BRPI1104992A2 - Composição de catalisador composto de mistura de catalisadores liquidos e solidos para transesterificação de oleos vegetais, gordura animal e suas misturas, para produção de esteres vegetais - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR COMPOSTO DE MISTURA DE CATALISADORES LÍQUIDOS E SÓLIDOS PARA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS, GORDURA ANIMAL E SUAS MISTURAS, PARA PRODUÇÃO DE ESTERES VEGETAIS A invenção atual refere-se à composição de um catalisador para produzir ésteres a partir de óleos vegetais, gordura animal ou a combinação deles em quaisquer porcentagens, utilizando-se catalisadores compostos de alcoóxido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso sólidos combinado com compostos de alcoõxido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso líquidos.
Description
"COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR COMPOSTO DE MISTURA DE CATALISADORES LÍQUIDOS E SÓLIDOS PARA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS, GORDURA ANIMAL E SUAS MISTURAS, PARA PRODUÇÃO DE ESTERES VEGETAIS "
A invenção atual refere-se a um processo para a produção de uma mistura de catalisadores líquidos e sólidos baseado em alcoóxidos de metais alcalinos e alcalinos terrosos combinados nas concentrações variando em 95% em peso e 20% em peso diluido em metanol, especialmente para a obtenção de biodiesel, utilizado corno combustível em motores a diesel, que é constituído por uma ίο mistura de ésteres gerada a partir da reação de transesterificação de triglicerideos com um álcool alifático e a separação subseqüente de um subproduto de glicerina.
A transesterificação, também chamada alcoólise, é a substituição da parte alcoólica de um éster, por outro álcool. A reação entre os triglicerideos e um 15 alcool alifático ocorre a temperaturas entre 20 0C e 120°C e o biodiesel gerado apresenta um excelente desempenho no motor, similar ao diesel mineral. É o principal método utilizado para obtenção de biodiesel, empregado na redução da viscosidade de óleos vegetais e atende às exigências feitas pela ASTM (American Society for Testing and Materiais) como biodiesel. Na 20 transesterificação, os triglicerideos encontrados na gordura animal e óleos vegetais (por exemplo, óleo de soja, amendoim, palma, girassol e algodão, pinhão manso,dendê, entre outros ) ou a combinação deles em quaisquer porcentagens reagem com um álcool de cadeia C1 a C5 (por exemplo, metanol, etanol.etc.) formando ésteres e glicerol e eventualmente matéria graxa.
A reação de transesterificação para a produção de biodiesel é executada normalmente utilizando bases de metais alcalinos e/ou alcalinos terrosos como por exemplo, NaOH, NaOCH3, e catalisadores orgâno metálicos tais como NaCH3.
Devido ao elevado custo das matérias primas, o custo do biodiesel é maior que o do diesel mineral, sendo importante reduzir os custos de produção, aprimorando os processos com novos catalisadores para redução do preço final do biodiesel.
Uma das maneiras para reduzir os custos é melhorar a taxa de conversão dos óleos vegetais, gordura animal e suas misturas em ésteres, reduzindo as perdas no processo produtivo. Um exemplo desta tentativa para utilizar catalisadores menos dispendiosos é apresentada na WO 2006/134845 que descreve o uso de catalisadores com base sólida para a produção do combustível de biodiesel. A ío referência apresenta ainda o uso do material CaO como um catalisador de transesterificação. Este catalisador porém gera problemas de fluxo de processo, pois expande durante a reação de transesterificação, impedindo um fluxo continuo da produção do biodiesel, além disso a expansão do catalisador dificulta a separação das fases ésteres e glicerina.
Antecedentes da invenção
Os catalisadores mais freqüentemente usados são alcalinos e homogêneos, usados separadamente, como descrito nos documentos US 2,271,619, US 2,360,844, US 2,383,579, US 2,383,680, US 2,383,581, US 2,383,614, US 2,383,601, US 2,383,632, US 2,383,633, e US 5,730,029 que descrevem o uso 20 de metóxido de sódio como catalisador alcalino na transesterificação de óleos vegetais com um álcool de cadeia C1 a C5 (por exemplo, metanol, etanol,etc.), além de outros catalisadores como hidróxidos de sódio e carbonatos de metais alcalinos terrosos que também são citados. No Brasil um processo de transesterificação foi descrito em 1980 (primeiro processo apresentando uma 25 transesterificação) através do documento P18007957 e utiliza separadamente hidróxido de sódio ou potássio como catalisador da transesterificação, gerando como produto ésteres para uso como combustível. Sumário da invenção
A invenção atual apresenta uma mistura de catalisadores líquidos e sólidos para a produção de ésteres a partir de óleos vegetais, gordura animal ou a combinação deles em quaisquer porcentagens , composta por uma mistura de alcoóxidos de 5 metal alcalino dissolvidos em um álcool alifático com o número de carbonos variando entre C1 até C5, aqui denominado “catalisador líquido” e/ou alcoóxidos de metal alcalino e/ou alcalino terroso em forma solida, aqui denominado “catalisador sólido” onde a mistura é constituída de:
i) alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso, onde o alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso tem um tamanho médio de cristal na faixa de 2 - 5000 micron, e está presente na mistura em uma quantidade na faixa de 5- 95%, com base no peso total da mistura;
i) alcoóxido líquido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso, onde o alcoóxido líquido de metal alcalino e/ou metal alcalino está diluído em um álcool alifático com o número de carbonos variando entre C1 até C5, na concentração de 5% a 95%, e está presente na mistura em uma quantidade na faixa de 5 - 95%, com base no peso total da mistura.
Claims (4)
1.COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR COMPOSTO DE MISTURA DE CATALISADORES LÍQUIDOS E SÓLIDOS PARA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS, GORDURA ANIMAL E SUAS MISTURAS, PARA PRODUÇÃO DE ESTERES VEGETAIS caracterizada pelo fato de ser constituído de uma mistura de alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso com tamanho de partícula variando entre 2 a 5000 micron, combinado com alcoóxido líquido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso nas proporções em peso do alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso variando entre 5% a 95% e a proporção do alcoóxido líquido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso variando entre 95% a 5%, sendo que a soma da participação do alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso e da participação do alcooxido líquido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso perfazem 100% em peso da mistura.
2.COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR COMPOSTO DE MISTURA DE CATALISADORES LÍQUIDOS E SÓLIDOS PARA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS, GORDURA ANIMAL E SUAS MISTURAS, PARA PRODUÇÃO DE ESTERES VEGETAIS de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do catalisador sólido ser constituído de um alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso em qualquer concentração.
3. COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR COMPOSTO DE MISTURA DE CATALISADORES LÍQUIDOS E SÓLIDOS PARA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS, GORDURA ANIMAL E SUAS MISTURAS, PARA PRODUÇÃO DE ESTERES VEGETAIS de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do catalisador líquido ser constituído por uma mistura de um alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso e um álcool alifático com o número de carbonos variando entre C1 até C5, sendo que a concentração do alcoóxido sólido de metal alcalino e/ou metal alcalino terroso pode variar na faixa de 5-95% com base no peso total da mistura e a concentração do álcool alifático com o número de carbonos variando entre C1 até C5, pode variar na faixa de 95-5% com base no peso total da mistura.
4. COMPOSIÇÃO DE CATALISADOR COMPOSTO DE MISTURA DE CATALISADORES LÍQUIDOS E SÓLIDOS PARA TRANSESTERIFICAÇÃO DE ÓLEOS VEGETAIS, GORDURA ANIMAL E SUAS MISTURAS, PARA PRODUÇÃO DE ESTERES VEGETAIS de acordo com as reivindicações anteriores caracterizado pelo fato de ser utilizado na reação de transesterificação de gordura animal ou óleos vegetais (por exemplo, óleo de soja, amendoim, palma, girassol, mamona, algodão, canola, crambe, pinhão manso, dendê, buriti, andiroba, pracaxi, murumuru entre outros mas não limitados a estes) ou a combinação deles em quaisquer porcentagens e um álcool alifático com o número de carbonos variando entre C1 até C5, em quaisquer condições de temperatura e pressão.
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