СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО БИОТОПЛИВА Российский патент 2010 года по МПК C11C3/04 

Описание патента на изобретение RU2385900C1

Изобретение относится к области переработки промышленных отходов, в частности пищевой промышленности, переработки скота, и может быть использовано при производстве жидкого биотоплива для агропромышленных и коммунально-бытовых нужд.

Известен способ получения топлива для дизельного двигателя, содержащий: этап первой очистки отходов масла, содержащих рыбий жир (неиспользованное масло или отходы рыбьего жира) или отфильтрованной смеси рыбьего жира и растительного масла (неиспользованное масло или отходы растительного масла) (именуемых далее "исходный материал"), с очисткой с перемешиванием с введением озона для разделения, состава указанного исходного материала и тонкой пульверизации исходного материала, этап фильтрации материала, полученного в первой очистке, этап второй очистки смеси отфильтрованного материала с введением озона для дальнейшей тонкой пульверизации указанного фильтрата и этап введения противокристаллизационного средства в материал, полученный на этапе второй очистки, в котором на этапе первой очистки добавляются окислительно-восстановительное средство и ингибитор полимеризации, в результате чего исходный материал не окисляется так сильно (см. заявка РФ 2003113558, C10L 1/08, 2003 г.).

Известен способ превращения исходного сырья, по меньшей мере, в один полезный материал, включающий приготовление взвеси из указанного исходного сырья, вступление взвеси в первую реакцию для получения реакционного сырья, включающего, по меньшей мере, один твердый реакционный продукт, по меньшей мере, один жидкий реакционный продукт и воду, отделение указанного, по меньшей мере, одного твердого продукта, указанной воды и указанного, по меньшей мере, одного жидкого продукта от указанного реакционного сырья и превращение указанного, по меньшей мере, одного жидкого реакционного продукта, например один жидкий продукт включает, по меньшей мере, одно производное жира или одну жирную кислоту, по меньшей мере, в один полезный материал во второй реакции (см. заявка 2005133203, C05G 1/00, 2006 г.).

Наиболее близким к заявленному известен способ переработки животных жиров и/или другого сырьевого материала в жидкое топливо, включающий следующие стадии: подачу материала, включающего животные жиры, в жидком виде в перегонный куб извлечение объема материала из перегонного куба, нагревание извлеченного материала до температуры расщепления, возвращение извлеченного материала в перегонный куб, разделение соединений с более низкой молекулярной массой из подвергнутого расщеплению материала на небольшую фракцию летучих головных погонов и вторичную смесь жидкого топлива на дистилляционной колонне, сбор вторичной смеси жидкого топлива при помощи конденсатора (см. заявка 2006120083, C10G 9/00, 2006 г.).

Известные способы позволяют получить жидкое топливо, однако приемы трудоемки.

Технической задачей заявленного изобретения является повышение выхода продукта с улучшенными экологическими показателями, сокращение затрат на очистку биодизеля и глицерина.

Поставленная задача решается в способе получения жидкого биотоплива, включающем подготовку сырья, нагревание с последующей обработкой и получение топлива, отличающемся тем, что нагревание подготовленного сырья ведут при температуре 55-60°С с последующим отделением влаги и примеси, а обработку подготовленного сырья проводят в реакционном котле путем одновременной реакции этерификации и трансэтерификации при смешивании сырья со спиртом в соотношении 5:1-7:1 соответственно и добавлением гетерогенного кислотного катализатора в количестве 5-10% к массе, при этом процесс ведут при температуре 120-150°С в течение 60-120 мин при турбулентном перемешивании в 1200-1500 оборотов в минуту и атмосферном давлении, за 15 мин до окончания процесса добавляют глицерин 5%, останавливают процесс и извлекают гетерогенный катализатор, помещают полученный субстрат в отстойный бак на 6 часов, разделяют биодизель и глицерин в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина, отгоняют избыток спирта, очищают биодизель силикатом магния в течение 30 мин, извлекают силикат магния и его восстанавливают, причем в качестве сырья используют жировое сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-100% и/или растительное сырье масленичных культур, а в качестве гетерогенного кислотного катализатора дифосфат лантанума, и/или силикат магния, и/или дифосфат алюминия, и/или сульфатированный цирконий.

Данная технологическая схема имеет ряд преимуществ от традиционных известных технологий следующим:

- использование любого липидного сырья с любым % СЖК;

- проведение реакций этефиризации и трансэтерификации одновременно;

- применение гетерогенного катализатора, увеличивающего уровень конверсии эфиров, исключающего образование побочных продуктов реакции и загрязнений, позволяет использовать его многократно, снижает затраты на реактивы;

- не требуется сложная очистка глицерина;

- очистка полученных эфиров сводится к минимуму;

- применение более широкого спектра спиртов;

- более экономичная и энергоемкая обработка сырья с применением кремнегеля и т.д.

Схема осуществления способа представлена на чертеже.

Примеры осуществления способа

Пример 1

100 кг жирового сырья с кислотным числом 40 мг КОН/г подогревают до 60°С, удаляют влагу и примеси. В обработанное жировое сырье добавляют простой спирт и гетерогенный катализатор.

Количество ингредиентов на партию представлено:

Ингредиенты Количество Сырье 100 кг Метанол 20 кг SO4/ZrO2 (сульфатированный цирконий) 5 кг (Mg2SiO4) Силикат магния 2 кг

Проводят реакцию этерификации и трансэтерификации в реакционном котле при 150°С в течение 60 мин при 1500 rpm (обороты в минуту) при атмосферном давлении. Добавляют глицерин 5% к реакционной смеси, полученный от прошлой партии, и продолжают процесс 15 мин. Остановка процесса и извлечение гетерогенного катализатора. Помещение полученного субстрата в отстойный бак на 6 часов. Разделение биодизеля и глицерина в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина. Отгонка избытка спирта. Очистка биодизеля силикатом магния в течение 30 мин. Извлечение силиката магния и его восстановление.

Пример 2

100 кг растительного масла с кислотным числом 2 мг КОН/г подогревают до 55°С, удаляют влагу и примеси.

В обработанное жировое сырье добавляют простой спирт и гетерогенный катализатор.

Количество ингредиентов на партию представлено:

Ингредиенты Количество Сырье 100 кг Изопропил 14,3 кг AlP (дифосфат алюминия) 7 кг (Mg2SiO4) Силикат магния 2 кг

Проводят реакцию этерификации и трансэтерификации при 120°С в течение 60 мин при 1200 rpm при атмосферном давлении. Добавляют глицерин 5% к реакционной смеси и продолжают процесс 15 мин. Остановка процесса и извлечение гетерогенного катализатора. Помещение полученного субстрата в отстойный бак на 6 часов. Разделение биодизеля и глицерина в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина. Отгонка избытка спирта. Очистка биодизеля силикатом магния в течение 30 мин. Извлечение силиката магния и его восстановление.

Пример 3

50 кг животного жира с кислотным числом 150 мг КОН/г и 50 кг растительного масла с кислотным числом 15 мг КОН/г подогревают до 55°С, удаляют влагу и примеси.

В обработанное жировое сырье добавляют простой спирт и гетерогенный катализатор.

Количество ингредиентов на партию представлено:

Ингредиенты Количество Сырье 100 кг Этанол 20 кг LaP (дифосфат лантанума) 5 кг (Mg2SiO4) Силикат магния 2 кг

Проводят реакцию этерификации и трансэтерификации при 140°С в течение 60 мин при 1500 rpm при атмосферном давлении. Добавляют глицерин 5% к реакционной смеси, полученный от прошлой партии, и продолжают процесс 15 мин. Остановка процесса и извлечение гетерогенного катализатора. Помещение полученного субстрата в отстойный бак на 6 часов. Разделение биодизеля и глицерина в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина. Отгонка избытка спирта. Очистка биодизеля силикатом магния в течение 30 мин. Извлечение силиката магния и его восстановление.

Похожие патенты RU2385900C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИВОТНОГО ЖИРА В ЖИДКОЕ ТОПЛИВО 2008
  • Лисицын Андрей Борисович
  • Бабурина Марина Ивановна
  • Иванкин Андрей Николаевич
  • Горохов Дмитрий Германович
RU2381262C2
Способ получения биодизтоплива в среде сверхкритического диметилкарбоната 2018
  • Евстафьев Сергей Николаевич
  • Тигунцева Надежда Павловна
RU2676485C1
ИНТЕГРИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНВЕРСИИ ОТХОДОВ И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ 2018
  • Инголфссон Оддюр
  • Маттиассон Аусгейр
  • Инголфссон Сигюрдюр
RU2766001C2
Способ этерификации и переэтерификации жирового сырья 2020
  • Корнев Алексей Юрьевич
  • Ликсутина Анна Павловна
  • Романцова Светлана Валерьевна
  • Бусин Игорь Вячеславович
  • Нагорнов Станислав Александрович
RU2751698C1
Способ выделения жиромассы из сточных вод и её подготовки для производства биодизеля 2020
  • Кадревич Артем Александрович
  • Щербакова Юлия Андреевна
  • Зубов Михаил Геннадьевич
RU2749371C1
Способ получения сложных эфиров карбоновых кислот 2022
  • Ершов Михаил Александрович
  • Савеленко Всеволод Дмитриевич
  • Алексанян Давид Робертович
  • Мухина Дарья Юрьевна
  • Рехлецкая Екатерина Станиславовна
RU2813102C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛОВЫХ ЭФИРОВ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ 2006
  • Конкар Михель
  • Гласль Вольфганг
  • Миттельбах Мартин
  • Зибенхофер Маттеус
  • Яйтлер Эрих
  • Хаммер Вильхельм
  • Гесслер Хельмут
RU2425024C2
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИОДИЗЕЛЯ 2013
  • Синеокий Сергей Павлович
  • Василов Раиф Гаянович
  • Готовцев Павел Михайлович
  • Ломоносова Мария Андреевна
  • Бутылин Виктор Владимирович
RU2533419C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АЛКИЛЬНЫХ ЭФИРОВ ЖИРНЫХ КИСЛОТ 2006
  • Чун Син-Хо
  • Чо Хьюн-Дзюн
  • Рох Ханг-Дюк
  • Лим Дзе-Бонг
  • Ли Дзонг-Ин
  • Мон Чан-Ву
  • Ким Бьюнг-Хюи
RU2412979C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИОТОПЛИВА 2010
  • Боева Неля Петровна
  • Петрова Маргарита Сергеевна
  • Макарова Алла Максимовна
RU2440405C1

Реферат патента 2010 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖИДКОГО БИОТОПЛИВА

Изобретение относится к области переработки промышленных отходов. Способ включает подготовку сырья, нагревание с последующей обработкой и получение топлива. Нагревание подготовленного сырья ведут при температуре 55-60°С с последующим отделением влаги и примеси, а обработку подготовленного сырья проводят в реакционном котле путем одновременной реакции этерификации и трансэтерификации при смешивании сырья со спиртом в соотношении 5:1-7:1 соответственно и добавлением гетерогенного кислотного катализатора в количестве 5-10% к массе, при этом процесс ведут при температуре 120-150°С в течение 60-120 мин при турбулентном перемешивании при 1200-1500 оборотов в минуту и атмосферном давлении, за 15 минут до окончания процесса добавляют глицерин 5%, останавливают процесс и извлекают гетерогенный катализатор, помещают полученный субстрат в отстойный бак на 6 часов, разделяют биодизель и глицерин в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина, отгоняют избыток спирта, очищают биодизель силикатом магния в течение 30 минут, извлекают силикат магния и его восстанавливают. В качестве сырья используют жировое сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-100% и/или растительное сырье масленичных культур, а в качестве гетерогенного кислотного катализатора дифосфат лантанума, и/или силикат магния, и/или дифосфат алюминия, и/или сульфатированный цирконий. Изобретение позволяет повысить выход продукта с улучшенными экологическими показателями. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 385 900 C1

Способ получения жидкого биотоплива, включающий подготовку сырья, нагревание с последующей обработкой и получение топлива, отличающийся тем, что нагревание подготовленного сырья ведут при температуре 55-60°С с последующим отделением влаги и примеси, а обработку подготовленного сырья проводят в реакционном котле путем одновременной реакции этерификации и трансэтерификации при смешивании сырья со спиртом в соотношении 5:1-7:1 соответственно и добавлением гетерогенного кислотного катализатора, в количестве 5-10% к массе, при этом процесс ведут при температуре 120-150°С в течение 60-120 мин при турбулентном перемешивании при 1200-1500 об/мин и атмосферном давлении, за 15 мин до окончания процесса добавляют глицерин 5%, останавливают процесс и извлекают гетерогенный катализатор, помещают полученный субстрат в отстойный бак на 6 ч, разделяют биодизель и глицерин в отстойном баке путем слива образовавшейся нижней фазы глицерина, отгоняют избыток спирта, очищают биодизель силикатом магния в течение 30 мин, извлекают силикат магния и его восстанавливают, причем в качестве сырья используют жировое сырье с содержанием свободных жирных кислот 10-100% и/или растительное сырье масленичных культур, а в качестве гетерогенного кислотного катализатора дифосфат лантанума и/или силикат магния, и/или дифосфат алюминия, и/или сульфатированный цирконий.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2385900C1

RU 2006120083 А, 10.01.2008
WO 2007127059 А2, 08.11.2007
RU 2058298 C1, 20.04.1996.

RU 2 385 900 C1

Авторы

Бабурина Марина Ивановна

Горохов Дмитрий Германович

Иванкин Андрей Николаевич

Даты

2010-04-10Публикация

2008-07-01Подача