Uso de catalisadores ácidos heterogêneos com características químicas de natureza de lewis e à base de sais metálicos mistos e aglomerantes para produzir biodiesel

• Main Authors: MARIA DEL CARMEN MARTÍNEZ GUERRERO, ROGELIO HERNÁNDEZ SUÁREZ, FEDERICO JESÚS JIMÉNEZ CRUZ, JAVIER ESTEBAN RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ, ALICIA DEL RAYO JARAMILLO JACOB, CELIA MARÍN ROSAS, LUIS CARLOS CASTAÑEDA LÓPEZ, FLORENTINO RAFAEL MURRIETA GUEVARA
• Format: Patent
• Language: Portuguese
• Published: 02.01.2024
• Subjects: ANIMAL AND VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES AND WAXES; CANDLES; CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; DETERGENTS; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS,OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM; FATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; METALLURGY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

uso de catalisadores ácidos heterogêneos. a presente invenção se refere ao uso de catalisadores ácidos heterogêneos de natureza primordialmente de lewis, para produzir biodiesel mediante a transesterificação de ésteres triglicerídeos, preferencialmente mediante a transesterificação de óleos de origem vegetal, frescos: refinados ou usados, ou óleos e gorduras de origem animal, com álcoois de fase heterogênea, em sistemas de reação em série ou fluxo contínuo com rendimentos superiores a 80%, sob as seguintes condições de operação: temperatura de 0 a 300ºc, tempo de residência de 20 minutos a 20h, espaço-velocidade de 0,1 a 10 h -1 , pressão de 25 a 100 kg/cm 2 (24,5 a 98,07 bar), razão molar metanol/óleo de 10 a 40 e concentração do catalisador de 0,001 a 20% em peso baseado em tri-, di- ou monoglicerídeo. mais especificamente, se faz referência ao uso de catalisadores ácidos heterogêneos de natureza primordialmente de lewis, para produzir biodiesel na preparação de alquil ésteres de alquila mediante transesterificação de tri-, di- ou monoglicerídeos, tais como aqueles que proveem de óleos de origem vegetal ou de origem animal, em particular óleo de palma, jatrofa, rícino, soja e girassol, em que os grupos r dos alcóxis r 1 o, r 2 o e r 3 o dos glicerídeos sejam de c 1 a c 24 , e um álcool c 1 -c 4 , tal como metanol, a uma razão de álcool:óleo de 3:1 a 50:1. por outro lado, um motivo primordial de efetuar a reação de transesterificação de fase heterogênea para produzir biodiesel, é evitar perda de catalisador, efluentes líquidos contaminantes e eliminar reações paralelas indesejáveis tais como a hidrólise dos triglicerídeos, diglicerídeos e monoglicerídeos em ácidos graxos livres, além disso, no caso dos catalisadores de natureza alcalina, a saponificação poderia gerar sabões. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to the use of heterogeneous acid catalysts primarily Lewis in nature to produce biodiesel by the transesterification of triglyceride esters, preferably by transesterification of fresh, refined or wasted vegetable oils or oils and fats of animal origin, with alcohols in heterogeneous phase, in batch reactor or continuous flow systems with yields higher than 80%, at the following operating conditions: temperature from 0 to 300°C, residence time from 20 minutes to 20 h, space velocity of 0.1 to 10 h -1 , pressure of 25-100 kg/cm 2 (24.5-98.07 bar), methanol/oil molar ratio of 10 to 40 and catalyst concentration of 0.001 to 20 weight % based on tri-, di- or monoglyceride. More specifically, we refer to the use of heterogeneous acidic catalysts primarily Lewis in nature to produce biodiesel in the preparation of alkyl esters of alkyl by transesterification of tri-, di- or mono-glycerides, such as those derived from vegetable oils or animal origin, in particular palm, jatropha, castor, soybean and sunflower oils, wherein the R groups of the alcohoxyls R 1 O, R 2 O and R 3 O of the glycerides are from C 1 to C 24 and a C 1 -C 4 alcohol, such as methanol, in an alcohol ratio:oil from 3:1 to 50:1. On the other hand, a primary reason for effecting the heterogeneous phase transesterification reaction to produce biodiesel is to avoid loss of catalyst, contaminating liquid effluents and eliminate undesirable side reactions such as the hydrolysis of triglycerides, diglycerides and monoglycerides into free fatty acids; in addition, in the case of catalysts of a basic nature, saponification could generate soaps.