CONVERSION DE GLICERINA EN METANOL.

Conversión de glicerina en metanol.Que consiste en convertir la glicerina (1) almacenada como residuo de la producción de biodiesel en metanol (10),

para la cual, en un primer proceso, se somete a una temperatura de 225º utilizando un catalizador de platino (2), convirtiéndola en Gas de síntesis (3), el cual se depurara haciéndole reacción con hidróxido sódico a una temperatura de 180º centígrados y 8 atmosferas de presión (4), obteniendo formiato sódico (5), solido e hidrogeno (6).El formiato sódico (5) se descompone térmicamente, a una temperatura de 360º en hidrogeno (7) y oxalato sódico (8).El hidrogeno (6 y 7) proveniente del proceso de depuración de gas de síntesis y el proveniente de la descomposición térmica del formiato sódico, se hace reacción de nuevo con la glicerina, a una temperatura de 100º centígrados y a una presión de 20 bares, utilizando oxido de zinc como catalizador (9), y se produce la reacción química: CH{sub,2}OH-CHOH-CH{sub,2}OH+H{sub,2}...3CH{sub,3}OH, que convierten la glicerina en metanol (10).El residuo obtenido es el oxalato sódico (8), que se emplea en la industria

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200901333.

Solicitante: FUNDACIÓN INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN PARA EL DESARROLLO SOCIAL.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: MADRID.

Inventor/es: PORCAR ORTI,JAVIER.

Fecha de Solicitud: 26 de Mayo de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 2 de Noviembre de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C07C29/00 QUIMICA; METALURGIA.C07 QUIMICA ORGANICA.C07C COMPUESTOS ACICLICOS O CARBOCICLICOS (compuestos macromoleculares C08; producción de compuestos orgánicos por electrolisiso electroforesis C25B 3/00, C25B 7/00). › Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono que no forma parte de un ciclo aromático de seis miembros.

Clasificación PCT:

  • C07C29/00 C07C […] › Preparación de compuestos que tienen grupos hidroxilo o grupos O-metal unidos a un átomo de carbono que no forma parte de un ciclo aromático de seis miembros.

Descripción:

Uno de los graves problemas que se enfrenta el desarrollo a nivel global, es la dependencia de los combustibles fósiles como fuente de energía. El aumento de la demanda de los hidrocarburos, por parte de los países emergentes, como China, la India etc., con crecimientos económicos anuales superiores al diez por cien y unos incrementos continuos de población, augura una mayor demanda de energía en un futuro muy próximo. Las reservas de hidrocarburos, formadas durante millones de años, esta evaluada y en consecuencia partimos de una energía cuya disponibilidad esta limitada en el tiempo, por lo que es necesario aplazar el mayor tiempo posible el agotamiento de las mismas, a la espera que se introduzcan energías alternativas eficientes que puedan sustituir la dependencia de las energías basadas en los hidrocarburos. Una de las alternativas a los combustibles fósiles es el biodiesel, que tiene la consideración de energía renovable, porque se produce a partir de aceites vegetales. El biodiesel se produce mediante una mezcla de aceites vegetales con metanol e hidróxido sódico, produciendo como subproducto la glicerina. El problema de la producción del biodiesel es la obtención masiva de glicerina como subproducto, lo que ha colapsado el mercado y convertido la glicerina en un residuo, con el coste que ello conlleva para la producción de biodiesel. La presente invención tiene por objeto convertir la glicerina en metanol, con lo que convertimos el teórico residuo, que es la glicerina en materia prima, con un importante ahorro de costes y con una reducción importante del impacto ambiental, que supone la eliminación de la glicerina. Objeto de la invención La presente invención tiene por objeto convertir la glicerina en metanol, mediante un proceso que en dos etapas sucesivas, pero que se realizan de manera continua, de forma que podemos hablar de un proceso en continuo. En una primera etapa, convertimos la glicerina en gas de síntesis, a una temperatura de 225 grados centígrados, utilizando catalizadores basados en platino, de acuerdo con la formula CH2OH-CHOH-CH2OH--------------3CO + 4H2 El gas de síntesis lo depuraremos mediante la reacción con hidróxido sódico, a una temperatura de 180 grados centígrados y ocho atmósferas de presión, para obtener formiato sódico, en estado sólido, e hidrógeno. Para obtener un mayor rendimiento en el proceso de conversión de la glicerina en metanol, podemos obtener hidrógeno de nuevo, mediante la descomposición térmica del formiato sódico, (H-COO-Na) que a una temperatura de trescientos sesenta grados centígrados se descompone en Hidrógeno y oxalato sódico, liberándose el hidrógeno en el proceso. El hidrógeno obtenido, tanto en el primer proceso a partir del gas de síntesis, como el obtenido por la descomposición térmica del formiato sódico, se hace reaccionar de nuevo con glicerina, a una temperatura de 100 grados centígrados y una presión de 20 bares, usando oxido de zinc como catalizador, de acuerdo con la siguiente reacción química: CH2OH-CHOH-CH2OH +H2---------------------3CH3OH La reacción de la glicerina con el hidrógeno en las condiciones de reacción descritas convierte la glicerina en metanol. El residuo obtenido en el proceso es oxalato de sodio, (Na2C2O4) de amplia utilización en la industria. Descripción de la invención La invención del sistema para la Conversión de glicerina en metanol, consiste en el proceso que a continuación describiremos, por el cual, convertimos el residuo proveniente de la producción de biodiesel, que es la glicerina, en materia prima, es decir el metanol, con un importante ahorro de costes y reducción de impacto ambiental. El proceso tiene dos etapas, sucesivas, que realizamos de manera continua, por lo que se trata de un proceso continuo. En una primera etapa, la glicerina la sometemos a una temperatura de 225 grados centígrados, utilizando catalizadores basados en platino, convirtiéndola en gas de síntesis, de acuerdo con la siguiente formula: CH2OH-CHOH-CH2OH--------------3CO + 4H2 2 ES 2 350 076 A1 El gas de síntesis lo depuramos haciéndole reaccionar con hidróxido sódico a una temperatura de 180 grados centígrados y ocho atmósferas de presión, de esta manera obtenemos formiato sódico, en estado sólido, e hidrógeno. Para obtener un mayor rendimiento en el proceso a partir del formiato sódico obtenido en el proceso anterior, volvemos a obtener hidrógeno de nuevo, mediante la descomposición térmica del formiato sódico, (H-COO-Na) sometido a una temperatura de trescientos sesenta grados Centígrados. De esta manera el formiato sódico se descompone en Hidrógeno y oxalato sódico, liberándose el hidrógeno en el proceso. El hidrógeno obtenido, tanto en el primer proceso a partir del gas de síntesis, como el obtenido del formiato sódico, se hace reaccionar de nuevo con glicerina, a una temperatura de 100 grados centígrados y una presión de 20 bares, usando oxido de zinc como catalizador, y se produce la siguiente reacción química: CH 2OH-CHOH-CH 2OH +H 2------------------3CH 3OH La reacción de la glicerina con el hidrógeno en las condiciones de reacción descritas convierte la glicerina en metanol. El residuo obtenido en el proceso es oxalato de sodio, (Na2C2O4) de amplia utilización en la industria. Breve enunciado de la figura En la figura 1 se representa de forma gráfica el conjunto de elementos que conforman este nuevo sistema de Conversión de glicerina en metanol, y donde (1) representa la glicerina, que como residuo de la producción del biodiesel hemos almacenado. A continuación, a través de un catalizador de platino, y a una temperatura de 225º (2), se convierte la glicerina en gas de síntesis (3). El gas de síntesis, así obtenido, lo depuramos, mediante reacción con hidróxido sódico a una temperatura de 180 grados centígrados y ocho atmósferas de presión (4), obteniendo formiato sódico (5), en estado sólido, e hidrógeno (6). Sucesivamente pero de manera continua, el formiato sódico (5) obtenido en el proceso anterior, lo sometemos a una temperatura de 360º centígrados, logrando su descomposición en Hidrógeno (7) y oxalato sódico (8). El hidrógeno obtenido, tanto en el primer proceso a partir del gas de síntesis (6), como el obtenido del formiato sódico (7), se hace reaccionar de nuevo con la glicerina (1) almacenada como residuo de la producción de biodiesel, a una temperatura de 100 grados centígrados y una presión de 20 bares, usando oxido de zinc como catalizador, (9) y en consecuencia se produce la siguiente reacción química: CH2OH-CHOH-CH2OH +H2-----------------------3CH3OH La reacción de la glicerina con el hidrógeno en las condiciones de reacción descritas convierte la glicerina en metanol (10), que es el objeto de la invención. El residuo obtenido en el proceso es oxalato de sodio (8), (Na2C2O4) de amplia utilización en la industria. Descripción de la forma de realizar la invención A continuación se realiza una breve descripción de la forma de realizar la invención para la Conversión de glicerina en metanol, donde (1) representa la glicerina, que proveniente y como residuo de la producción de biodiesel, se encuentra almacenada. A continuación, a través de un catalizador de platino, y a una temperatura de 225º (2), la glicerina se convierte en gas de síntesis (3). El gas de síntesis, lo hacemos reaccionar con hidróxido sódico a una temperatura de 180 grados centígrados y ocho atmósferas de presión (4), con lo que conseguimos depurarlo y obtenemos formiato sódico (5), en estado sólido, e hidrógeno (6). El formiato sódico (5) obtenido en el proceso anterior, lo sometemos a una temperatura de 360º centígrados, logrando su descomposición en Hidrógeno (7) y oxalato sódico (Na 2C 2O 4) (8), que es el residuo obtenido de todo el proceso, el cual puede ser ampliamente utilizado en la industria. 3 ES 2 350 076 A1 El hidrógeno obtenido del gas de síntesis (6), como el obtenido del formiato sódico (7), lo hacemos reaccionar de nuevo con la glicerina (1), y mediante un catalizador de oxido de zinc (9) a una temperatura de 100 grados centígrados y una presión de 20 bares, resultando la siguiente reacción química: CH2OH-CHOH-CH2OH +H2---------------------3CH3OH Esa reacción química producido entre el hidrógeno y la glicerina ha convertido la glicerina en metanol (10), que es el objeto de la invención. 4 ES 2 350 076 A1

 


Reivindicaciones:

1. Conversión de glicerina en metanol, consistente en un proceso químico que transforma la glicerina en gas de síntesis, a temperatura de 225 grados centígrados, con un catalizador basado en platino. Dicho gas de síntesis se depura para obtener hidrógeno, fijando el monóxido de carbono en formiato sódico, mediante su reacción con hidróxido sódico, a 180º centígrados de temperatura y 8 atmósferas de presión. El formiato sódico, por descomposición térmica a 360º centígrados de temperatura, se descompone en hidrógeno y oxalato sódico. El hidrógeno obtenido, tanto por la depuración del gas de síntesis, como por la descomposición térmica del formiato sódico, se hace reaccionar con la glicerina. El hidrógeno reacciona con la glicerina a 100º centígrados de temperatura y 20 bares de presión, con un catalizador de oxido de zinc, para producir metanol. 2. Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con la reivindicación primera, consistente en la descomposición de la glicerina en gas de síntesis mediante un catalizador basado en platino a 225 centígrados. 3. Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con la reivindicación primera y segunda, consistentes en la depuración del gas de síntesis, para obtener hidrógeno, mediante la reacción del monóxido de carbono con hidróxido sódico, a una temperatura de 180º y 8 atmósferas de presión, produciéndose formiato sódico en estado sólido. 4. Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con la reivindicación primera, segunda y tercera, consistente en la descomposición térmica del formiato sódico, a 360º para obtener Hidrógeno y oxalato sódico. 5. Conversión de glicerina en metanol, de acuerdo con al reivindicación, primera, segunda, tercera y cuarta, consistente en la reacción de la glicerina con Hidrógeno a 100º de temperatura y 20 bares de presión, usando como catalizador oxido de zinc, que convierte la glicerina en metanol. ES 2 350 076 A1 6 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA

 

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