Спосіб отримання дизельного біопалива з відпрацьованих олій

Реферат: Спосіб отримання дизельного біопалива з відпрацьованих олій включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промиванні олії сольовим розчином і водою, очищенні від домішок та переестерифікації. Використовується відпрацьована олія з вмістом вільних жирних кислот 20-40 мг КОН/г, а їх нейтралізація здійснюється проведенням реакції естерифікації концентрованою сірчаною кислотою - двічі 5 % до маси, протягом 2 год. за температури 60-65 °С при постійному перемішуванні з відділенням води і спирту, при чому, метанол і сірчану кислоту беруть у молярному співвідношенні 6:1 та направляють на переестерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - КОН. UA 95500 U (54) СПОСІБ ОТРИМАННЯ ДИЗЕЛЬНОГО БІОПАЛИВА З ВІДПРАЦЬОВАНИХ ОЛІЙ UA 95500 U UA 95500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі первинної переробки сільськогосподарської продукції, зокрема до способів одержання рідких біопалив з поновлювальної сировини. Відомий спосіб (Пат. № 30417А UA, опуб. 15.11.2000, бюл. № 6) отримання метилових ефірів жирних кислот ріпакової олії, який включає рафінацію олії сірчаною кислотою та розчином лугу, її відділення від суміші з подальшою відгонкою води, приготування розчину каталізатора в органічному розчиннику, переестерифікацію рафінованої олії при перемішуванні, видалення залишків каталізатора та осушування ефірів. Недоліком даного способу є те, що при його реалізації переестерифікація здійснюється не в повному обсязі, оскільки отримане дизельне біопаливо містять у своєму складі залишкову кількість гліцерилів, що призводить до істотної зміни показників якості метилових ефірів. Зокрема підвищується кислотне число палива та вміст вільного гліцерину, виникає необхідність проведення додаткових операцій очищення біопалива і призводить до підвищення енергетичних витрат і інвестицій в обладнання. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу отримання дизельного біопалива з відпрацьованих олій із підвищеним вмістом вільних жирних кислот 20-40 мг КОН/г, зниження втрат і підвищення виходу палива з кращими експлуатаційними показниками та скорочення витрат на очищення дизельного біопалива з відпрацьованих олій. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі отримання дизельного біопалива з відпрацьованих олій, що включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промиванні олії сольовим розчином і водою, очищенні від домішок та переестерифікації, згідно з корисною моделлю, використовується відпрацьована олія з вмістом вільних жирних кислот 20-40 мг КОН/г, а їх нейтралізація здійснюється проведенням реакції естерифікації концентрованою сірчаною кислотою - двічі 5 % до маси, протягом 2 год. за температури 60-65 °С при постійному перемішуванні з відділенням води і спирту, при чому, метанол і сірчану кислоту беруть у молярному співвідношенні 6:1 та направляють на переестерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - КОН. Спосіб здійснюється так, проводиться багатоступенева фільтрація відпрацьованої олії від механічних домішок проводяться при тиску 1-2,5 атм., за температури від - 5 до +65 °C, після чого проводять нейтралізацію вільних жирних кислот і переестерифікацію. Обробка очищеної олії здійснюється в декілька етапів, перший з яких естерифікація сировину змішують з концентрованою сірчаною кислотою для відпрацьованої олії з вмістом вільних жирних кислот 20-40 мг КОН/г, двічі проводиться естерифікація H2SO4 в кількості 5 % до маси і метанолом протягом 2 год. При цьому процес ведуть за температури 60-65 °С протягом 120 хв. при механічному перемішуванні з швидкістю 100-300 об/хв і атмосферному тиску. Причому, кожного змішування здійснюють відділення води і спирту. При цьому метанол і концентровану H2SO4 беруть у співвідношенні 6:1; другий - нейтралізації виділеного після естерифікації відпрацьованої олії, розчином КОН і води; третій - промивання лії 10 %-ним розчином хлориду натрію і водою з дотриманням співвідношень жир/вода 1:1, промивку 10 %ним розчином хлориду натрію здійснюють один раз; четвертий - промивка водою 2 рази за температури 90-95 °C, загальною тривалістю 90 хв, при постійному механічному перемішуванні з швидкістю 150-200 об/хв і атмосферному тиску; п'ятий - відокремлення промивних розчинів від жиру методом сепарування. Вихід олії становить 90-95 %. Очищену олію, звільнену від вмісту вільних жирних кислот і домішок, направляють на переестерифікацію; шостий етап переестерифікацію тригліцеридів ведуть метанолом при молярному співвідношенні спирт/олія 6:1, у присутності гомогенного каталізатора у 1 % співвідношенні до об'єму олії, яку отримали після естерифікації. Процес ведуть за температури 55-65 °С протягом 60 хв. при механічному перемішуванні з швидкістю 100-400 об/хв і атмосферному тиску. Потім проводять відділення гліцеролового шару, що утворився в ході реакції, метилові ефіри від залишків гліцерину звільняють в два прийоми, промиванням водою з температурою 20 °C, через 1 годину відстоювання суміш розділяється на дві фази за рахунок переходу гліцерину в нижню водну частину суміші, яка відділяється від метилових ефірів шляхом зливу нижньої частини. Після завершення відділення промивних вод залишки спирту і води відокремлює методом відгону в роторній ректифікаційній установці при температурі 75-80 °C. Вихід метилових ефірів, тобто дизельного біопалива, становить 90-95 % від початкової маси спрямованої олії. Як сировину використовують відпрацьовані рослинні олії з вмістом вільних жирних кислот 20-40 мг КОН/г, а в якості кислотного і гетерогенного каталізатора - сірчану кислоту і гідроксид калію, відповідно. Таким чином, запропонований спосіб отримання дизельного біопалива дозволяє підвищити ефективність і скоротити тривалість процесу та зменшити витрати хімічних реагентів при 1 UA 95500 U реалізації способу внаслідок підвищення глибини хімічних реакцій. Реалізація способу можлива лише за умови комплексного застосування усіх перелічених суттєвих ознак. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб отримання дизельного біопалива з відпрацьованих олій, що включає процеси фільтрації з відділенням супутніх домішок, нейтралізації вільних жирних кислот, промиванні олії сольовим розчином і водою, очищенні від домішок та переестерифікації, який відрізняється тим, що використовується відпрацьована олія з вмістом вільних жирних кислот 20-40 мг КОН/г, а їх нейтралізація здійснюється проведенням реакції естерифікації концентрованою сірчаною кислотою - двічі 5 % до маси, протягом 2 год. за температури 60-65 °С при постійному перемішуванні з відділенням води і спирту, при чому, метанол і сірчану кислоту беруть у молярному співвідношенні 6:1 та направляють на переестерифікацію з додаванням метанолу і каталізатора - КОН. 15 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 2