки жира в жидкое топливо |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2491325C1 true RU2491325C1 (ru) | 2013-08-27 |
Family
ID=49163813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012107404/04A RU2491325C1 (ru) | 2012-02-28 | 2012-02-28 | Способ переработки жира в жидкое топливо |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2491325C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720410C1 (ru) * | 2019-03-04 | 2020-04-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ получения сложных эфиров жирных кислот и этанола из жиросодержащих отходов |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2366646C2 (ru) * | 2007-10-11 | 2009-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтепромхим" ООО "НПО "Нефтепромхим" | Способ получения сложных эфиров жирных кислот |
| EP1705238B1 (en) * | 2004-01-16 | 2009-10-21 | Tsinghua University | A new process for producing biodiesel from oils and fats catalyzed by lipase in organic medium reaction system |
| RU2008115448A (ru) * | 2004-10-20 | 2009-10-27 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч (In) | Усовершенствованный способ получения метилового эфира жирной кислоты (биодизеля) путем переэтерификации триглицеридов масла |
| RU2381262C2 (ru) * | 2008-04-03 | 2010-02-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ переработки животного жира в жидкое топливо |
-
2012
- 2012-02-28 RU RU2012107404/04A patent/RU2491325C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1705238B1 (en) * | 2004-01-16 | 2009-10-21 | Tsinghua University | A new process for producing biodiesel from oils and fats catalyzed by lipase in organic medium reaction system |
| RU2008115448A (ru) * | 2004-10-20 | 2009-10-27 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч (In) | Усовершенствованный способ получения метилового эфира жирной кислоты (биодизеля) путем переэтерификации триглицеридов масла |
| RU2379332C1 (ru) * | 2004-10-20 | 2010-01-20 | Каунсил Оф Сайентифик Энд Индастриал Рисерч | Усовершенствованный способ получения метилового эфира жирной кислоты (биодизеля) путем переэтерификации триглицеридов масла |
| RU2366646C2 (ru) * | 2007-10-11 | 2009-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтепромхим" ООО "НПО "Нефтепромхим" | Способ получения сложных эфиров жирных кислот |
| RU2381262C2 (ru) * | 2008-04-03 | 2010-02-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт мясной промышленности им. В.М. Горбатова Российской академии сельскохозяйственных наук | Способ переработки животного жира в жидкое топливо |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2720410C1 (ru) * | 2019-03-04 | 2020-04-29 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Способ получения сложных эфиров жирных кислот и этанола из жиросодержащих отходов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Thiru et al. | Process for biodiesel production from Cryptococcus curvatus | |
| Patel et al. | Biodiesel production from non-edible lignocellulosic biomass of Cassia fistula L. fruit pulp using oleaginous yeast Rhodosporidium kratochvilovae HIMPA1 | |
| Kareem et al. | Enzymatic biodiesel production from palm oil and palm kernel oil using free lipase | |
| Jagadale et al. | Review of various reaction parameters and other factors affecting on production of chicken fat based biodiesel | |
| ES2769232T3 (es) | Proceso para la producción de biodiésel y productos relacionados | |
| Al-Humairi et al. | Direct and rapid production of biodiesel from algae foamate using a homogeneous base catalyst as part of an intensified process | |
| KR102327852B1 (ko) | 지방을 이용한 지방산알킬에스테르의 제조방법 | |
| CN101056985B (zh) | 皂料生物柴油 | |
| Nguyen et al. | Switchable solvent-catalyzed direct transesterification of insect biomass for biodiesel production | |
| RU2013157357A (ru) | Пригодный для использования в двигателе сложный метиловый эфир жирных кислот (биодизель) из встречающейся в природе тины морских микроводорослей и морские микроводоросли, культивируемые в открытых соляных прудах наряду с ценными добавками побочных продуктов | |
| RU2491325C1 (ru) | Способ переработки жира в жидкое топливо | |
| Forde et al. | Biobased fats (lipids) and oils from biomass as a source of bioenergy | |
| Panchal et al. | Optimization of biodiesel from dried biomass of Schizochytrium limacinum using methanesulfonic acid-DMC | |
| CN105273851B (zh) | 一种制备脂肪酸酯的方法 | |
| CN101531913A (zh) | 一种生物柴油的制备方法 | |
| RU2533419C1 (ru) | Способ производства биодизеля | |
| Silva et al. | Production of biodiesel from babassu oil using methanol-ethanol blends | |
| CN105087170A (zh) | 一种新型低冷滤点生物柴油及其制备方法 | |
| CN104152501A (zh) | 一种逐步降温辅助酶法甘油解制备猪油甘油二酯的方法 | |
| KR102411079B1 (ko) | 미세조류 오일을 이용한 바이오 디젤 및 지방산의 제조방법 | |
| RU2385900C1 (ru) | Способ получения жидкого биотоплива | |
| RU2404230C1 (ru) | Способ получения биодизельного топлива | |
| RU2381262C2 (ru) | Способ переработки животного жира в жидкое топливо | |
| RU2706123C1 (ru) | Способ очистки биотопливных композиций на основе рапсового масла | |
| RU2440416C1 (ru) | Способ получения биодизельного топлива |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150301 |