Спосіб одержання біодизельного палива у вигляді етилових ефірів олій та жирів

Спосіб одержання біодизельного палива у вигляді етилових ефірів олій та жирів, що включає завантаження в резервуар підготовленої маси олій 3 такої згубної агресивної дії. Застосуванням етилового спирту, що виготовляється з поновлюваних сільськогосподарських ресурсів, досягатиметься незалежність від спиртів на основі нафти і забезпечуватиметься повне завантаження виробничих потужностей спиртних заводів. Відомим є спосіб одержання ефірів олій та жирів за допомогою метилових та етилових спиртів, рівновага між якими досягалась завдяки використанню гідроксиду натрію [3]. Однак, використання в ході реакції гідроксиду натрію сприяє утворенню емульсії, що ускладнює процес відстоювання, поділу й повного відділення водно-гліцеринового та ефірного шару. Також відомий спосіб одержання біодизельного палива шляхом переетерифікації олій та жирів етанолом в присутності розчиненого в етанолі лужного каталізатора, який в ході реакції відновлюється [4]. Однак паливо, що отримується в результаті застосування цього способу, містить в реакційній масі значну кількість залишкового гліцерину, який є небажаним. Одним зі складних процесів отримання якісного біодизельного палива є очищення його від побічних продуктів хімічної реакції, наявність яких регламентується національним стандартом ДСТУ 6081:2009 "Паливо моторне. Ефіри метилові жирних кислот олій і жирів для дизельних двигунів. Технічні вимоги". Даний стандарт встановлює граничні показники вмісту в паливі гліцерину, остаточного спирту, механічних домішок, води та інших компонентів, наднормативне значення яких призводить до зниження ресурсу двигуна та його техніко-економічних показників. Тому для одержання якісного біодизельного палива потрібен спосіб, який би забезпечив найбільш повний ступінь очищення ефірів олій та жирів від небажаних складових. Найбільш близький за технічною сутністю до корисної моделі, що заявляється, є спосіб отримання біологічного дизельного палива [5], згідно з яким підготовлену масу речовини завантажують у резервуар, додають метанол і каталізатор, виконують змішування до утворення однорідної маси з наступним її розігріванням, у результаті хімічного процесу забезпечують перехід усієї маси в метиловий ефір і гліцерин, проводять витримку за часом, виконують виїмку з резервуара осілого гліцерину, після видалення гліцерину з резервуара повторюють попередні технологічні операції для повного вступу речовин у реакцію й перевіряють повноту збору осілого гліцерину, проводять промивання необробленого біологічного дизельного палива, висмоктування з резервуара речовини, що використовувалось для промивання, а готове біологічне дизельне паливо одержують у процесі реакції переетерифікації необробленого біологічного дизельного палива у вакуумі з легких верхніх фракцій продукту. Даний спосіб є дискретним, передбачає додаткову переетерифікацію й вакуумну сушку, дороге обладнання, що збільшує собівартість кінцевого продукту. 65058 4 Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, що заявляється, є створення високотехнологічного способу отримання біодизельного палива, реалізація якого дозволить виконати повне розділення ефірів від гліцерину, забезпечити високий рівень очистки, суттєво знизити енерго- і трудовитрати, зменшити собівартість кінцевого продукту. Задача вирішується тим, що у способі одержання біодизельного палива у вигляді етилових ефірів олій та жирів, що включає завантаження в резервуар підготовленої маси олій або жирів, додавання спирту та каталізатору, змішування складових до утворення однорідної маси, згідно технічного рішення, перехід усієї маси змішаних компонентів у продукт реакції забезпечують протіканням хімічного процесу переетерифікації при температурі реактора 170-180°С і тиску в ньому 15-20 мм рт. ст., безперервному додаванні спирту в газоподібному стані при температурі 180-190 °С і швидкості 1,6-8 кг за годину в розрахунку на 1 кг олії або жиру та часу проведення реакції 0,5-1,5 годин, а суміші спирту й гліцерину та інших компонентів від ефірів олій або жирів відділяють шляхом використання ступеневої конденсації, де в першому теплообміннику конденсується гліцерин при температурі 150 °С, а у другому - спирт та інші домішки при температурі 78 °С. Здійснюючи спосіб одержання етилових ефірів олій та жирів при температурі в реакторі на 5 °С менше 170 °С або тиску, менше ніж 15 мм рт. ст., з реакційної суміші не вилучаються пари біоетанолу та гліцерину. При температурі на 5 °С вищої за 180 °С або більш високому тиску, ніж 20 мм рт. ст., в результаті кипіння, етилові ефіри олій або жирів вилучаються з реакційної суміші. При проведенні реакції менше, ніж за 0,5 години, суттєво зменшується вихід етилових ефірів. Збільшення часу проведення реакції більше, ніж 1,5 години не призводить до покращення якісних характеристик біодизельного палива. Як спирт використовується біоетанол, а саме етиловий спирт, що містить води  0,1 %, циклогексану 0,2 % - 2,0 %. Як каталізатора використовується алкілбензолсульфокислота в кількості 2 % по відношенню до олії або жиру. Приклад здійснення способу. 1. До реактору, в якому знаходиться 40 кг рафінованої соняшникової олії та 0,8 кг алкілбензолсульфокислоти подають розігрітий до 190 °С біоетанол зі швидкістю 5 кг/годину впродовж 1 години. Реакція проводиться при температурі 175 °С та тиску 18 мм рт. ст. Через 1 годину одержані етилові ефіри соняшникової олії (біодизельне паливо) охолоджують та зливають з реактору, а біоетанол після відділення від нього гліцерину використовується вдруге. 2. До реактору, в якому знаходиться 40 кг рафінованої рапсової олії та 0,8 кг алкілбензолсульфокислоти подають розігрітий до 185 °С біоетанол зі швидкістю 1,6 кг/годину впродовж 1,5 годин. Реакція проводиться при температурі 170 °С. Через 1 годину одержані етилові ефіри рапсової олії (біодизельне паливо) охолоджують та зливають з реа 5 ктору, а біоетанол після відділення від нього гліцерину використовується вдруге. 3. До реактору, в якому знаходиться 40 кг рафінованого курячого жиру та 0,8 кг алкілбензолсульфокислоти подають розігрітий до 190 °С біоетанол зі швидкістю 5 кг/годину впродовж 1 години. Реакція проводиться при температурі 180 °С. Через 1,5 години одержані етилові ефіри курячого жиру (біодизельне паливо) охолоджують та зливають з реактору, а біоетанол після відділення від нього гліцерину використовується вдруге. Таким чином, технічний результат, що отримується при використанні заявленого технічного рішення, полягає в підвищенні виходу продукту з поліпшеними якісними показниками і зниженні його собівартості внаслідок вилучення гліцерину з реакційної маси та скороченню витрат на очищення біодизельного палива та гліцерину. В літературних джерелах способів з аналогічними ознаками авторами не виявлено. Просимо надати запропонованому способу правовий захист. Список використаних джерел 1. Лисицын А.Н., Ключкин В.В., Григорьева В.Н., Алымова Т.Б. Биотопливо, его получение и Комп’ютерна верстка Л. Купенко 65058 6 использование // Масложировая промышленность. - 2007. - №2. - С. 40 - 42. 2. Губанов А.В., Почерников В.Н. Биодизель как промежуточный и конечный продукт глубокой переработки жиров и масел // Масла и Жиры. 2006.-№11.-С. 10-13. 3. Y. Toyama, Т. Tsuchiya, Т. Ishikava, Journ. Soc. Chem. Ind. Japan. -1933. - № 36, P. 230-232. 1933. 4. Пат. 35913 Україна МПК (2006) C10L 1/00, C07C 69/00. Спосіб одержання біодизельного палива етанольною переетерифікацією жирів / Патриляк Л.К.; Кухар В.П.; Патриляк К.І.; Охріменко М.В.; МанзаІ.А.; Волошина Ю.Г.; Яковенко А.В.; Іваненко В.В.; Храновська В.І.; Петрович В.В.; заявник і патентовласник Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України. - № u200805501; заявл. 29.04.2008; опубл. 10.10.2008; Бюл. № 19. 5. Пат. 20901 Україна МПК(2006) C10L 1/00, С11В 1/00. Спосіб одержання біологічного дизельного палива / Турченко Д.К.; заявник і патентовласник Турченко Д.К. - № u200609503; заявл. 01.09.2006; опубл. 15.02.2007; Бюл. №2. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601