BRPI0905878B1

BRPI0905878B1 - Processo e sistema para a purificação de ésteres de alquila de ácidos graxos

Info

Publication number: BRPI0905878B1
Application number: BRPI0905878-8A
Authority: BR
Inventors: James R. Munson; Brian S. Cooke; Bryan L. Bertram
Original assignee: The Dallas Group Of America
Priority date: 2008-02-07
Filing date: 2009-02-06
Publication date: 2019-08-20
Also published as: US8097049B2; US20090199460A1; CA2715246A1; CN101939068A; EP2249938B1; AU2009210660A1; CN101939068B; US20120123139A1; WO2009099655A1; MX2010008479A; AU2009210660B2; CA2715246C; EP2249938A1; EP2249938A4; BRPI0905878A2

Abstract

processo e sistema para a purificação de ésteres de alquila de ácidos graxos é descrito um processo para a purificação contínua de biodiesel (ésteres alquila de ácidos graxos - fme) usando um adsorvente. o adsorvente é contido em um sistema de colunas e é regenerado para reuso múltiplas vezes. o processo emprega um adsorvente tal como carbono, sílica, argila, zeólita, ou um silicato metálico contido numa coluna para remover as impurezas dos ésteres alquila de ácidos graxos (fme) ou biodiesel bruto num processo contínuo. o biodiesel bruto é contatado com um absorvente empacotado em uma ou mais colunas para remover impurezas tais como sabões, metais, glicerina livre e esterol glucosídeos. o biodiesel acabado resultante que sai da coluna está pronto para o processo de recuperação de metanol. uma vez que o adsorvente não mais remova a quantidade desejada de impurezas, ele é regenerado para reuso. o solvente usado para o processo de regeneração é aproveitado e reusado por recidagem de volta à reação de transesterificação.

Description

PROCESSO E SISTEMA PARA A PURIFICAÇÃO DE ÉSTERES DE ALQUILA DE

ÁCIDOS GRAXOS

Refere-se o presente invento à purificação de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE), em particular biodiesel, e mais particularmente a um processo para a purificação contínua e rápida de biodiesel bruto, tratando o biodiesel bruto com um material adsorvente contido em uma ou mais colunas e regenerando o material adsorvente para reuso.

Energia renovável economicamente viável tem sido um objetivo político dos governos ao redor do mundo. Uma fonte de combustível renovável que tem sido promovida e desenvolvida é o biodiesel. A atração pelo biodiesel é pelas propriedades similares que ele possui em relação ao combustível óleo diesel derivado de petróleo. O biodiesel é uma alternativa energética desejável à energia derivada do vento, do sol e do etanol pelo fato do teor energético e exigência de capital estarem próximos de um ponto de equivalência, dependendo naturalmente do preço da energia derivada do petróleo.

O biodiesel é o éster alquila purificado de ácidos graxos, geralmente chamado de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE). A produção destes ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) é obtida pela transesterificação de gorduras ou óleos animais ou vegetais, ou a esterificação de ácidos graxos, incluindo ácidos graxos livres (FFA) encontrados em gordura ou óleo degradados. O processo envolve a reação de triacilglicerol com um álcool, tipicamente metanol, na presença de um catalisador, tipicamente hidróxido ou metóxido de sódio ou potássio, uma reação chamada de transesterificação. Alternativamente, os ácidos graxos, incluindo aqueles encontrados em gordura ou óleo degradados contendo altos níveis de ácidos graxos livres (FFA), tipicamente chamados de graxa amarela, graxa marrom, ou gordura recolhida da caixa de gordura, são reagidos com um álcool, tipicamente metanol, na presença de um ácido, uma reação chamada de esterificação. Quando se usa gordura ou óleo degradado como matéria prima, a esterificação é realizada antes da transesterificação a fim de prover uma conversão completa de ácidos graxos em FAAE. O metanol não reagido a partir de ambos os processos é tipicamente removido por evaporação rápida de modo que ele possa ser reutilizado para as reações de esterificação e/ou transesterificação.

Entretanto, a simples realização da esterificação e/ou transesterificação de ácidos graxos não é suficiente para produzir um combustível biodiesel utilizável. Os ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) contêm impurezas que podem cristalizar, entupir motores, e causar vários problemas para o usuário. Como resultado, foram desenvolvidas várias normas visando atender as necessidades dos consumidores com relação à qualidade. Padrões rigorosos para biodiesel comercial foram desenvolvidos pela maioria dos países, incluindo o governo dos Estados Unidos nas especificações estabelecidas na norma internacional ASTM D6751 e a União

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Européia nas especificações estabelecidas pelo Comitê Europeu de Padronizações na norma EM 14214.

As especificações para a norma ASTM D6751-07a são como segue:

Biodiesel é definido como ésteres de mono alquila de cadeias longas de ácidos graxos derivados de óleos vegetais ou gorduras animais, para uso em motores de ignição de compressão. Esta definição é para biodiesel puro (100%) antes do uso ou da mistura com combustível diesel.

Propriedade	Método ASTM	Limites	Unidades
Combinação de Cálcio e Magnésio	EN 14538	5 máx	ppm (ug/g)
Ponto de Fulgor (copo fechado) D 93		93 Mín.	°C
Controle de álcool (Um dos seguintes deve ser cumprido) 1.Conteúdo de Metanol EN14110	0.2 Máx	% volume
2. Ponto de Fulgor	D93	130 Mín	°C
Água e Sedimento	D 2709	0.05 Máx.	% vol.
Viscosidade Cinemática, 40 C	D 445	1.9 - 6.0	mm/seg.
Cinzas Sulfatadas	D 874	0.02 Máx.	% massa
Enxofre
S 15 Grau S 500 Grau	D 5453 D 5453	0.0015 Máx. (15) 0.05 Máx. (500)	% massa (ppm) % massa (ppm)
Corrosão de Tiras de Cobre	D 130	No. 3 Máx.
Cetano	D 613	47 min.
Ponto de Turvação	D 2500	Relatório	°C
Resíduo de Carbono em 100% de amostra	D 4530*	0.05 Máx.	% massa
Valor Ácido	D 664	0.50 Máx.	mg KOH/g
Glicerina Livre	D 6584	0.020 Máx.	% massa
Glicerina Total	D 6584	0.240 Máx.	% massa
Conteúdo de Fósforo	D 4951	0.001 Máx.	% massa
Distillation, T90 AET	D 1160	360 Máx.	°C
Sódio/Potássio, combinados	EN 14538	5 Máx.	ppm
Estabilidade Oxidativa	EN 14112	3 min	horas

Mão-de-Obra = Água livre ou não dissolvida, sediment e matéria suspensa BOLD = Teste de especificação crítica BQ-9000 após o processo de produção sob controle * O resíduo de carbon deve ser determinado em 100% da amostra.

Uma grande quantidade de experimentos existe nos Estados Unidos utilizando 20% de biodiesel misturado com 80% de # combustível diesel (B20). Apesar de biodiesel (B100) poder ser utilizado, misturas com mais de 20% de biodiesel com combustível diesel devem ser avaliadas caso a caso até que outros experimentos estejam disponíveis.

Fonte: SPECIFICATION FOR BIODIESEL (B100) - ASTM D6751-07a (March 2007).

As especificações para a norma EN 14214 são como segue

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Limites

Propriedade Conteúdo de Éster	Unidade % (m/m)	Mínimo 96,5	Máximo	Método do Teste EN 14103
Densidade em 15°C	kg/m³	860	900	EN ISO 3675 EN ISO 12185
Viscosidade em 40°C	mm²/s	3,50	5,00	EN ISO 3104
Ponto de Fulgor	°C	120		prEN ISO 3679
Conteúdo de Enxofre	mg/kg		10	prEN ISO 20846 prEN ISO 20884
Resíduo de Carbono (em 10% e resíduo de	% (m/m)		0,30	EN ISO 10370
destilação) Valor de Cetano		51,0		EN ISO 5165
Cinzas Sulfatadas	% (m/m)		0,02	ISO 3987
Conteúdo de Água	mg/kg		500	EN ISO 12937
Contaminação total	mg/kg		24	EN 12662
Corrosão de Tiras de Cobre (3h em 50 °C)	Avaliação	Classe 1	EN ISO 2160
Estabilidade Oxidativa, 110 °C	horas	6		EN 14112
Valor Ácido	mg KOH/g		0,50	EN 14104
Valor de Iodo	g Iodo/100		120	EN 14111
Éster metílico de ácido linoleico	^g % (m/m)		12,0	EN 14103
Ésteres metílicos poli-insaturados ( > 4 ligações duplas)	% (m/m)		1
Conteúdo de Metanol	% (m/m)		0,20	EN 14110
Conteúdo de monoglicerídeos	% (m/m)		0,80	EN 14105
Conteúdo de diglicerídeos			0,20	EN 14105
Conteúdo de triglicerídeos	% (m/m)		0,20	EN 14105
Glicerol livre	% (m/m)		0,02	EN 14105 EN 14106
Glicerol total	% (m/m)		0,25	EN 14105
Metais da Família I ( Na + K)	mg/kg		5,0	EN 14108 EN 14109
	mg/kg		5,0	prEN 14538
Metais da Família II ( Ca + Mg) Conteúdo de Fósforo	mg/kg		10	EN 14107

Fonte: Padrão Europeu EN 14214: Combustíveis Automotivos de Esteres metílicos de ácidos graxos (FAME) para motores - Requisitos e Métodos de Teste (Aprovado em 14 de Fevereiro de 2003)

Porque são as matérias-primas mais econômicas, as gorduras e os óleos são usualmente usados como matéria-prima para as reações de esterificação e/ou 5 transesterificação para produzir biodiesel. As gorduras e os óleos usualmente sofrem purificação para remover contaminantes antes de serem usados como matéria-prima para biodiesel e outras aplicações. As seguintes patentes se referem à purificação de gorduras e óleos.

A patente US 1745952 descreve um método para descolorir 10 gorduras e óleos. A patente US 2401339 descreve um método para remover impurezas das gorduras, óleos e ceras através do uso de adsorventes sólidos e destilação. A patente US 3862054 descreve um método para remover compostos de fósforo e ácidos graxos livres de óleos vegetais. A patente US 5252762 descreve um método para

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4/18 remover contaminantes (ácidos graxos livres, sabões, fósforo, íons metálicos e corpos coloridos) a partir de óleos glicerídeos com um adsorvente tratado com base. Todas as patentes descritas acima são direcionadas para a purificação das próprias gorduras e óleos, e não biodiesel ou qualquer outros ésteres alquila de ácidos graxos. Enquanto as 5 gorduras e óleos podem ser usados como matéria prima para a produção de biodiesel, as gorduras e óleos não constituem biodiesel.

Como resultado da reação de transesterificação descrita acima, são produzidos dois produtos: ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) (tipicamente ésteres metila de ácido graxo) e glicerina. A porção glicerina é separada da 10 porção de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE), seja por centrifugação ou decantação, e os ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) é chamado de biodiesel bruto. A porção de biodiesel bruto consiste de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) contendo impurezas que devem ser removidas antes dele ser comercializado como biodiesel. Estas impurezas incluem, mas não se limitam a, álcool, glicerina, sabões, catalisador residual, 15 metais, ácidos graxos livres, esterol glicosidas bem como outras impurezas que reduzem a estabilidade do biodiesel. Portanto, neste ponto no processos, os ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) não são considerados como séndo biodiesel e não podem ser comercializados como biodiesel até que as especificações apropriadas (p.ex. ASTM D6751, EM 14214, e similares) sejam alcançadas.

As soluções convencionais para remover as impurezas de um biodiesel bruto e produzir um produto que atenda às especificações relevantes, incluem lavagem com água, resina de troca iônica e filtração usando um pó adsorvente. Alguns métodos convencionais combinaram as técnicas para ajudar a alcançar as especificações reguladoras. O metanol não reagido é removido da porção de biodiesel 25 bruto antes do processo de purificação ou depois do processo de purificação dependendo da técnica de purificação usada.

O pedido de patente US 2005/00181431 descreve um processo para produzir um éster alquila de ácido graxo para combustível diesel usando lavagem com água para remover as impurezas. Após o processo de lavagem com água 30 ser completado, o éster alquila de ácido graxo é tratado com uma resina altamente adsorvente de água para remover a água do éster alquila de ácido graxo.

A patente US 4371470 descreve um método para produzir um éster de ácido graxo de alta qualidade pelo processo de esterificação, lavagem com água para remover impurezas e uso de um adsorvente para remover a cor do éster de 35 ácido graxo. O adsorvente é descrito como uma argila ativada ou uma mistura de argila ativada e carbono ativado.

As desvantagens da lavagem com água são o grande volume de água fresca necessário para tratar o biodiesel, a grande quantidade de tempo

5/18 necessária para tratar o biodiesel, o potencial para a formação de emulsão e os restos resultantes, e o grande volume de água de refugo a ser descartada ou tratada.

Várias patentes descrevem a purificação de biodiesel, ésteres e produtos químicos relacionados usando adsorventes tais como adsorventes baseados em argila, carbono, silício, tais como silicato de magnésio e zeólitas.

A patente US 6982340 descreve um processo para purificar um éster com tratamento de adsorção com argila/carbono ativado e um adsorvente do tipo decomposição por hidrogenação usando um suporte. Os adsorventes neste processo são usados para a remoção de compostos de enxofre a partir de um éster, não de 10 biodiesel. Mesmo sendo o biodiesel um tipo de éster, há vários compostos do tipo éster não associados com biodiesel.

O pedido de patente US 2005/0081436 descreve um método pelo qual o biodiesel é purificado usando um processo de filtração adsorvente usando silicato de magnésio sintético.

O pedido de patente US 2005/0188607 descreve um sistema para a remoção de metanol a partir de biodiesel bruto usando filtração adsorvente com um adsorvente baseado em silício (p.ex. silicato de magnésio). A remoção da glicerina, e de hidróxido de sódio ou potássio também é incluída.

O pedido de patente US 2006/0260184 descreve um 20 aparelho e processo para refinar combustível biodiesel através do uso de um material _f adsorvente (p.ex. silicato de magnésio). Este processo também usa filtração.

A patente US 5401862 descreve um processo para a descoloração de ésteres de ácidos graxos particularmente os ésteres de ácidos graxos adequados para uso em alimentos e cosméticos. Uma solução de éster de ácido graxo 25 dissolvida em um solvente polar é passada através de uma coluna contendo um adsorvente (mistura de lama de montmorillonita e grupo consistindo de sílica gel e carbono ativado). O solvente é então eliminado do éster. O único contaminante que se reivindica remover a partir deste processo é a cor.

A patente US 4049688 descreve um método pelo qual os 30 ésteres saturados de ácidos graxos podem ser separados a partir de ésteres insaturados através do uso de adsorção seletiva usando uma zeólita X ou Y.

A desvantagem principal do tratamento adsorvente de biodiesel é o descarte do bolo de filtro adsorvente usado.

Nenhuma destas patentes descreve um processo contínuo 35 usando purificação por coluna ou regeneração de adsorvente. É desejável prover um processo contínuo para a purificação de biodiesel. É adicionalmente desejável prover um processo que uma vez carregado com adsorvente compreende um sistema fechado não requerendo água fresca ou adsorvente novo para operação e sem gerar água de refugo

6/18 ou lixo sólido que precise ser tratado ou descartado. Tal sistema é econômico e ambientalmente amigável.

Um sistema de coluna de adsorção regenerável foi descrito. A patente US 6635595 descreve um processo para a simultânea esterificação alquila de 5 óleo comestível e regeneração do meio de purificação de óleo gasto. O processo inclui a simultânea regeneração de argila gasta e recuperação in situ do óleo da argila gasta e conversão do mesmo em ésteres alquila tratando a argila gasta com álcoois. O processo trata uma mistura de argila gasta (que contém óleo residual do processo de refinamento de óleo comestível) e óleo vegetal tal que a argila possa ser regenerada ao mesmo 10 tempo que o óleo é convertido em ésteres alquila. Após este processo, a terra de branqueamento gasta regenerada é adicionalmente ativada a de 120°C a 500°C por de 2 a 6 horas de modo que possa ser reusada para o branqueamento de óleos vegetais (no processo de refinamento). A regeneração do material argila adsorvente é descrita nesta patente de modo que ela possa ser usada no processo de refino de óleo vegetal, mas 15 não na purificação de biodiesel.

Um processo rápido, econômico e ambientalmente amigável, verde, para a purificação contínua de biodiesel (ésteres alquila de ácidos graxos - FAAE) é descrito usando um adsorvente em pó, granulado ou extrusado. O adsorvente é contido em um sistema de coluna e é regenerado para reuso múltiplas 20 vezes. O processo emprega um adsorvente tal como, mas não limitado a, carbono, sílica, argila, zeólita, ou um silicato metálico contido em uma ou mais colunas para remover as impurezas dos ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) ou biodiesel bruto em um processo contínuo. O processo utiliza o sistema de coluna adsorvente para a purificação de biodiesel, em vez de água ou filtração, para remover sabões e outras impurezas 25 arrastadas no biodiesel bruto. O biodiesel bruto é contatado com um adsorvente empacotado em uma coluna; ou múltiplas colunas em série, por uma quantidade de tempo suficiente para remover as impurezas tais como, mas não limitadas a, sabões, metais, glicerina livre, esterol glicosídeos e muitas das outras impurezas que reduzem a estabilidade do biodiesel. O biodiesel resultante acabado que sai da coluna está pronto 30 para o processo de recuperação de metanol. O ciclo de vida do adsorvente na coluna depende do nível de impurezas no biodiesel bruto que entra, da quantidade e capacidade de adsorção do adsorvente na coluna, e da taxa de fluxo do biodiesel bruto através do sistema de colunas. Quando o biodiesel que sai do sistema de colunas não mais atender as especificações exigidas, o adsorvente é regenerado para reuso.

A regeneração da coluna adsorvente é realizada com um solvente polar tal como metanol tipicamente usado no processo de transesterificação. O uso do mesmo solvente polar para a etapa de regeneração na etapa de transesterificação provê simplicidade, economia e contenção de custos através de economias de compra. O

7/18 solvente polar é infundido com uma pequena quantidade de ácido, tal como ácido sulfúrico, e passado através do adsorvente na coluna para remover as impurezas adsorvidas contidas no adsorvente. O álcool/ácido é passado através da coluna e reciclado de volta à reação de transesterificação até que pouca ou nenhuma impureza 5 esteja no filtrado álcool/ácido. O adsorvente está então pronto para reuso.

Este processo de regeneração torna este sistema econômico e ambientalmente amigável. A regeneração e reuso do adsorvente elimina as grandes quantidades de água fresca, efluentes resultantes e/ou o bolo sólido de filtro produzido durante os processos de purificação de biodiesel por filtração de água ou 10 adsorvente. O biodiesel assim tratado resulta num produto aceitável para proceder à etapa de recuperação de metanol sem a necessidade de lavagem com água ou tratamento de adsorção com filtração. O aproveitamento do solvente usado para a regeneração intensifica ainda mais a economia do processo e seus benefícios ambientais.

A resina de troca iônica, apesar de muito cara, tem mostrado adsorver efetivamente glicerina e remover alguns materiais pela troca iônica de metal por hidrogênio, com isso convertendo sabões metálicos em ácidos graxos livres. Porque os ácidos graxos livres são liberados no biodiesel bruto filtrado após o tratamento de troca iônica, o monitoramento cuidadoso do biodiesel bruto tratado é exigido para garantir que 20 a especificação de valor de ácido seja atingida no biodiesel acabado se só for usada a purificação por troca iônica. Foi adicionalmente mostrado que a resina de troca iônica pode ser regenerada para reuso por remoção de glicerina a partir do biodiesel bruto mas não pode ser regenerada para reuso pela remoção dos metais a partir do biodiesel bruto (vide Tabela 2). Quando usada sozinha num processo de biodiesel, a resina iônica deve 25 ser descartada quando a resina se tornar saturada com metais. Por esta razão, a resina de troca iônica não é por si só adequada para a purificação de biodiesel bruto. Entretanto, ela pode ser usada como um pré-tratamento para remover glicerina de biodiesel bruto antes do processamento adicional passando através da coluna adsorvente para remoção de sabões, metais e outras impurezas.

A resina de troca iônica pode ser empacotada em uma ou mais colunas e pode ser usada primeiro em série para tratamento do biodiesel antes do biodiesel ser contatado com a coluna adsorvente. O álcool também pode ser usado para a regeneração da resina de troca iônica. A mistura de álcool/impurezas a partir da coluna de resina de troca iônica contendo álcool, glicerina e ésteres alquila de ácidos graxos 35 (FAAE) pode ser dirigida a um tanque de decantação para separar a glicerina do álcool e FAAE residual. A mistura de álcool/ácido/impurezas da coluna adsorvente contendo sabões alquila, metais, glicerina e ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) pode ser dirigida a um vaso de reação e reagida com um ácido, tal como ácido sulfúrico, na reação

8/18 de esterificação previamente descrita antes de ser dirigida ao tanque de decantação para separar a glicerina e outras impurezas do álcool e FAAE residual. O ácido escolhido para a reação de esterificação pode ser o mesmo escolhido para o processo de regeneração a fim de prover simplicidade, economia e contenção de custos através da economia de compra em escala.

O presente invento será mais completamente descrito com referência aos desenhos anexos.

A fig. 1 é um diagrama esquemático de um sistema para purificação de biodiesel usando um método de purificação por coluna adsorvente de 10 acordo com os ensinamentos do presente invento.

A fig. 2 é um diagrama esquemático do sistema para purificação de biodiesel durante a regeneração do adsorvente.

A fig. 3 é um diagrama esquemático de uma forma de realização alternativa de um sistema para purificação de biodiesel usando várias colunas ^f 15 adsorventes de acordo com os ensinamentos do presente invento.

, A fig. 4 é um diagrama esquemático do sistema mostrado na fig. 3 em que uma coluna da fig. 3 está sendo regenerada.

A fig. 5 é um diagrama esquemático de uma forma de realização alternativa de um sistema para purificação de biodiesel usando um método de 20 purificação por coluna de troca iônica e coluna de adsorção de acordo com os ensinamentos do presente invento.

A fig. 6 é um diagrama esquemático do sistema mostrado na fig. 5 durante a regeneração das colunas de troca iônica e/ou adsorvente.

Agora se fará referência em maiores detalhes a uma forma 25 de realização preferida do presente invento, cujo exemplo é ilustrado nos desenhos anexos. Sempre que possível, os mesmos números de referência serão usados por todos os desenhos e descrição para se referirem às mesmas partes ou partes similares.

A fig. 1 é um diagrama esquemático da purificação contínua de biodiesel pelo sistema adsorvente (10) de acordo com os ensinamentos do presente 30 invento. Numa primeira forma de realização, uma única coluna adsorvente (12) preenchida com material adsorvente (14) é usada para purificar o biodiesel bruto (16). O biodiesel bruto (16) compreende uma alimentação bruta de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE). O biodiesel bruto (16) é contatado com uma quantidade suficiente de material adsorvente (14) por uma quantidade de tempo suficiente para remover 35 impurezas, tais como, mas não se limitando a sabões, catalisadores, metais, glicerina livre, esterol glicosídeos e outras impurezas que reduzem a estabilidade do biodiesel. Os materiais adsorventes (14) adequados incluem carbono, sílica, silicatos metálicos, zeólitas, argila de branqueamento e argila de branqueamento ativada. Numa forma

9/18 preferida, o material adsorvente é silicato de magnésio sintético.

O biodiesel purificado (17) que sai da coluna adsorvente (12) é um biodiesel purificado adequado para proceder à recuperação de metanol sem a necessidade de lavagem com água ou tratamento de adsorção com filtração. O biodiesel purificado (17) que sai da coluna adsorvente (12) é alimentado ao evaporador rápido (18). O evaporador rápido (18) recupera álcool, por exemplo metanol, do biodiesel purificado (17) para produzir o biodiesel acabado (19).

Durante a etapa de purificação em coluna de adsorção, o biodiesel bruto (16) flui através da coluna (12) por um tempo tal até que o material adsorvente (14) não mais remova impurezas suficientes do biodiesel bruto (16). Isto é determinado comparando-se o nível de impurezas no biodiesel bruto (16) que entra na coluna adsorvente (12) com aquele do biodiesel purificado (17) que sai da coluna adsorvente (12). No momento em que o biodiesel purificado (17) que sai da coluna adsorvente (12) não mais atender à especificação exigida ou parâmetros desejados, é realizada uma regeneração do material adsorvente (14).

Durante a regeneração, a alimentação do biodiesel bruto (16) à coluna de adsorção (12) é parada e o material adsorvente (14) dentro da coluna adsorvente (12) é regenerado como mostrado na fig. 2. A alimentação de solvente (20) é passada através da coluna adsorvente (12) por um tempo tal até que a mistura (21) que sai da coluna adsorvente (12) contenha um nível de impureza, tal como um nível de impureza tendo um valor de zero, indicando que a maioria senão todas as impurezas foram retiradas para o adsorvente saturado de impurezas. Um solvente (20) adequado é uma solução de um solvente contendo um ácido. Numa forma de realização, o solvente é álcool. Por exemplo, o solvente pode ser metanol. Numa forma de realização, o ácido é ácido sulfúrico, ácido cítrico ou ácido málico. A quantidade de ácido adicionado ao álcool é de cerca de 0,005% a cerca de 3,00% em peso.

Após a regeneração, a mistura (21) que sai da coluna adsorvente (12) é direcionada para um vaso de esterificação com ácido (22) e é reagida com ácido (23). O ácido (23) escolhido para a reação de esterificação no vaso de esterificação (22) pode ser igual ou diferente do ácido descrito acima usado na regeneração do adsorvente. Por exemplo, um ácido (23) adequado é o ácido sulfúrico. O ácido (23) é usado como catalisador para esterificar diretamente os sabões alquila em ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) brutos. A mistura (24) que sai do vaso de esterificação (22) compreende álcool, ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE), glicerina, excesso de ácido e água. A mistura (24) é enviada a um tanque de decantação (26) para separar a glicerina e outras impurezas dos álcool/ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE). A mistura (24) é separada em uma fase (27) glicerina/impurezas e uma fase (28) álcool/FAAE. A fase (27) glicerina/impurezas é combinada com a fase de glicerina da

10/18 reação de transesterificação. A fase (28) álcool/FAAE pode ser enviada diretamente para a reação de transesterificação para processamento adicional.

Após a regeneração do material adsorvente (14), a coluna adsorvente (12) é reiniciada passando-se biodiesel bruto (16) através da coluna adsorvente (12) como mostrado na fig. 1. Enquanto a regeneração é realizada numa primeira coluna adsorvente (12), pode ser empregado o uso de uma segunda coluna adsorvente para o processo de purificação enquanto a primeira coluna estiver sendo regenerada, provendo um processo contínuo.

Numa segunda forma de realização, uma pluralidade de colunas adsorventes (12a - 12b) empacotadas com o material adsorvente (14) são usadas em série para purificar o biodiesel bruto (16) num sistema (100) como mostrado na fig. 3. O uso de múltiplas colunas adsorventes permite um processo contínuo. Após o biodiesel bruto (16) ser separado da glicerina, ele é contatado com o material adsorvente (14) numa primeira coluna adsorvente (12a). O biodiesel purificado (17a) que sai da coluna adsorvente (12a) é contatado com o material adsorvente (14) na última coluna adsorvente (12b) contendo material adsorvente (14) para interceptar impurezas remanescentes no biodiesel bruto. O biodiesel purificado (17b) que sai da coluna adsorvente (12b) é submetido à evaporação rápida para remover o álcool residual.

Durante a etapa de purificação em coluna de adsorção, o biodiesel bruto (16) flui através da coluna adsorvente (12a) por um tempo tal até que o material adsorvente (14) não mais remova impurezas suficientes do biodiesel bruto (16). Isto é determinado comparando-se o nível de impurezas no biodiesel bruto que entra na coluna adsorvente (12a) com aquele no biodiesel purificado (17a) que sai da coluna adsorvente (12a). No momento em que o biodiesel purificado (17a) que sai da coluna adsorvente (12a) não mais atender à especificação exigida ou parâmetros desejados, a regeneração do material adsorvente (14) é feita na primeira coluna adsorvente (12a), como mostrado na fig. 4. Durante a regeneração, a última coluna (12b) na série se torna a nova primeira coluna e quaisquer colunas subseqüentes são movidas para cima na ordem de contato. O material adsorvente (14) na primeira coluna adsorvente (12a) original é regenerado para reuso e se torna a última coluna no sistema (100).

Numa terceira forma de realização, uma ou mais colunas adsorventes (12) contendo material adsorvente (14) e uma ou mais colunas de troca iônica (32) contendo uma resina de troca iônica (34) são usadas em série para purificar o biodiesel bruto (16) em um sistema (200), como mostrado na fig. 5. A resina de troca iônica pode ser catiônica. Uma ou mais colunas (32) de resina de troca iônica são usadas primeiro na série para interceptar qualquer glicerina livre e alguns dos metais dos sabões alquila remanescentes no biodiesel bruto (16). O biodiesel resultante (33) é então passado através de uma ou mais colunas adsorventes (12) preenchidas com material / 18 adsorvente (14) para remover as impurezas restantes no biodiesel purificado (17) adequado para proceder à recuperação de metanol sem a necessidade de lavagem com água ou tratamento de adsorção com filtragem.

O biodiesel bruto é contatado em uma ou mais colunas de troca iônica (32) e a coluna adsorvente (12) e por um tempo tal até que a resina de troca iônica e/ou o material adsorvente (14) não mais remover impurezas suficientes do biodiesel bruto (16). Isto é determinado comparando-se o nível de impurezas no biodiesel bruto (16) que entra na coluna de troca iônica (32) e/ou na coluna adsorvente (12) com aquele no biodiesel (33) e biodiesel purificado (17) que saem das respectivas colunas. No momento em que o biodiesel (33) e o biodiesel purificado que saem das colunas de troca iônica (32) e/ou das colunas adsorventes (12) não mais atenderem as especificações exigidas ou parâmetros, um segundo conjunto idêntico de colunas de troca iônica (32) e/ou colunas adsorventes (12) é empregado. Enquanto se emprega o segundo conjunto de colunas, a resina de troca iônica e/ou o adsorvente no primeiro conjunto de colunas são regenerados para uso, como mostrado na fig. 6. Após o processo de regeneração, as colunas de troca iônica (32) e as colunas adsorventes (12) estão prontas para reuso e podem ser trazidas novamente à corrente como um segundo conjunto de colunas, como desejado.

A regeneração da coluna de resina de troca iônica (32) é realizada com um solvente polar tal como um álcool, tipicamente metanol, usado no processo de transesterificação e é passado através da coluna de troca iônica (32) para remover primariamente a glicerina contida na resina de troca iônica (33). O solvente é passado através da coluna de troca iônica (32) por um tempo tal até que pouca ou nenhuma glicerina esteja no filtrado do solvente (41).

O presente invento pode ser adicionalmente ilustrado pelos seguintes exemplos do mesmo, embora deva ser entendido que estes exemplos são incluídos meramente para fins de ilustração e não se destinam a limitar o escopo do presente invento a menos que seja especificamente indicado de outra forma. Todas as percentagens, razões e partes aqui, na descrição, exemplos e reivindicações, são em peso e são aproximações a menos que seja mencionado de outra forma. EXEMPLO 1: Purificação por coluna única usando materiais adsorventes

O biodiesel bruto foi passado através de uma única coluna contendo 2g de material adsorvente. Os dois adsorventes usados no exemplo foram: silicato de magnésio sintético (MAGNESOL® D-SOL D60 de The Dallas Group of América, Whitehouse, NJ) e uma argila ativada ácida (REFOIL RO-365 de Refoil Earth Pvt. Ltd., Vadodara, índia). Um resumo dos resultados obtidos a partir destes dois produtos é mostrado na Tabela 1. O biodiesel bruto foi passado através da coluna por um tempo tal até que o teor de sabão do biodiesel que saia da coluna fosse maior que 50 ppm. O valor / 18 de 50 ppm de sabão foi escolhido como ponto de corte uma vez que ele corresponde á especificação de 5 ppm de metais (sódio + potássio).

No momento em que o biodiesel que saia da coluna continha mais de 50 ppm de sabão, o tratamento da coluna foi parado e o magnésio 5 sintético ou a argila ativada ácida na coluna foram regenerados. Uma solução contendo 0,10% de ácido sulfúrico (93%) em metanol foi passada através da coluna num tempo tal até que a mistura metanol/ácido sulfúrico que saia da coluna contivesse um valor de sabão de zero.

Após a regeneração do produto, a coluna foi reiniciada 10 passando-se o biodiesel bruto através da coluna.

Tabela 1: Resultados para purificação em coluna única usando materiais adsorventes

Coluna única	REFOIL RO-365	MAGNESOL D-SOL D60
Carga da coluna	Produção da coluna (mL)	% Tratamento	Produção da coluna (mL)	% Tratamento
2	g	por Ciclo	Cumulativo	Cumulativo	por Ciclo	Cumulativo	Cumulativo
Ciclo inicial	203	203	1.095%	569	569	0.391%
Após 1a. Regeneração	617	820	0.271%	510	1079	0.206%
Após 2a. Regeneração	303	1123	0.198%	487	1566	0.142%
Após 3a. Regeneração	739	1862	0.119%	833	2399	0.093%
Após 4a.. Regeneração	542	2404	0.092%	773	3172	0.070%
Após 5a. Regeneração	77	2481	0.090%	799	3971	0.056%
Após 6a. Regeneração	395	2876	0.077%	1215	5186	0.043%
Após 7a. Regeneração	346	3222	0.069%	661	5847	0.038%
Após 8a. Regeneração	415	3637	0.061%	1005	6852	0.032%
Após 9a. Regeneração	401	4038	0.055%	950	7802	0.028%
Após Regeneração	10a.	0	4038	0.055%	971	8773	0.025%
Após Regeneração	11a.	95	4133	0.054%	1171	9944	0.022%
Após Regeneração	12a.	115	4248	0.052%	794	10738	0.021%
Após Regeneração	13a.	182	4430	0.050%	1185	11923	0.019%
Após Regeneração	14a.	418	4848	0.046%	1175	13098	0.017%
MÉDIA mL	404			873
TOTAL mL	4038			13098
TOTAL g	3634			11788
% Tratamento	0.055%			0.017%

EXEMPLO 2: Exemplos comparativos de resina de troca iõnica para regeneração

O biodiesel bruto foi passado através de uma única coluna contendo 2g de resina de troca iônica (AMBERLITE BD10DRY de Rohm and Haas, West 15 Philadelphia, PA). O biodiesel bruto foi passado através da coluna por um tempo tal até que o conteúdo de sabão do biodiesel que saia da coluna fosse maior que 50 ppm. O valor de 50 ppm de sabão foi escolhido como ponto de corte porque ele corresponde à

13/18 especificação de 5 ppm de metais (sódio + potássio). Os resultados do uso de

AMBERLITE BD10DRY são mostrados na tabela 2.

No momento em que o biodiesel que saia da coluna continha mais que 50 ppm de sabão, o tratamento com a coluna foi parado e foi feita uma tentativa de regenerar a resina de troca iônica na coluna. Uma solução contendo 0,10% de ácido sulfúrico (93%) em metanol foi passada através da coluna e o teor de sabão resultante do metanol que saia da coluna foi checado periodicamente. Não havia teor mensurável de sabão no metanol/ácido sulfúrico que saia da coluna.

Após passar 200 mL de metanol/ácido sulfúrico através da coluna contendo a resina de troca iônica, o fluxo de biodiesel bruto através da coluna foi reiniciado passando-se o biodiesel bruto através da coluna. O biodiesel resultante que saia da coluna foi novamente monitorado para o teor de sabão mas nunca esteve abaixo de 50 ppm. Estes resultados mostram que a resina de troca iônica não pode ser regenerada para remoção de sabão a partir do biodiesel bruto. Entretanto, as resinas de troca iônica removem a glicerina livre do biodiesel bruto após a regeneração. Portanto, a regeneração da resina de troca iônica se aplica somente à glicerina livre e não a sabões ou metais.

Tabela 2: Resultados para tratamento em coluna de biodiesel bruto usando AMBERLITE BD10DRY (resina de troca iônica)

Configuração inicial
Quantidade através da coluna (mL)	Tempo (min.)	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (ppm)	% Glicerina livre	Água (ppm)
100	646	0,15	45	0,002	225
198	1428	0,14	68
273	2193	0,12	64
333	2577	0,13	199	0,009	435
Após 1a. regeneração
Quantidade através da coluna (mL)	Tempo (min.)	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (ppm)	% Glicerina livre	Água (ppm)
100	751	0,13	117
187	1262	0,15	233	0,012	304

EXEMPLO 3: Purificação em duas colunas usando silicato de magnésio sintético

O biodiesel bruto foi passado através de um sistema de duas colunas em série contendo 2g de material adsorvente em cada coluna. Os dois adsorventes usados no exemplo foram: silicato de magnésio sintético (MAGNESOL® DSOL D60 de The Dallas Group of América, Whitehouse, NJ) e uma argila ativada ácida (REFOIL RO-365 de Refoil Earth Pvt. Ltd., Vadodara, índia). Um resumo dos resultados

14/18 obtidos a partir destes dois produtos é mostrado na Tabela 3. O biodiesel bruto foi passado através da coluna por um tempo tal até que o teor de sabão do biodiesel que saia da coluna fosse maior que 50 ppm. O valor de 50 ppm de sabão foi escolhido como ponto de corte uma vez que ele corresponde à especificação de 5 ppm de metais (sódio + potássio).

No momento em que o biodiesel que saia da coluna continha mais de 50 ppm de sabão, o tratamento da coluna foi parado e o magnésio sintético ou a argila ativada ácida na coluna foram regenerados. Uma solução contendo 0,10% de ácido sulfúrico (93%) em metanol foi passada através da coluna num tempo tal até que a mistura metanol/ácido sulfúrico que saia da coluna contivesse um valor de sabão de zero.

Após a regeneração do produto, a última coluna tornou-se a nova primeira coluna e a primeira coluna regenerada foi posta de volta em série como a nova última coluna. Depois disso, o biodiesel foi passado através do sistema de colunas.

Tabela 3: Resultados para purificação em duas colunas usando silicato dernagnésio sintético

Duas colunas	REFOIL RO-365	MAGNESOL D-SOL D60
Carga da coluna	Produção da coluna (mL)	% Tratamento	Produção da coluna (mL)	% Tratamento
4	9	por Ciclo	Cumulativo	Cumulativo	por Ciclo	Cumulativo	Cumulativo
Ciclo inicial		1297	1297	0.343%	1826	1826	0.243%
Após 1a. Regeneração	1432	2729	0.163%	1744	3570	0.124%
Após 2a. Regeneração	1209	3938	0.113%	1257	4827	0.092%
Após 3a. Regeneração	1631	5569	0.080%	2486	7313	0.061%
Após 4a. Regeneração	1031	6600	0.067%	1743	9056	0.049%
Após 5a. Regeneração	1288	7888	0.056%	2944	12000	0.037%
Após 6a. Regeneração	655	8543	0.052%	1797	13797	0.032%
Após 7a. Regeneração	1203	9746	0.046%	3053	16850	0.026%
MÉDIA mL		1218			2106
TOTAL mL		9746			16850
TOTAL g		8771			15165
% Tratamento		0.046%			0.026%

EXEMPLO 4: Purificação em duas colunas usando resina de troca iônica - silicato de magnésio sintético

O biodiesel bruto foi passado através de um sistema de duas colunas em série contendo 2g de resina de troca iônica disponível no mercado (AMBERLITE BD10DRY de Rohm and Haas, West Philadelphia, PA) e 2g de silicato de magnésio sintético (MAGNESOL® D-SOL D60 de The Dallas Group of América, Whitehouse, NJ) em cada coluna. A resina de troca iônica foi montada como a primeira coluna e o silicato de magnésio foi colocado no sistema como a última coluna. O biodiesel bruto foi passado através de cada coluna por um tempo tal até que o conteúdo

15/18 de sabão do biodiesel que saia da coluna fosse maior que 50 ppm. O valor de 50 ppm de sabão foi escolhido como ponto de corte porque ele corresponde à especificação de 5 ppm de metais (sódio + potássio). Os resultados para esta série de testes são mostrados na tabela 4 abaixo.

No momento em que o biodiesel que saia da coluna continha mais que 50 ppm de sabão, o tratamento com a coluna foi parado e ambos resina de troca iônica na primeira coluna e silicato de magnésio sintético na última coluna foram regenerados. A resina de troca iônica foi regenerada de acordo com o procedimento descrito na forma de realização 3 usando metanol puro e o silicato de magnésio foi regenerado de acordo com o procedimento sob a seção Regeneração de Adsorvente . Uma solução contendo 0,10% de ácido sulfúrico (93%) em metanol foi passada através da coluna contendo o silicato de magnésio sintético por um tempo tal até que a mistura metanol/ácido sulfúrico que saia da coluna contivesse um valor de sabão de zero.

Após a regeneração do produto, ambas colunas foram retornadas à série na mesma ordem, com a resina de troca iônica sendo a primeira coluna e o silicato de magnésio sendo a última coluna. Mais uma vez, o biodiesel bruto foi passado através do sistema de colunas.

Tabela 4: Resultados para purificação em duas colunas usando AMBERLITE BD10DRY (resina de troca iônica) - MAGNESOL D-SOL D60 (silicato sintético de magnésio)

Duas colunas	AMBERLITE-MAGNESOL D-SOL D60
Carga da coluna	Produção da coluna (mL)	% Tratamento
4 \| g	por Ciclo	Cumulativo	Cumulativo
Inicial	4173	4173	0.107%
Após 1a. Regeneração	2642	6815	0.065%
Após 2a. Regeneração	2088	8903	0.050%
Após 3a. Regeneração	735	9638	0.046%
Após 4a. Regeneração	1003	10641	0.042%
Após 5a. Regeneração	780	11421	0.039%
Após 6a. Regeneração	600	12021	0.037%
Após 7a. Regeneração	670	12691	0.035%
MÉDIA mL	1586
TOTAL mL	12691
TOTAL g	11422
% Tratamento	0.035%

EXEMPLO 5: Regeneração de adsorvente usando metanol/ácido

O biodiesel bruto foi passado através de uma coluna contendo 40 g de silicato de magnésio sintético (MAGNESOL® D-SOL D60 de The Dallas Group of América, Whitehouse, NJ) a uma taxa de 20 mL/minuto até que o pó de silicato de magnésio sintético contivesse 0,45 g de sabão por grama de adsorvente. O conteúdo

16/18 de sabão do biodiesel bruto era de 2094 ppm. Foram tomadas amostras do biodiesel que saia da coluna por todo o teste e foram analisadas para teor de sabão, como mostrado na tabela 5. Uma vez que o silicato de magnésio sintético alcançou 0,45 g de sabão por grama de adsorvente a coluna foi parada e o adsorvente saturado com sabão foi retirado 5 da coluna.

Tabela 5: Carga de sabão em MAGNESOL D-SOL D60 (silicato sintético de magnésio)

Amostra	Sabão (ppm)	mL Biodiesel	g Biodiesel	g Sabão	Sabão adsorvido (ppm)
Inicial	2094
100 mL	34	100	90	0,1854	2060
200 mL	0	100	90	0,18846	2094
300 mL	22	100	90	0,18648	2072
400 mL	51	100	90	0,18387	2043
900 mL	173	500	450	0,86445	1921
1400 mL	218	500	450	0,8442	1876
1900 mL	246	500	450	0,8316	1848
2400 mL	227	500	450	0,84015	1867
2900 mL	245	500	450	0,83205	1849
3400 mL	312	500	450	0,8019	1782
3900 mL	409	500	450	0,75825	1685
4400 mL	492	500	450	0,7209	1602
4900 mL	581	500	450	0,68085	1513
5400 mL	693	500	450	0,63045	1401
5900 mL	740	500	450	0,6093	1354
6400 mL	792	500	450	0,5859	1302
6900 mL	803	500	450	0,58095	1291
7400 mL	703	500	450	0,62595	1391
7900 mL	702	500	450	0,6264	1392
8400 mL	635	500	450	0,65655	1459
8900 mL	729	500	450	0,61425	1365
9400 mL	615	500	450	0,66555	1479
9900 mL	618	500	450	0,6642	1476
10400 mL	624	500	450	0,6615	1470
10900mL	651	500	450	0,64935	1443
11400mL	681	500	450	0,63585	1413
11900 mL	695	500	450	0,62955	1399
12400 mL	700	500	450	0,6273	1394
12900mL	713	500	450	0,62145	1381
	TOTAIS	12900	9810	18,00306

Quantidade de sabão adsorvido (g) por grama de adsorvente	0,4500765

Õ silicato de magnésio sintético carregado com sabão foi dividido em porções de 5 gramas, cada uma delas colocada em colunas menores para ser regenerada. A regeneração do adsorvente foi executada usando-se concentrações 10 diferentes de ácido sulfúrico 93%, ácido cítrico e ácido málico em pó em metanol. As soluções de ácido/metanol foram passadas através do adsorvente na coluna por um tempo tal até que o teor de sabão na solução que saia da coluna fosse aproximadamente zero.

A tabela 6 resume as condições e resultados das

17/18 regenerações usando ácido sulfúrico 93% com metanol. A tabela 7 mostra resultados para regenerações usando ácido cítrico com metanol. A tabela 8 mostra resultados para regenerações usando ácido cítrico com metanol. Está claro a partir destes resultados que o adsorvente é efetivamente despido das impurezas adsorvidas do biodiesel bruto e é 5 portanto adequado para reuso na purificação de biodiesel bruto.

Tabela 6: Resumo das condições e resultados de regeneração de MAGNESOL D-SOL ___________D60 (silicato sintético de magnésio) usando metanol/ácido sulfúrico

Ácido sulfúrico 0.10% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (ppm)
52	2	32	0.34	7926
104	5	3	0.34	1547
154	7	35	0.34	781
200	9	43	0.34	193
230	11	13	0.34	83
260	12	47	0.34	0
Ácido sulfúrico 0.20% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (PPm)
27	1	27	0.31	13309
75	4	1	0.31	1889
100	5	5	0.33	957
131	6	36	0.33	167
163	8	11	0.33	0
Ácido sulfúrico 0.39% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (PPm)
26	1	16	0.34	13060
55	2	40	0.34	1605
88	4	16	0.34	0

Tabela 7: Resumo das condições e resultados de regeneração de MAGNESOL D-SOL __________D60 (silicato sintético de magnésio) usando metan ol/ácidocítrico

Ácido cítrico 0.11% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (ppm)
52	2	29	0.35	8134
104	4	57	0.35	3980
154	7	24	0.35	3991
200	9	11	0.36	720
258	12	2	0.36	184
312	14	42	0.35	0
Ácido cítrico 0.23% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (PPm)
56	2	46	0.34	8173
116	5	26	0.36	3519
169	8	13	0.34	1892
195	9	23	0.35	0

18/18

Ácido cítrico 0.45% p/p em metanol
Volume (mL) .	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (ppm)
50	2	27	0.34	9061
100	4	55	0.34	5211
140	6	55	0.34	2526
195	9	36	0.34	0

Tabela 8: Resumo das condições e resultados de regeneração de MAGNESOL D-SOL __________D60 (silicato sintético de magnésio) usando metanol/ácido málico

Ácido málico 0.11% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (PPm)
49	2	29	0.33	8322
100	5	6	0.33	4691
125	6	18	0.33	4867
171	9	21	0.30	2544
200	10	18	0.32	2003
253	13	6	0.32	88
280	14	32	0.32	0
Ácido málico 0.23% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (PPm)
29	1	23	0.35	12120
74	3	40	0.34	8409
119	5	56	0.33	3750
161	8	1	0.33	406
191	9	32	0.33	0
Ácido málico 0,46% p/p em metanol
Volume (mL)	Hr.	Min.	Taxa de fluxo (mL/min.)	Sabão (PPm)
27	1	23	0.33	16614
72	3	40	0.33	7269
116	5	56	0.33	30
157	8	1	0.33	0

Deve ser entendido que as formas de realização descritas acima são ilustrativas de somente umas poucas dentre muitas formas de realização 5 específicas possíveis, que podem representar aplicações dos princípios do presente invento. Várias outras disposições podem ser prontamente imaginadas de acordo com estes princípios pelos técnicos da área sem fugir ao espírito e escopo do presente invento.

Claims

Reivindicações

1. Processo para a purificação de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE), caracterizado pelo fato de compreender:

(a) tratar os ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) usando uma ou mais colunas adsorventes contendo um material adsorvente para remover uma ou mais impurezas dos ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) e ditos ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) fluem continuamente através de ditas uma ou mais colunas;

(b) regenerar o material adsorvente com um álcool contendo ácido para remover impurezas adsorvidas do material adsorvente, e;

(c) reutilizar o material adsorvente regenerado na etapa (a):

em que as referidas impurezas são selecionadas de um ou mais de sabão, metais, glicerina livre, esterol glicosídeos e ácidos graxos livres (FFA).
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o material adsorvente é um pó ou é granulado.
3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o material adsorvente é escolhido dentre carbono, sílica, zeólita, silicato de metal, argila de branqueamento e argila de branqueamento ativada.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, que o material adsorvente é silicato de magnésio sintético.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, que os ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) são biodiesel.
6. Processo, de acordo com a reivindicação que o álcool é metanol.
7. Processo, de acordo com a reivindicação que o ácido é ácido sulfúrico, ácido cítrico ou ácido málico.
8. Processo, de acordo com a reivindicação que a quantidade de ácido adicionado ao álcool é de 0,005%
9. Processo, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato caracterizado pelo fato caracterizado pelo fato caracterizado pelo fato caracterizado pelo fato a 3,00% em peso.

, caracterizado pelo fato de, após a etapa de regeneração do material adsorvente, compreender adicionalmente a etapa de esterificar diretamente o FFA no solvente filtrado usando um ácido como catalisador.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que o ácido é ácido sulfúrico.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato que os ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) produzidos pela etapa de esterificação são aproveitados.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato

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2/3 que o aproveitamento compreende separar da reclamação a glicerina e/ou impurezas do álcool e do biodiesel e reciclar o álcool e o biodiesel a serem usados diretamente numa reação de transesterificação.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato que a glicerina e/ou impurezas separadas são adicionadas à glicerina e/ou impurezas do processo de transesterificação.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente a etapa de:

- pré-tratamento dos ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) em uma ou mais colunas contendo uma resina de troca iônica antes de entrar numa primeira coluna de ditas uma o mais colunas adsorventes.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato que a resina de troca iônica é catiônica.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente as etapas de regeneração de dita resina de troca iônica provendo com isso o reuso da resina de troca iônica.
17 Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato que a etapa de regenerar a resina de troca iônica é realizada com um solvente.
18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato que o solvente é um álcool.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato que o álcool é metanol.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de, após a etapa de regenerar a resina de troca iônica, compreender adicionalmente a etapa de separar glicerina do álcool e FAAE residual e reciclar o álcool e FAAE residual para serem usados diretamente numa reação de transesterificação.
21. Processo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato que a glicerina do processo de separação é adicionada à glicerina e/ou impurezas do processo de transesterificação.
22. Sistema para purificação de ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE), segundo reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender:

- uma ou mais colunas adsorventes contendo um material adsorvente para remover uma ou mais impurezas dos ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) e meios para regenerar o material adsorvente com um álcool ácido para remover impurezas adsorvidas do material adsorvente, em que as referidas impurezas são selecionadas de um ou mais de: sabão, metais, glicerina livre, esterol glicosídeos e ácidos graxos livres (FFA).

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23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:

- meios para esterificar diretamente o FFA no solvente filtrado usando um ácido como catalisador.
24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:

- meios para aproveitar ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) produzidos pela esterificação.
25. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de compreender:

- um ou mais colunas de resina de troca iônica usadas como primeira coluna para pré-tratamento dos ésteres alquila de ácidos graxos (FAAE) antes de entrar em ditas uma ou mais colunas adsorventes.
26. Sistema, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:

- meios para regenerar a resina de troca iônica.
27. Sistema, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato que a etapa de regeneração da resina de troca iônica é realizada com um solvente.
28. Sistema, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:

- meios para reciclar o solvente a ser usado numa reação de transesterificação.