Способ получения моторного топлива (биодизеля)



Способ получения моторного топлива (биодизеля)
Способ получения моторного топлива (биодизеля)
Способ получения моторного топлива (биодизеля)

Владельцы патента RU 2667363:

Архипов Алексей Сергеевич (RU)

Изобретение относится к получению моторного топлива (биодизеля) из растительных и животных жиров. Способ получения моторного топлива (биодизеля) включает гидрокрекинг триглицеридов жиров в присутствии реагентов. Растительный и (или) животный жир, имеющий кинематическую вязкость не более 8,5 сСт, при температуре не более +95°С вводят в проточное многоступенчатое гидродинамическое кавитационное устройство, в зону кавитации воды, которая при этом диссоциирует на водород, перекись водорода и озон, являющиеся реагентами гидрокрекинга триглицеридов жиров. При этом соотношение жиров и воды составляет 10:1…3, температура в кавитационном устройстве, выполненном в виде насоса-кавитатора, составляет не более +95°С, полученную смесь разделяют, выделяя биодизель, разделяя шлам и воду, которую направляют по линии рецикла в насос-кавитатор, с дополнительной подпиткой воды от внешнего источника. Технический результат - упрощение способа получения биодизеля и повышение его энергоэффективности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к способу получения моторного топлива (биодизеля) из растительных и животных жиров.

Известны способы получения углеводородов, используемых в качестве дизельных моторных топлив - биодизеля, из растительных и животных жиров (см. патенты РФ №2521343, РФ №2412236, РФ №2528778, РФ №2491325, РФ №2440405, РФ №2467056, РФ №2426770) методом переэтерефикации, с применением спиртов и катализаторов, взятые за аналоги.

Недостатком указанных способов является то, что в результате реакции переэтерификации получаются эфиры, которые уступают нефтяному дизельному топливу по цетановому числу и теплоте сгорания, поэтому биодизель в виде эфиров используют только в качестве добавки к нефтяному дизельному топливу.

Известен способ получения дизельного топлива из растительного масла и установка для его осуществления по патенту РФ №2346027, включающий гидрокрекинг триглицеридов жиров, в присутствии реагентов: водородосодержащего газа (ВСГ) и катализатора, взятый за прототип.

Указанный способ позволяет получать биодизель с большим цетановым числом, чем у эфиров, что положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках топлива.

Однако он имеет недостатки: сложность технологического оформления, наличие ВСГ и катализатора, процесс идет при температуре +250…+350°С и давлении 2…5 МПа, что повышает энергозатраты и снижает энергоэффективность способа.

Задача изобретения - упрощение способа получения биодизеля и повышение его энергоэффективности.

Эта задача решается тем, что растительный и (или) животный жир, имеющий кинематическую вязкость не более 8,5 сСт, при температуре не более +95°С вводят в проточное многоступенчатое гидродинамическое кавитационное устройство, в зону кавитации воды, которая при этом диссоциирует на водород, перекись водорода и озон, являющиеся реагентами гидрокрекинга триглицеридов жиров, соотношение жиров и воды составляет 10:1…3, а температура в кавитационном устройстве, выполненном в виде насоса-кавитатора, составляет не более +95°С, полученную смесь разделяют, выделяя биодизель и разделяя шлам и воду, которую направляют по линии рецикла в насос-кавитатор, с дополнительной подпиткой воды от внешнего источника.

Для увеличения производительности способа кавитационное устройство состоит из нескольких насосов-кавитаторов, соединенных последовательно, при этом линия рецикла воды соединяет последний из ряда насосов-кавитаторов с первым.

Кроме того, для ускорения процесса вода содержит поверхностно-активное вещество (ПАВ) деэмульгирующего действия в количестве 0,7…2,0 об. % на воду.

На фиг. 1 изображена структурная схема способа, включающая: насос-кавитатор 1, разделитель смеси 2, линию рецикла воды 3, смеситель 4, шламосборник 5, подпитку воды 6, зону кавитации воды 7.

На фиг. 2 изображена схема работы насоса-кавитатора.

На фиг. 3 изображено сечение А фиг. 2.

На фиг. 4 изображено сечение Б фиг. 2.

Насос-кавитатор включает: корпус 8, ступени повышения скорости потока 9…13, каждая из которых, в свою очередь, включает неподвижное направляющее устройство 14…18, центробежную турбину 19…23, закрепленную на валу 24, соединенном муфтой 25 с электроприводом 26, а также входной 27 и выходной 28 фланцы корпуса.

Насос-кавитатор работает следующим образом: при заполненном внутреннем объеме корпуса 8 смесью растительного и (или) животного жира и воды, при включенном электроприводе 26, вращение последнего передается через муфту 25 валу 24 и турбинам 19…23, при этом скорость потока 29 увеличивается от ступени 9 до ступени 13. Поток 29 проходит через каналы центробежных турбин и конфузорные каналы направляющих устройств, достигая критического значения скорости, при которой наступает режим гидродинамической кавитации воды с образование химических реагентов:

2O=4Н22O23,

участвующих в гидрокрекинге триглицеридов растительных и (или) животных жиров с образованием биодизеля.

Пример осуществления способа

Собрана схема установки по фиг. 1. Проведена обработка смеси рапсового масла и воды в соотношении 10:2, при температуре смеси, равной +40°С в течение 30 минут. Проведено отделение биодизеля методом центрифугирования. Проведено исследование биодизеля для определения цетанового числа, значение которого равнялось 53.

1. Способ получения моторного топлива (биодизеля), включающий гидрокрекинг триглицеридов жиров в присутствии реагентов, отличающийся тем, что растительный и (или) животный жир, имеющий кинематическую вязкость не более 8,5 сСт, при температуре не более +95°С вводят в проточное многоступенчатое гидродинамическое кавитационное устройство, в зону кавитации воды, которая при этом диссоциирует на водород, перекись водорода и озон, являющиеся реагентами гидрокрекинга триглицеридов жиров, при этом соотношение жиров и воды составляет 10:1…3, а температура в кавитационном устройстве, выполненном в виде насоса-кавитатора, составляет не более +95°С, полученную смесь разделяют, выделяя биодизель, разделяя шлам и воду, которую направляют по линии рецикла в насос-кавитатор, с дополнительной подпиткой воды от внешнего источника.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кавитационное устройство состоит из нескольких насосов-кавитаторов, соединенных последовательно, при этом линия циркуляции воды соединяет последний из ряда насосов-кавитаторов с первым.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вода содержит поверхностно-активное вещество (ПАВ) деэмульгирующего действия в количестве 0,7…2,0 об. % на воду.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к композиции масла или жира для жарки во фритюре, включающей (I) фракционированное масло или жир на основе пальмового масла, в котором содержание трипальмитина относительно содержания триглицерида составляет 70-90% по массе, содержание ненасыщенных жирных кислот по отношению к общему содержанию всех жирных кислот составляет 1-8% по массе и содержание трипальмитина относительно содержания тринасыщенного триглицерида жирных кислот составляет 84-95% по массе, и (II) базовое масло с температурой плавления ниже 10°C, причем содержание компонента (I) по отношению к общей массе композиции масла или жира составляет 0,05-15% по массе, и содержание компонента (II) по отношению к общей массе композиции масла или жира составляет 85-99,95% по массе.
Изобретение относится к способу изготовления катализатора и катализаторов, в особенности содержащих медь катализаторов, изготавливаемых данным способом. Раскрыт способ изготовления твердого измельченного материала, который является пригодным в качестве гетерогенного катализатора, включающий в себя стадии: формирования, по меньшей мере, одной суспензии оксида меди, включающей в себя твердые частицы оксида меди в жидкости; формирования, по меньшей мере, одной суспензии материала-носителя, включающей в себя твердые частицы материала-носителя в жидкости; объединения суспензии оксида меди и суспензии материала-носителя; подвергания объединенных суспензий воздействию механической энергии; отделения жидкости суспензии от твердых частиц в объединенной суспензии и подвергания отделенных твердых частиц воздействию стадии термического разложения.

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу эпоксидирования моно- и полиеновых жирных кислот, их сложных эфиров и их смесей, согласно которому используют твердый катализатор, представляющий собой оксид металла группы VIB, нанесенный на носитель.
Изобретение относится к использованию восков, основанных на химически модифицированных жирных кислотах - полиольных сложных эфирах в качестве смазки для галогенсодержащих термопластов.

Изобретение относится к способу очистки и обработки натуральных масляных глицеридов, который включает обеспечение (а) исходного сырья, включающего натуральные масляные глицериды, и (b) низкомолекулярных олефинов; перекрестный метатезис натуральных масляных глицеридов с низкомолекулярными олефинами в реакторе реакции метатезиса в присутствии катализатора метатезиса для формирования полученного реакцией метатезиса продукта, включающего олефины и сложные эфиры; отделение олефинов в полученном реакцией метатезиса продукте от сложных эфиров в полученном реакцией метатезиса продукте с получением отделенного потока олефинов; и рециркуляцию отделенного потока олефинов в реактор реакции метатезиса.

Изобретение относится к способу обработки смолы таллового масла. Способ обработки смолы таллового масла, содержащей стероловые спирты и, возможно, древесные спирты жирных кислот и смоляных кислот, источником которых является талловое масло, отличается тем, что: по меньшей мере часть жирных кислот и смоляных кислот высвобождают из стероловых эфиров и эфиров древесных спиртов и преобразуют в низшие алкиловые эфиры; полученные таким образом алкиловые эфиры удаляют путем испарения из смолы, затем конденсируют и полученный конденсат гидрируют.

Изобретение относится к комплексному способу получения метилового эфира ятрофы (JME) и сопутствующих продуктов из семян ятрофы, находящихся в семенных коробочках и содержащих 1,06% свободных жирных кислот (FFA), включающему следующие стадии: (i) механическое вышелушивание семян ятрофы из семенных коробочек в шелушильной машине для получения оболочек семенных коробочек ятрофы и семян ятрофы; (ii) отжим масла ятрофы, получение масличного жмыха ятрофы, содержащего 4-6% азота, и отработанного масличного шлама из семян ятрофы, полученных на стадии (i), с использованием пресса для отжима масла; (iii) нейтрализация масла ятрофы, полученного на стадии (ii), добавляемым основанием; (iv) переэтерификация одной части нейтрализованного масла ятрофы, полученного на стадии (iii), со спиртом и основанием при перемешивании в течение 10-20 минут и разделение неочищенного глицеринового слоя GL1 и неочищенного метилового эфира ятрофы (JME); (v) трехкратная промывка неочищенного JME, полученного на стадии (iv), слоем чистого глицерина с отделением трех слоев нечистого глицерина (GL2, GL3 и GL4), содержащих метанол и KOH, с получением JME, промытого глицерином (JME-G3W); (vi) очистка JME-G3W, полученного на стадии (v), для удаления загрязнений щелочными металлами; (vii) обработка части оставшегося нейтрализованного масла, полученного на стадии (iii), слоями глицерина GL5 (GL1+GL2+GL3), полученными на стадиях (iv) и (v), с получением JME и слоя глицерина GL6; (viii) разделение JME и слоя глицерина GL6, полученного на стадии (vii); (ix) обработка слоя глицерина GL6, полученного на стадии (viii), оставшейся частью нейтрализованного масла для удаления метанола с получением JME и слоя глицерина GL7; (x) разделение JME и слоя глицерина GL7, полученного на стадии (ix); (xi) использование слоя глицерина GL7, полученного на стадии (x), непосредственно для производства полигидроксиалканоатов (PHAs) или для нейтрализации щелочи серной кислотой с получением чистого глицерина и кубового остатка GL8; (xii) объединение JME-G3W, полученного на стадии (vi), и JME, полученного на стадиях (viii) и (x), с получением комплексного метилового эфира; и (xiii) переэтерификация комплексного метилового эфира, полученного на стадии (xii), с метанольным раствором KOH для получения чистого метилового эфира ятрофы (биодизеля), содержащего 0,088% общего глицерина и 0,005% свободного глицерина.

Изобретение относится к способу получения биогорючих или биотопливных смесей, пригодных для использования в различных окружающих условиях и в различных видах систем или двигателей, в которых они должны использоваться.

Изобретение относится к способу переработки жиров и жиросодержащей биомассы. Способ может быть использован при производстве топлива и полупродуктов для органического синтеза.

Изобретение относится к смеси алкиловых эфиров жирных кислот для применения в качестве сырья для получения биотоплива, содержащей по меньшей мере 50% масс. .
Изобретение относится к получению топлив из возобновляемого сырья. Способ получения биодизельного топлива заключается в том, что масло смешивают с низшим спиртом с получением смеси, затем проводят процесс переэтерификации с использованием воды и каталитически активной мембраны, состоящей из диффузионного слоя, выполненного на базе полимера, проницаемого по отношению к низшим спиртам и глицерину, соединительного слоя, выполненного из пористого полимера, и каталитически активного слоя, образованного липолитическим микроорганизмом, при этом пористый полимер выбран из тканых или нетканых материалов из волокон полиэтилена, полипропилена, политетрафторэтилена, полиамида, при этом указанную смесь приводят в контакт с каталитически активным слоем мембраны, а воду - с диффузионным слоем мембраны, после чего продукт контактирования указанной смеси с каталитически активным слоем подвергают упариванию для удаления непрореагировавшего спирта с получением целевого биодизельного топлива, а продукт контактирования воды с диффузионным слоем разделяют на воду и глицерин.

Данное изобретение относится к технологическому процессу отделения соединений, получаемых дериватизацией лигнина, от пиролизного масла. Описан способ обработки пиролизного масла, включающий в себя; (а) получение пиролизного масла; (b) приведение в контакт указываемого пиролизного масла по меньшей мере, с одной α-гидроксисульфоновой кислотой при условиях, эффективных в целях осуществления фазового разделения пиролизного масла на водорастворимую фазу, содержащую сахара, органические кислоты и карбонильные соединения, и нерастворимую в воде фазу, содержащую лигниновые и фенольные соединения; (с) отделение нерастворимой в воде фазы от водорастворимой фазы; а также (d) удаление α-гидроксисульфоновой кислоты в виде ее соединения из водорастворимой фазы посредством нагревания и/или понижения давления в целях получения водорастворимой фазы с удаленной из нее кислотой, по существу, не содержащей α-гидроксисульфоновой кислоты.

Изобретение относится к композиции, содержащей лигнин. Композиция, содержащая лигнин для получения топлива или добавок для топлива, содержит лигнин, растворитель и жидкость-носитель, где лигнин составляет по меньшей мере 4 вес.% композиции, и где лигнин характеризуется средневесовым молекулярным весом не более 5000 г/моль, и где растворитель представляет собой спирт, простой эфир или органический сложный эфир, сульфоксид, кетон, альдегид или их комбинацию, или растворитель содержит диметилсульфоксид, пиридин, THF, 1,4-диоксан, фурфурол, дипропиленгликоль, полиэтиленгликоль или 1,3-пропандиол или их комбинацию; и где жидкость-носитель представляет собой смесь углеводородного масла и жирной кислоты, где углеводородное масло представляет собой газойль.

Изобретение раскрывает применение гребнеобразного полимера для уменьшения потери вязкости смазывающей композицией для картера двигателя внутреннего сгорания, который заправляют композицией топлива, которая содержит жирнокислотный алкиловый сложный эфир, причем гребнеобразный полимер содержит в основной цепи по меньшей мере одно повторяющееся звено, которое получают из по меньшей мере одного макромономера на полиолефиновой основе, и по меньшей мере одно повторяющееся звено, которое получают из по меньшей мере одного низкомолекулярного мономера, выбираемого из группы, состоящей из стирольных мономеров, содержащих от 8 до 17 атомов углерода, алкил(мет)акрилатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, виниловых сложных эфиров, содержащих от 1 до 11 атомов углерода в ацильной группе, виниловых простых эфиров, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилфумаратов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, (ди)алкилмалеинатов, содержащих от 1 до 10 атомов углерода в спиртовой группе, и их смесей, причем молярная степень разветвления гребнеобразного полимера находится в диапазоне от 0,1 до 10 мол.%, и гребнеобразный полимер содержит совокупность из по меньшей мере 80 масс.%, в расчете на совокупную массу повторяющихся звеньев гребнеобразного полимера по меньшей мере одного повторяющегося звена, которое получают из по меньшей мере одного макромономера на полиолефиновой основе, и по меньшей мере одного повторяющегося звена, которое получают из по меньшей мере одного низкомолекулярного мономера; где гребнеобразный полимер имеет среднемассовую молекулярную массу в диапазоне от 100000 до 500000 г/моль.

Изобретение относится к композиции, содержащей по меньшей мере один полиалкил(мет)акрилатный полимер. Композиция для улучшения текучести на холоде и тенденции к коксованию в распылительных форсунках средних дистиллятов, биодизелей и их смесей содержит: (А) по меньшей мере одну композицию полиалкил(мет)акрилатного полимера, содержащую: (А1) по меньшей мере один полимер, содержащий одно или больше этиленненасыщенных соединений общей формулы (I) ,где R представляет собой Н или СН3 и R1 представляет собой линейную или разветвленную, насыщенную алкильную группу, содержащую 1-22 атома углерода, где среднее углеродное число указанной алкильной группы R1 для молекулы в целом составляет 11-16, и в соединениях общей формулы (I), составляющих по меньшей мере 60 масс.

Изобретение относится к комплексной переработке масличных культур, а также получению биодизельного топлива из них и может быть использовано в пищевой, топливной промышленности и сельском хозяйстве.

Изобретение относится к углеводородной композиции, пригодной в качестве топлива или компонента топлива, содержащей от 8 до 30 масс.% неразветвленных C4-12-алканов, от 5 до 50 масс.% разветвленных C4-12-алканов, от 25 до 60 масс.% C5-12-циклоалканов, от 1 до 25 масс.% ароматических C6-12-углеводородов, не более чем 1 масс.% алкенов и не более чем 0,5 масс.% суммы кислородсодержащих соединений; в которой суммарное содержание C4-12-алканов составляет от 40 до 80 масс.%, и суммарное содержание C4-12-алканов, C5-12-циклоалканов и ароматических C6-12-углеводородов составляет, по меньшей мере, 95 масс.%; и причем данные количества вычислены по отношению к массе композиции.

Изобретение относится к углеводородной композиции. Углеводородная композиция, пригодная в качестве топлива или топливного компонента, содержит от 10 до 40 масс.% неразветвленных C8-30-алканов, от 0,1 до 15 масс.% ароматических C7-20-углеводородов, из которых, по меньшей мере, 90 масс.% являются моноароматическими, и не более чем 1 масс.% в сумме кислородсодержащих соединений; причем в данной композиции суммарное содержание C8-30-алканов составляет от 50 до 95 масс.%, а суммарное содержание C8-30-алканов, ароматических C7-20-углеводородов и C8-30-циклоалканов составляет, по меньшей мере, 95 масс.%; и данные количества вычислены по отношению к массе композиции.

Изобретение относится к способу термохимического преобразования биомассы или другого насыщенного кислородом исходного сырья в жидкое углеводородное топливо. Способ гидропиролиза насыщенного кислородом органического исходного сырья включает: а) введение насыщенного кислородом органического исходного сырья и псевдоожижающего газа, содержащего водород, в реактор гидропиролиза с псевдоожиженным слоем, содержащий псевдоожиженный слой твердых частиц, содержащий катализатор, в условиях гидропиролиза, достаточных для образования паров продукта термического разложения и гидропиролиза насыщенного кислородом органического исходного сырья; b) извлечение из паров продукта потока продукта, содержащего, по существу, полностью дезоксигенированные углеводородные вещества, при этом поток продукта содержит менее чем приблизительно 4 мас.% кислорода, при этом псевдоожиженный слой твердых частиц имеет глубину более чем два диаметра реактора и содержит боковые вставки, выбранные из группы, состоящей из преград, препятствий, конструкций и их комбинаций, отстоящие друг от друга на осевые интервалы, составляющие от примерно одного до примерно двух диаметров реактора, таким образом, что «пробкообразование» не имеет место в реакторе гидропиролиза с псевдоожиженным слоем.

Изобретение раскрывает топливо для двигателей с воспламенением от сжатия, содержащее диметиловый эфир монооксиметилена, характеризующееся тем, что содержит по меньшей мере 80 мас.% диметилового эфира монооксиметилена и до 20 мас.% по меньшей мере одного оксигената н-полиоксаалканового типа, который выбран из группы, состоящей из диалкиловых эфиров полиоксиметилена формулы RO(-CH2O-)nR, где n = 4-10 и R - алкильная группа, диалкиловых эфиров полиэтиленгликоля и/или формалей моноалкильных эфиров полиэтиленгликоля, и цетановое число топлива составляет ≥48,6.
Изобретение относится к получению топлив из возобновляемого сырья. Способ получения биодизельного топлива заключается в том, что масло смешивают с низшим спиртом с получением смеси, затем проводят процесс переэтерификации с использованием воды и каталитически активной мембраны, состоящей из диффузионного слоя, выполненного на базе полимера, проницаемого по отношению к низшим спиртам и глицерину, соединительного слоя, выполненного из пористого полимера, и каталитически активного слоя, образованного липолитическим микроорганизмом, при этом пористый полимер выбран из тканых или нетканых материалов из волокон полиэтилена, полипропилена, политетрафторэтилена, полиамида, при этом указанную смесь приводят в контакт с каталитически активным слоем мембраны, а воду - с диффузионным слоем мембраны, после чего продукт контактирования указанной смеси с каталитически активным слоем подвергают упариванию для удаления непрореагировавшего спирта с получением целевого биодизельного топлива, а продукт контактирования воды с диффузионным слоем разделяют на воду и глицерин.

Изобретение относится к получению моторного топлива из растительных и животных жиров. Способ получения моторного топлива включает гидрокрекинг триглицеридов жиров в присутствии реагентов. Растительный и животный жир, имеющий кинематическую вязкость не более 8,5 сСт, при температуре не более +95°С вводят в проточное многоступенчатое гидродинамическое кавитационное устройство, в зону кавитации воды, которая при этом диссоциирует на водород, перекись водорода и озон, являющиеся реагентами гидрокрекинга триглицеридов жиров. При этом соотношение жиров и воды составляет 10:1…3, температура в кавитационном устройстве, выполненном в виде насоса-кавитатора, составляет не более +95°С, полученную смесь разделяют, выделяя биодизель, разделяя шлам и воду, которую направляют по линии рецикла в насос-кавитатор, с дополнительной подпиткой воды от внешнего источника. Технический результат - упрощение способа получения биодизеля и повышение его энергоэффективности. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 пр.

Наверх