RU2571114C1 - Method of producing biofuel - Google Patents
Method of producing biofuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571114C1 RU2571114C1 RU2014151355/04A RU2014151355A RU2571114C1 RU 2571114 C1 RU2571114 C1 RU 2571114C1 RU 2014151355/04 A RU2014151355/04 A RU 2014151355/04A RU 2014151355 A RU2014151355 A RU 2014151355A RU 2571114 C1 RU2571114 C1 RU 2571114C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fatty acids
- ratio
- biofuel
- water
- biofuels
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению биотоплива, утилизации промышленных отходов, расширению ассортимента биотоплив и может быть использовано при производстве экологически чистых биотоплив для промышленных и коммунально-бытовых нужд.The invention relates to the production of biofuels, the disposal of industrial waste, expanding the range of biofuels and can be used in the production of environmentally friendly biofuels for industrial and domestic needs.
Известно получение биодизельного топлива на основе рапсового масла для использования в автотракторных двигателях (Аблаев А.Р. Производство и применение биодизеля: справочное пособие / А.Р. Аблаев и др. - М.: АПК и ППРО, 2006. - 31 с.), в котором для нейтрализации жирных кислот рапсового масла используют метанол.It is known to obtain biodiesel fuel based on rapeseed oil for use in automotive engines (Ablaev A.R. Production and use of biodiesel: a reference manual / A.R. Ablaev et al. - M .: APK and PPRO, 2006. - 31 p.) in which methanol is used to neutralize rapeseed oil fatty acids.
Недостатком данного способа является использование метанола, который является сильным ядом, взрыво- и пожароопасным веществом, использование только рапсового масла и наличие неиспользованного отхода очистки масла - солей жирных кислот.The disadvantage of this method is the use of methanol, which is a strong poison, explosive and flammable substance, the use of only rapeseed oil and the presence of unused waste oil purification - salts of fatty acids.
Наиболее близким является способ производства биотоплива на основе рапсового масла для дизельных автотракторных двигателей (патент РФ №2393209, С11С 3/04, 2010 г.), включающий нейтрализацию жирных кислот рапсового масла 20%-ным раствором едкого калия, который добавляют в количестве 0,25% от объема масла. Очищенное рапсовое масло смешивают с дизельным топливом в соотношении 2,5:1 соответственно.The closest is the method of biofuel production based on rapeseed oil for diesel tractor engines (RF patent No. 2393209, С11С 3/04, 2010), including the neutralization of rapeseed oil fatty acids with a 20% potassium hydroxide solution, which is added in an amount of 0, 25% of the oil volume. Refined rapeseed oil is mixed with diesel fuel in a ratio of 2.5: 1, respectively.
Недостатком данного способа является использование только рапсового масла, дорогого дизельного топлива и наличие неиспользованного отхода очистки масла - солей жирных кислот, и как следствие высокая себестоимость получаемого топлива.The disadvantage of this method is the use of only rapeseed oil, expensive diesel fuel and the presence of unused waste oil cleaning - salts of fatty acids, and as a result, the high cost of the resulting fuel.
Задачей заявляемого технического решения является снижение себестоимости биотоплива за счет использования промышленных отходов.The objective of the proposed technical solution is to reduce the cost of biofuels through the use of industrial waste.
Техническим результатом является получение биотоплива с низкой себестоимостью и высокими качественными показателями из промышленных отходов.The technical result is the production of biofuels with low cost and high quality indicators from industrial waste.
Технический результат достигается за счет того, что после нейтрализации жирных кислот растительного масла щелочным раствором, полученные соли жирных кислот обрабатывают олеумом в соотношении 2:1 соответственно в присутствии острого водяного пара при температуре 90°C, отделяют жирные кислоты от кислой воды, повторно промывают их водой до рН 6-7 и смешивают с отработанной гликолевой тормозной жидкостью в соотношении (8-9):(2-1).The technical result is achieved due to the fact that after neutralizing the fatty acids of the vegetable oil with an alkaline solution, the obtained salts of fatty acids are treated with oleum in a ratio of 2: 1, respectively, in the presence of acute water vapor at a temperature of 90 ° C, fatty acids are separated from acidic water, washed again water to a pH of 6-7 and mixed with spent glycol brake fluid in the ratio (8-9) :( 2-1).
Отличительными признаками изобретения являются: обработка щелочных солей жирных кислот олеумом при заданных условиях и смешение тормозной жидкости с полученными жирными кислотами.Distinctive features of the invention are: the treatment of alkaline salts of fatty acids with oleum under given conditions and the mixing of brake fluid with the resulting fatty acids.
Одним из этапов получения растительных масел является очистка масла от свободных жирных кислот путем щелочной нейтрализации. В процессе очистки в осадок выпадают соли щелочных металлов жирных кислот (карбоксилаты натрия или калия), являющиеся отходом производства. Жирные кислоты имеют довольно высокую теплотворную способность, низкую вязкость и в смеси с другими компонентами могут быть использованы в качестве биотоплив. Для их получения предложена обработка карбоксилата щелочного металла серной кислотой высокой концентрации при предложенных условиях.One of the stages of obtaining vegetable oils is the purification of oil from free fatty acids by alkaline neutralization. In the process of purification, alkali metal salts of fatty acids (sodium or potassium carboxylates), which is a waste product, precipitate. Fatty acids have a fairly high calorific value, low viscosity and in a mixture with other components can be used as biofuels. To obtain them, the treatment of an alkali metal carboxylate with high concentration of sulfuric acid under the proposed conditions is proposed.
Тормозные жидкости, применяемые в автомобилях, представляют собой моно- и полигликоли и их эфиры с добавлением антикоррозионных, антиокислительных, антивспенивательных добавок и пластификаторов. Они гигроскопичны. С поглощением воды происходит ухудшение их свойств: температура кипения понижается, вязкость увеличивается, ухудшается смазываемость деталей автомобиля и усиливается коррозия металлов. За год гликолевые тормозные жидкости накапливают до 2-3% воды и их нужно менять. Периодичность замены в зависимости от эксплуатации автомобиля обычно составляет от 1 до 3 лет. Утилизация их проблематична.Brake fluids used in automobiles are mono- and polyglycols and their esters with the addition of anticorrosive, antioxidant, antifoam additives and plasticizers. They are hygroscopic. With the absorption of water, their properties deteriorate: the boiling point decreases, the viscosity increases, the lubricity of automobile parts deteriorates, and the corrosion of metals intensifies. Glycolic brake fluids accumulate up to 2-3% of water per year and they need to be changed. The frequency of replacement depending on the operation of the car is usually from 1 to 3 years. Their disposal is problematic.
Смешение жирных кислот с отработанными гликолевыми жидкостями в заявленном соотношении позволяет получить биотопливо для промышленных и коммунально-бытовых нужд.A mixture of fatty acids with spent glycol liquids in the stated ratio allows you to get biofuels for industrial and domestic needs.
Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, обеспечивает желаемый технический результат, а именно получение биотоплива с низкой себестоимостью и высокими качественными показателями из промышленных отходов.Thus, the set of essential features set forth in the claims provides the desired technical result, namely, the production of biofuels with low cost and high quality indicators from industrial waste.
Биотопливо получают путем смешения жирных кислот с отработанной гликолевой тормозной жидкостью при температуре 40-45°C в соотношении (8-9):(2-1) соответственно до получения устойчивой однородной жидкости.Biofuels are obtained by mixing fatty acids with spent glycol brake fluid at a temperature of 40-45 ° C in the ratio (8-9) :( 2-1), respectively, until a stable homogeneous fluid is obtained.
Жирные кислоты получают из карбоксилатов щелочных металлов, являющихся отходом при производстве растительных масел. Карбоксилаты щелочных металлов обрабатывают олеумом в соотношении 2:1 соответственно при температуре 90°C в течение 20-25 минут. Перемешивание смеси и температуру обеспечивает подача острого водяного пара с температурой 120°C. Полученные жирные кислоты декантацией отделяют от кислой воды и промывают водой до рН 6-7. Кислые воды нейтрализуют раствором каустической соды.Fatty acids are obtained from alkali metal carboxylates, which are a waste in the production of vegetable oils. Alkali metal carboxylates are treated with oleum in a ratio of 2: 1, respectively, at a temperature of 90 ° C for 20-25 minutes. Mixing the mixture and temperature ensures the supply of sharp water vapor with a temperature of 120 ° C. The resulting fatty acids are separated by decantation from acidic water and washed with water to a pH of 6-7. Acidic waters are neutralized with a solution of caustic soda.
Ниже приведены примеры получения биотоплива.The following are examples of biofuels.
Опыты проводили в лабораторных условиях. В работе был использован эмалированный автоклав емкостью 20 л, оборудованный штуцерами для подачи водяного пара, воды, слива кислой воды и герметичной крышкой для загрузки компонентов. Смешение компонентов биотоплива проводили в аппарате емкостью 5 л, снабженном скоростной мешалкой (до 3000 об/мин) и подогревом, обеспечивающем температуру 40-45°C. Время перемешивания 30-40 мин.The experiments were carried out in laboratory conditions. In the work, an enameled autoclave with a capacity of 20 l was used, equipped with fittings for supplying water vapor, water, draining acidic water and a sealed lid for loading components. The biofuel components were mixed in a 5 L apparatus equipped with a high-speed stirrer (up to 3000 rpm) and heated, providing a temperature of 40-45 ° C. Mixing time 30-40 minutes
Натриевую соль жирных кислот (карбоксилат натрия), являющуюся отходом производства подсолнечного масла, брали в ОАО «Югмаслопродукт», г. Кропоткин Краснодарского края.The sodium salt of fatty acids (sodium carboxylate), which is a waste of the production of sunflower oil, was taken to OJSC "Yugmasloproduct", Kropotkin, Krasnodar Territory.
Полученному биотопливу определяли вязкость условную ВЗ.4 по ГОСТ 8420, теплоту сгорания по ГОСТ 21261, массовую долю серы по ГОСТ Р51947, содержание механических примесей по ГОСТ 6370.The resulting biofuel was determined by the conditional viscosity VZ.4 according to GOST 8420, the heat of combustion according to GOST 21261, the mass fraction of sulfur according to GOST P51947, the content of solids according to GOST 6370.
Пример №1Example No. 1
2 кг карбоксилата натрия помещали в автоклав, туда же добавляли 1 кг олеума, плотно закрывали крышку и подавали перегретый водяной пар с температурой 120°C. При достижении температуры в автоклаве 90°C обработку карбоксилата натрия продолжали 23 минуты, водяной пар отключали, автоклав охлаждали до 40°C и сливали кислую воду. Затем дважды подавали по 10л водопроводной воды. Отходящей воде определяли рН. Условия обработки и выход получаемых жирных кислот представлены в таблице №1.2 kg of sodium carboxylate was placed in an autoclave, 1 kg of oleum was added thereto, the lid was tightly closed and superheated water vapor was supplied at a temperature of 120 ° C. When the temperature in the autoclave reached 90 ° C, the treatment of sodium carboxylate was continued for 23 minutes, the steam was turned off, the autoclave was cooled to 40 ° C and acidic water was drained. Then, 10 l of tap water was fed twice. Waste water was determined by pH. The processing conditions and the yield of fatty acids are presented in table No. 1.
1,7 кг жирных кислот (ЖК) и 0,3 кг отработанной гликолевой тормозной жидкости (ТЖ) помещали в аппарат, снабженный скоростной мешалкой и подогревом. При постоянном перемешивании смесь нагревали до 42°C и перемешивали еще 35 минут.1.7 kg of fatty acids (FA) and 0.3 kg of spent glycol brake fluid (TFA) were placed in an apparatus equipped with a high-speed stirrer and heating. With constant stirring, the mixture was heated to 42 ° C and stirred for another 35 minutes.
Полученное биотопливо анализировали, результаты представлены в таблице №2.The resulting biofuel was analyzed, the results are presented in table No. 2.
Пример №2Example No. 2
Способ получения биотоплива осуществляют по примеру №1 с той разницей, что обработку карбоксилата натрия проводили в течение 20 минут. Для смешения компонентов брали 1,8 кг ЖК и 0,2 кг ТЖ, смесь нагревали до 40°C и перемешивали в течение 40 минут.The method of producing biofuel is carried out according to example No. 1 with the difference that the processing of sodium carboxylate was carried out for 20 minutes. To mix the components, 1.8 kg of FA and 0.2 kg of TJ were taken, the mixture was heated to 40 ° C and stirred for 40 minutes.
Результаты опыта представлены в таблицах №1, 2.The results of the experiment are presented in tables No. 1, 2.
Пример №3Example No. 3
Способ получения биотоплива осуществляют по примеру №1 с той разницей, что обработку карбоксилата натрия проводили в течение 25 минут. Для смешения компонентов брали 1,6 кг ЖК и 0,4 кг ТЖ, смесь нагревали до 45°C и перемешивали в течение 30 минут.The method of obtaining biofuels is carried out according to example No. 1 with the difference that the processing of sodium carboxylate was carried out for 25 minutes. To mix the components, 1.6 kg of FA and 0.4 kg of TJ were taken, the mixture was heated to 45 ° C and stirred for 30 minutes.
Результаты опыта представлены в таблицах №1, 2.The results of the experiment are presented in tables No. 1, 2.
Пример №4 (сравнительный)Example No. 4 (comparative)
Способ получения биотоплива осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для обработки карбоксилата натрия брали 0,8 кг олеума, обработку проводили в течение 23 минут. Для смешения компонентов брали 1,9 кг ЖК и 0,1 кг ТЖ, смесь нагревали до 45°C и перемешивали в течение 30 минут.The method of producing biofuel is carried out according to example No. 1 with the difference that 0.8 kg of oleum was taken for processing sodium carboxylate, the treatment was carried out for 23 minutes. 1.9 kg of FA and 0.1 kg of TFA were taken to mix the components, the mixture was heated to 45 ° C and stirred for 30 minutes.
Результаты опыта представлены в таблицах №1, 2.The results of the experiment are presented in tables No. 1, 2.
Пример №5 (сравнительный)Example No. 5 (comparative)
Способ получения биотоплива осуществляют по примеру №1 с той разницей, что для обработки карбоксилата натрия брали 1,2 кг олеума, обработку проводили в течение 23 минут.The method of producing biofuel is carried out according to example No. 1 with the difference that 1.2 kg of oleum was taken for processing sodium carboxylate, the treatment was carried out for 23 minutes.
Результаты опыта представлены в таблицах №1, 2.The results of the experiment are presented in tables No. 1, 2.
Пример №6 (сравнительный)Example No. 6 (comparative)
Способ получения биотоплива осуществляют по примеру №1 с той разницей, что процесс обработки карбоксилата натрия олеумом проводили при 85°C в течение 23 минут.The method of producing biofuels is carried out according to example No. 1 with the difference that the processing of sodium carboxylate with oleum was carried out at 85 ° C for 23 minutes.
Результаты опыта представлены в таблицах №1, 2.The results of the experiment are presented in tables No. 1, 2.
Пример №7 (сравнительный)Example No. 7 (comparative)
Способ получения биотоплива осуществляют по примеру №1 с той разницей, что процесс обработки карбоксилата натрия олеумом проводили при 95°C в течение 23 минут.The method of producing biofuel is carried out according to example No. 1 with the difference that the processing of sodium carboxylate with oleum was carried out at 95 ° C for 23 minutes.
Результаты опыта представлены в таблицах №1, 2.The results of the experiment are presented in tables No. 1, 2.
Как видно из представленных результатов, заявленное соотношение солей жирных кислот к олеуму, температура и время обработки обеспечивают высокий выход жирных кислот (пр. №1-3, табл. 1). При снижении соотношения солей жирных кислот к олеуму или снижении температуры обработки (пр. №4, 6, табл. 1) необходимо увеличивать время контакта для достижения высокого выхода жирных кислот. Увеличение соотношения солей жирных кислот к олеуму и увеличение температуры обработки (пр. №5, 7, табл. 1) не приводит к увеличению выхода жирных кислот, кроме того увеличение олеума приводит к увеличению количества промывочной воды для достижения нейтрального рН.As can be seen from the presented results, the claimed ratio of salts of fatty acids to oleum, temperature and processing time provide a high yield of fatty acids (pr. No. 1-3, table. 1). When reducing the ratio of salts of fatty acids to oleum or lowering the processing temperature (pr. No. 4, 6, table. 1), it is necessary to increase the contact time to achieve a high yield of fatty acids. An increase in the ratio of salts of fatty acids to oleum and an increase in the processing temperature (pr. No. 5, 7, table. 1) do not increase the yield of fatty acids, moreover, an increase in oleum leads to an increase in the amount of washing water to achieve a neutral pH.
Качество полученного биотоплива после смешения жирных кислот с отработанной гликолевой тормозной жидкостью представлено в таблице №2. Биотопливо соответствует нормам для топлив, а по таким показателям как массовая доля серы и содержание механических примесей превосходит требования существующих стандартов. Однако при снижении заявленного количества отработанной гликолевой тормозной жидкости в биотопливе снижается теплота сгорания биотоплива (пр. №4).The quality of the obtained biofuel after mixing fatty acids with spent glycol brake fluid is presented in table No. 2. Biofuel meets the standards for fuels, and in terms of such indicators as the mass fraction of sulfur and the content of solids exceeds the requirements of existing standards. However, with a decrease in the declared amount of spent glycol brake fluid in biofuel, the calorific value of biofuel decreases (pr. No. 4).
Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает получение биотоплива с низкой себестоимостью и высокими качественными показателями из промышленных отходов и расширяет ассортимент биотоплив.Thus, the proposed solution provides biofuels with low cost and high quality indicators from industrial waste and expands the range of biofuels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151355/04A RU2571114C1 (en) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | Method of producing biofuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014151355/04A RU2571114C1 (en) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | Method of producing biofuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2571114C1 true RU2571114C1 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54871256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014151355/04A RU2571114C1 (en) | 2014-12-17 | 2014-12-17 | Method of producing biofuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571114C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2393209C2 (en) * | 2008-10-08 | 2010-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет | Method of producing biofuel based on rapeseed oil for diesel car and tractor engines |
EP2350236A2 (en) * | 2008-10-02 | 2011-08-03 | Chevron U.S.A. Incorporated | Co-processing diesel fuel with vegetable oil to generate a low cloud point hybrid diesel biofuel |
-
2014
- 2014-12-17 RU RU2014151355/04A patent/RU2571114C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2350236A2 (en) * | 2008-10-02 | 2011-08-03 | Chevron U.S.A. Incorporated | Co-processing diesel fuel with vegetable oil to generate a low cloud point hybrid diesel biofuel |
RU2393209C2 (en) * | 2008-10-08 | 2010-06-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский государственный аграрный университет | Method of producing biofuel based on rapeseed oil for diesel car and tractor engines |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Konstantinos Kalogeras et al. "On the prediction of properties for diesel/biodiesel. mixtures featuring new environmental considerations" 20th European Symposium on Computer Aided Process Engineering - * |
Марков В.А. и др. "ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СМЕСЕЙ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА И МЕТИЛОВОГО ЭФИРА ПОДСОЛНЕЧНОГО МАСЛА В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ" ИЗВЕСТИЯ ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА, N3, том 8, 2011. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104232141B (en) | A kind of method of sewer oil, acidification oil, preparing biological diesel oil from waste animals and plants grease | |
US9783763B2 (en) | Method of removing a contaminant from a contaminant-containing biological composition useful as a biofuel feedstock | |
AU2015227367A1 (en) | Method for degumming and esterification of an oil | |
RU2571114C1 (en) | Method of producing biofuel | |
EP4189039B1 (en) | Method for the pretreatment of a biofuel feedstock | |
EP2238224B1 (en) | Method for biodiesel production from fats and oils | |
RU2706123C1 (en) | Method of cleaning biofuel compositions based on rapeseed oil | |
Thi et al. | Green chemistry for the preparation of bio-based oil from catfish fat using a cavitation system | |
RU2607207C1 (en) | Method of producing iron carboxylates | |
EP2757140A1 (en) | Formulation, preparation and use of a glycerol-based biofuel | |
FI130506B (en) | A method for reducing amount of dissolved impurities in a renewable feedstock | |
OZKAN | Development of Renewable Based on Fuels for Aviation, using Heterogeneous Catalysis | |
JP5553258B2 (en) | Method for producing fatty acid alkyl ester | |
Kanivets et al. | An Agro-Industrial Complex Fat-Containing Wastes Synthesis Technology in Ecological Biofuel | |
RU2616297C1 (en) | Method for ecologically pure diesel fuel production | |
Sani | Multistage methanolysis of crude palm oil for biodiesel production in a pilot plant | |
JP6594617B2 (en) | Fuel tank | |
El Azim | Methanolysis of jatropha curcas oil by each sodium hydroxide and calcium oxide as a catalyst | |
RU2593999C2 (en) | Liquid industrial soap | |
AU2017313344A1 (en) | Method for manufacturing a lubricity additive for fuel having a low sulfur content | |
JP5282951B2 (en) | Method for producing fatty acid alkyl ester | |
Coproducts | Food Waste and Catering Waste; Focus on Valorisation of Used Cooking Oil and Recovered Triglycerides | |
CZ2008411A3 (en) | Preliminary treatment process of waste oils and fats containing free fatty acids for alcoholytic preparation of biodiesel | |
Karabesko et al. | Environmentally friendly production technology of biodiesel. | |
NURUL'ADILAH | Combination of Mussel Shell and Potassium Hydroxide as Solid Waste Basic Catalyst (SWBC) for Fatty Acid Methyl Ester (FAME) Synthesis from Castor Oil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161218 |