TH99256B - การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชผ่านการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นด้วยหินธรรมชาติ - Google Patents

Abstract

------18/09/2566------(OCR) กระบวนการผลิตไบโอดีเซล (biodiesel) ตามการประดิษฐ์นี้ สามารถใช้ผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์ม (palm oil) น้ำมันเมล็ดในปาล์ม (palm kernel oil) น้ำมันมะพร้าว (coconutoil) น้ำมันถั่วเหลือง (soybean oil) น้ำมันเปรซีด (rapeseed oil) และน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว(used cooking oil) โดยอาศัยการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น (transesterification) ของน้ำมันพืชดังกล่าวและเมทานอล (methanol) ที่อุณหภูมิ 50 ถึง 80 องศาเซลเซียส และที่ความดันบรรยากาศ ถึง 10 บาร์ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็ง (solid catalysts) ที่ได้จากการเผา(calcination) หินธรรมชาติ (natural calcium) ได้แก่ แคลไซต์ (calcite) และโดโลไมต์(dolomite) หรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมจากการตกตะกอนร่วม (co-precipitation) ของหินธรรมชาติเหล่านี้กับสารละลายเกลือ (salt) ของโลหะอัลคาไล (alkali metals) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ(alkaline earth metals) และโลหะทรานซิชัน (transition metals) ------------ DC60 การผลิตไบโอดีเซลตามการประดิษฐ์นี้ สามารถใช้ผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์ม น้ำมัน เมล็ดในปาล์ม น้ำมันมะพร้าว น้ำมันถั่วเหลือง น้ำมันเรปซีด และน้ำมันพืชใช้แล้ว โดยอาศัยการเร่ง ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของน้ำมันพืชดังกล่าวและเมทานอล ที่อุณหภูมิ 50 ถึง 80 องศา เซลเซียส และที่ความดันบรรยากาศ ถึง 10 บาร์ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งที่ได้จากการเผาหิน ธรรมชาติ ได้แก่ แคลไซต์ และโดโลไมต์ หรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมจากการตกตะกอนร่วมของหิน ธรรมชาติเหล่านี้กับสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไลน์ อัลคาไลน์เอิร์ธและโลหะทรานซิซัน การผลิตไบโอดีเซลตามการประดิษฐ์นี้ สามารถใช้ผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์ม น้ำมัน เมล็ดในปาล์ม น้ำมันมะพร้าว น้ำมันถั่วเหลือง น้ำมันเรปซีด และน้ำมันพืชใช้แล้ว โดยอาศัยการเร่ง ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั้นของน้ำมันพืชดังกล่าวและเมทานอล ที่อุณหภูมิ 50 ถึง 80 องศา เซลเซียส และที่ความดันบรรยากาศ ถึง 10 บาร์ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็งที่ได้จากการเผาหิน ธรรมชาติ ได้แก่ แคลไซด์ และโดโลไมต์ หรือตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมจากการตกตะกอนร่วมของหิน ธรรมชาติเหล่านี้กับสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไลน์ อัลคาไลน์เอิร์ธและโลหะทรานซิซัน

Claims (13)

------18/09/2566------(OCR) 1. กระบวนการผลิตไบโอดีเซล (biodiesel) จากน้ำมันพืชผ่านการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอ-ริฟิเคชั่น (transesterification) ด้วยหินธรรมชาติ (natural calcium) ซึ่งประกอบด้วยก. เตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็ง ซึ่งเตรียมได้โดยวิธีใดวิธีหนึ่งดังต่อไปนี้ คือก.1 เผา (calcine) หินธรรมชาติที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศาเซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมงก.2 ทำการตกตะกอนร่วม (co-precipitation) ของหินธรรมชาติ หรือแคลเซียมคาร์บอเนต (calcium carbonate) หรือแคลเซียมคาร์บอเนตและสารประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมคาร์บอเนต (magnesium carbonate) กับสารละลายเกลือ (salt) ของโลหะอัลคาไล (alkali metals) โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (alkaline earthmetals) และโลหะทรานซิชัน (transition metals) อย่างน้อยหนึ่งชนิด จากนั้นนำไปเผาที่อุณหภูมิในช่วง 400-900 องศาเซลเซียส แล้วนำมาแขวนลอย (suspension) ในน้ำภายใต้ภาวะการกวนอย่างรุนแรง หลังจากนั้นหยดสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะทรานซิชันอย่างน้อยหนึ่งชนิดลงไป โดยปริมาณเกลือโลหะที่ใช้จะอยู่ในช่วง 1.3-3.2 มิลลิโมลของโลหะต่อกรัมหินธรรมชาติ นำตัวเร่งปฏิกิริยาไปอบที่อุณหภูมิในช่วง 100-120 องศาเซลเซียส เพื่อระเหยตัวทำละลาย หลังจากนั้นนำตัวเร่งปฏิกิริยาไปเผาที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศาเซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1-6 ชั่วโมงก.3 เผาแคลเซียมคาร์บอเนต หรือแคลเซียมคาร์บอเนตและสารประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมคาร์บอเนต ที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศาเซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมงข. เร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของน้ำมันพืชกับเมทานอล (methanol) .oเครื่องปฏิกรณ์แบบถังกวน (stirred tank reactor) ที่อุณหภูมิ 50 ถึง 80 องศาเซลเซียส และที่ความดันบรรยากาศ ถึง 10 บาร์2. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งหินธรรมชาติที่ใช้ ได้แก่ แคลไซต์ (calaite)และโดโลไมต์ (dolomite)3. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งเกลือโลหะที่ใช้เป็นเกลือคาร์บอเนต(carbonate) ไฮดรอกไซด์ (hydroxide) ไนเตรต (nitrate) และอะซิเตท (acetate) ของโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะทรานซิชันที่ละลายได้ในน้ำ4. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลือคาร์บอเนตที่กล่าวแล้ว ได้แก่ โซเดียมคาร์บอเนต (sodium carbonate) โพแทสเซียมคาร์บอเนต (potassium carbonate)5. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลือไฮดรอกไซด์ที่กล่าวแล้ว ได้แก่โซเดียมไฮดรอกไซด์ (sodium hydroxide) โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (potassiumhydroxide)6. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลือไนเตรตที่กล่าวแล้ว ได้แก่ ลิเทียมไนเตรต (lithium nitrate) โซเดียมไนเตรต (sodium nitrate) โพแทสเซียมไนเตรต(potassium nitrate) แมกนีเซียมไนเตรต (magnesium nitrate) แคลเซียมไนเตรต(calcium nitrate) แบเรียมไนเตรต (barium nitrate) ซิงค์ไนเตรต (zinc nitrate)7. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลืออะซิเตทที่กล่าว ได้แก่ ลิเทียมอิซิเตท (lithium acetate) โซเดียมอะซิเตท (sodium acetate) โพแทสเซียมอะซิเตท(potassium acetate) แคลเซียมอะซิเตท (calcium acetate) ซิงค์อะซิเตท (zinc acetate)กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยายังสามารถเตรียมได้จากหินธรรมชาติ หรือแคลเซียมคาร์บอเนต หรือแคลเซียมคาร์บอเนตและสารประกอบของแคบเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมคาร์บอเนต กับสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไล โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะทรานซิชัน โดยใช้วิธีการอิมเพรคเนชัน (impregantion) แบบตัวทำละลายมากเกินพอ (excess solution) หรือการอิมเพรคเนชันแบบเติมรูพรุน(incipient wetness impregnation) ก่อนนำไปใช้ในปฏิกิริยา นำตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ไปเผาที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศาเซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมง9. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งน้ำมันพืชที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตไบโอดีเซล สามารถเป็นน้ำมันปาล์ม (palm oil) น้ำมันเมล็ดในปาล์ม (palm kernel oil)น้ำมันมะพร้าว (cocount oil) น้ำมันถั่วเหลือง (soybean oil) หรือน้ำมันเรปซีด (rapeseedoil) ชนิดใดชนิดหนึ่งมากกว่าหนึ่งชนิดรวมกัน หรือน้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว (usedcooking oil) ที่มีองค์ประกอบของกรดไขมันอิสระ (free fatty acids) ไม่เกิน 2 มิลลิกรัมโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ต่อกรัมของน้ำมัน และมีปริมาณน้ำไม่เกินร้อยละ 510. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 9 ที่ซึ่งน้ำมันพืชที่ใช้สามารถเป็นน้ำมันพืชที่ผ่านกระบวนการกลั่นแล้ว หรือผ่านกระบวนการจำกัดกรดไขมันอิสระและน้ำแล้ว11. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้อยู่ในช่วงร้อยละ5-20 โดยน้ำหนักของน้ำมันพืช12. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งอัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันพืชอยู่ในช่วง 10 ต่อ 1 ถึง 70 ต่อ 113. กระบวนการผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งระยะเวลาการเร่งปฏิกิริยาอยู่ในช่วง 30-180 นาที ------------

1. การผลิตไบโอดีเซลจากน้ำมันพืชผ่านการเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นด้วยหินธรรมชาติ ซึ่งประกอบด้วย การเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาของแข็ง ซึ่งเตรียมได้โดยวิธีใดหนึ่งดังต่อไปนี้ คือ (ก) จากการเผาหินธรมชาติ ที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศาเซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมง (ข) จากการตกตะกอนร่วมของหินธรรมชาติ หรือแคลเซียมคาร์บอเนต หรือแคลเซียมคาร์บอเนตและสารประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมคาร์บอเนต กับสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไลน์ อัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะทรานซิชันอย่างน้อยหนึ่งชนิด จากนั้นนำไปเผาที่อุณหภูมิในช่วง 400-900 องศาเซลเซียส แล้วนำมาแขวนลอยในน้ำภายใต้ภาวะการ กวนอย่างรุนแรง หลังจากนั้นหยดสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไลน์ อัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะ ทรานซิชันอย่างน้อยหนึ่งชนิดลงไป โดยปริมาณเกลือโลหะที่ใช้จะอยู่ในช่วง 1.3-3.2 มิลลิโมลของ โลหะต่อกรัมหินธรรมชาติ นำตัวเร่งปฏิกิริยาไปอบที่อุณหภูมิในช่วง 100-120 องศาเซลเซียส เพื่อ ระเหยตัวทำละลาย หลังจากนั้นนำตัวเร่งปฏิกิริยาไปเผาที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศาเซลเซียส แต่ที่ เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมง (ค) จากการเผาแคลเซียมคาร์บอเนต หรือแคลเซียมคาร์บอเนตและ สารประกอบของแคลเวียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมคาร์บอเนต ที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศา เซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-850 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมง การเร่งปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของน้ำมันพืชกับเมทานอล ในเครื่องปฏิกรณ์ แบบถังกวน ที่อุณหภูมิ 50 ถึง 80 องศาเซลเซียส และที่ความดันบรรยากาศ ถึง 10 บาร์

2. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งหินธรรมชาติที่ใช้ ได้แก่ แคลไซต์ และโดโลไมต์

3. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งเกลือโลหะที่ใช้เป็นเกลือคาร์บอเนต ไฮดรอกไซด์ ไนเตรต และอะซิเตทของโลหะอัลคาไลน์ อัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะทรานซิซันที่ละลายได้ในน้ำ

4. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลือคาร์บอเนตที่กล่าวแล้ว ได้แก่ โซเดียมคาร์บอเนต โพแทสเซียมคาร์บอเนต

5. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลือไฮดรอกไซด์ที่กล่าวแล้ว ได้แก่ โซเดียมไฮดรอก ไซด์ โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์

6. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลือไนเตรตที่กล่าวแล้ว ได้แก่ ลิเทียมไนเตรต โซเดียมไนเตรต โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ แมกนีเซียมไนเตรต แคลเซียมไนเตรต แบเรียมไนเตรต ซิงค์ไนเตรต

7. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 3 ที่ซึ่งเกลืออะซิเตทที่กล่าวแล้ว ได้แก่ ลิเทียมอะซิเตท โซเดียมอะซิเตท โพแทสเซียมอะซิเตท แคลเซียมอะซิเตท ซิงค์อะซิเตท

8. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งตัวเร่งปฏิกิริยายังสามารถเตรียมได้จากหินธรรมชาติ หรือแคลเซียมคาร์บอเนต หรือแคลเซียมคาร์บอเนตและสารประกอบของแคลเซียมคาร์บอเนตและ แมกนีเซียมคาร์บอเนต กับสารละลายเกลือของโลหะอัลคาไลน์ อัลคาไลน์เอิร์ธ และโลหะทรานซิซัน สารมารถโดยใช้วิธีการอิมเพรคเนชันแบบตัวทำละลายมากเกินพอ หรือการอิมเพรคเนชันแบบเติมรู พรุน ก่อนนำไปใช้ในปฏิกิริยา นำตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมได้ไปเผาที่อุณหภูมิในช่วง 500-900 องศา เซลเซียส แต่ที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 700-800 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1-6 ชั่วโมง

9. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งน้ำมันพืชที่ใช้เป็นสารตั้งต้นในการผลิตไบโอดีเซล สามารถเป็นน้ำมันปาล์ม น้ำมันเมล็ดในปาล์ม น้ำมันมะพร้าว น้ำมันถั่วเหลือง หรือน้ำมันเรปซีด ชนิด ใดชนิดหนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งชนิดรวมกัน หรือน้ำมันพืชที่ใช้แล้ว ที่มีองค์ประกอบของกรดไขมันอิสระ ไม่เกิน 2 มิลลิกรัม โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ต่อกรัมของน้ำมัน และมีปริมาณน้ำไม่เกินร้อยละ 5

10. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 9 ที่ซึ่งน้ำมันพืชที่ใช้สามารถเป็นน้ำมันพืชที่ผ่านกระบวนการ กลั่นแล้ว หรือผ่านกระบวนการทำจัดกรดไขมันอิสระและน้ำแล้ว

11. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้อยู่ในช่วงร้อยละ 5-20 โดยน้ำหนักของน้ำมันพืช

12. การผลิตไบโอดีเซลตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งอัตราส่วนโดยโมลของเมทานอลต่อน้ำมันพืชอยู่ในช่วง 10 ต่อ 1 ถึง 70 ต่อ 1

13. การผลิตไบโอดีตามข้อถือสิทธิ 1 ที่ซึ่งระยะเวลาการเร่งปฏิกิริยาอยู่ในช่วง 30-180 นาที