Proceso para producir combustible diésel a partir de grasa.

Un proceso que comprende producir éster metílico de ácido graso para combustible diésel de acuerdo con la transesterificación de grasa y aceite con metanol,

con lo que se forma glicerol como un subproducto, convertir dicho glicerol formado como un subproducto en metanol, en el que dicha conversión de dicho glicerol formado como un subproducto en metanol incluye convertir el glicerol en un gas que comprende monóxido de carbono e hidrógeno como los componentes principales, y obtener el metanol a partir del monóxido de carbono e hidrógeno, y usar dicho metanol obtenido por la conversión como un reactivo para la transesterificación adicional de grasa y aceite en la producción de éster metílico de ácido graso adicional para combustible diésel.

Proceso para producir combustible diésel a partir de grasa Campo técnico La presente invención se refiere a un proceso para producir combustible diésel a partir de grasa y aceite. Más particularmente, la presente invención se refiere a un proceso para producir un combustible diésel derivado de un biomaterial (éster metílico ácido graso) usando grasa y aceite como la materia prima, en el que el glicerol formado como subproducto en la transesterificación de la grasa y el aceite con metanol se convierte químicamente en metanol, y el metanol formado se usa como la materia prima para la transesterificación.

Técnica anterior Recientemente, la utilización de la energía a partir de biomasa se ve alentada desde el punto de vista de limpiar el medio ambiente de la tierra y disminuir la cantidad de dióxido de carbono descargado. Un éster metílico de ácido graso obtenido a partir de grasa y aceite derivado de plantas está atrayendo la atención como una de las energías a partir de biomasa, puesto que el éster puede usarse para los motores diésel existentes sin tratamientos adicionales.

En Japón se está usando de forma práctica un éster metílico de ácido graso obtenido a partir de aceites alimentarios residuales. Un éster metílico de ácido graso obtenido a partir de aceites vegetales, tal como aceite de colza, está en una fase cercana al uso práctico en Europa y América.

Como se ha descrito anteriormente, se espera que el éster metílico de ácido graso sea un fuelóleo que suprima los efectos adversos sobre el medio ambiente y sustituya al gasóleo. Sin embargo, es necesario que el glicerol formado como un subproducto durante la producción se utilice eficazmente. En particular, este es un gran problema cuando el éster metílico de ácido graso se produce en una gran cantidad. Para la utilización del glicerol formado como un subproducto, hasta ahora se ha discutido si el glicerol podría venderse en el mercado como glicerol de alta pureza, después de tratarlo de acuerdo con los procesos de purificación preliminar, destilación y purificación, similares a los procesos realizados hasta ahora en las plantas químicas de grasa y aceite. Sin embargo, actualmente en la presente situación el glicerol formado como un subproducto se quema como combustible o se desecha, puesto que el glicerol anterior es caro debido a la pequeña cantidad de producción. El glicerol formado como un subproducto puede suministrarse a un coste comparable al coste del glicerol transportado a partir de plantas químicas de grasa y aceite cuando el glicerol se produce en una gran cantidad. Sin embargo, puesto que la demanda y el suministro de glicerol ya están en una condición de equilibrio en el mercado, es preocupante que un suministro adicional de glicerol en una gran cantidad pudiera alterar el mercado (por ejemplo, "Biomass Handbook", editado por la Sociedad Japonesa de Energía, 2002, páginas 138 a 143) . Aunque se han buscado nuevas aplicaciones para el glicerol, la posibilidad de superar el problema en un futuro cercano es escasa. Por lo tanto, el combustible diésel derivado de biomaterial descrito anteriormente se considera como una energía a partir de biomasa acompañada del problema del tratamiento del glicerol formado como un subproducto.

El documento US 2003/0111410 describe un proceso para transesterificación en el que se produce metanol a partir de un residuo agrícola.

Descripción de la invención En la situación anterior, la presente invención tiene como objeto superar el problema de la evacuación o utilización eficaz del glicerol formado como un subproducto en el proceso para producir éster metílico de ácido graso, usado como el combustible diésel a partir de grasa y aceite, que está atrayendo atención como energía a partir de biomasa.

Como resultado de estudios exhaustivos por los presentes inventores para conseguir el objeto anterior, se concibió que el glicerol formado como el subproducto se convirtiera en metanol y el metanol obtenido se consumiera como la materia prima para la transesterificación cuando se producía un éster metílico de ácido graso en una gran cantidad, como el combustible diésel derivado de biomaterial. La presente invención se ha completado basándose en este concepto.

La presente invención proporciona un proceso para producir combustible diésel a partir de grasa y aceite que comprende producir un éster metílico de ácido graso para combustible diésel de acuerdo con la transesterificación de la grasa y el aceite con metanol, en el que el proceso comprende además una etapa de convertir el glicerol formado como un subproducto en metanol, y el metanol obtenido por la conversión se usa como un material para la transesterificación como en la reivindicación 1.

En el proceso para producir combustible diésel a partir de grasa y aceite de la presente invención, es preferible que, en la etapa de convertir el glicerol formado como un subproducto en metanol, se añada agua al glicerol en una cantidad equimolar o mayor a una cantidad de glicerol, se gasifica una mezcla obtenida a una presión de 2 MPa o mayor, a una temperatura de 700º C o mayor, para convertir la mezcla en un gas que comprende monóxido de carbono e hidrógeno, y el monóxido de carbono y el hidrógeno se convierten después en metanol de acuerdo con un proceso de síntesis de metanol.

En el proceso anterior, es preferible que el proceso de síntesis de metanol sea un proceso realizado a una presión de 2 MPa o mayor, a una temperatura de 200º C o mayor, en presencia de un catalizador de síntesis de metanol. Cuando la presión está dentro del intervalo anterior, puede introducirse el gas de la etapa de gasificación sin elevar o con solo una pequeña elevación de la presión en la etapa de síntesis de metanol, y el proceso puede simplificarse y hacerse notablemente barato. Por lo tanto, todo el proceso para producir el combustible diésel puede simplificarse y hacerse compacto.

En la conversión del glicerol formado como un subproducto en metanol, el coste del glicerol usado como la materia prima se evalúa como cero o por debajo cero cuando se considera el gasto necesario para la evacuación. Cuando cabe esperar la economía de escala de la instalación, el coste de producir metanol será menor que el precio del metanol nuevo. En este caso, el metanol obtenido es económicamente ventajoso como la materia prima para producir un éster metílico de ácido graso, y la unidad de metanol para producir combustible diésel también puede reducirse en un grado elevado.

De acuerdo con el proceso de la presente invención, el glicerol formado como un subproducto, durante la producción de un éster metílico de ácido graso para el combustible diésel a partir de grasa y aceite, se convierte en metanol, y el metanol obtenido se usa como la materia prima para producir el combustible diésel. Por lo tanto, el glicerol puede consumirse dentro del sistema de producción del combustible diésel, y puede superarse el problema del éster metílico de ácido graso como la energía a partir de biomasa.

En la etapa de convertir el glicerol formado como un subproducto en metanol en el proceso para producir combustible diésel de la presente invención, se añade al glicerol agua en una cantidad equimolar o mayor a una cantidad de glicerol, y la mezcla obtenida se gasifica a una presión de 2 MPa o mayor, a una temperatura de 700º C

o mayor, para convertir la mezcla en un gas que comprende monóxido de carbono e hidrógeno. Por lo tanto, el aparato para gasificación y descomposición puede hacerse compacto, y puede suprimirse el aumento en la presión en la siguiente etapa de síntesis de metanol. El proceso es prácticamente ventajoso desde el punto de vista del coste del aparato y la energía requerida.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 muestra un aparato usado en los Ejemplos 1 a 3. Los números en la Figura 1 tienen los siguientes significados:

1: Un tanque de materia prima 2: Una bomba de alimentación de líquido 3: Un manómetro 4: Un tubo de precalentamiento 5: Un calentador eléctrico 6: Un tubo de reactor para gasificación 7: Un termómetro de tipo termopar 8: Un receptor para recibir por separado sustancias sólidas 9: Un tubo de enfriamiento 10: Válvula de retención A

11: Válvula de retención B

12: Válvula de retención C

13: Una válvula reguladora de presión 14: Un tubo de reactor para síntesis de metanol 15: Un tomamuestras de gas La realización más preferida para llevar a cabo la invención La presente invención se describirá más específicamente a continuación. El proceso para producir éster metílico de ácido graso para combustible diésel de la presente invención comprende (l) una etapa de transesterificación... [Seguir leyendo]

1. Un proceso que comprende producir éster metílico de ácido graso para combustible diésel de acuerdo con la transesterificación de grasa y aceite con metanol, con lo que se forma glicerol como un subproducto, convertir dicho glicerol formado como un subproducto en metanol, en el que dicha conversión de dicho glicerol formado como un subproducto en metanol incluye convertir el glicerol en un gas que comprende monóxido de carbono e hidrógeno como los componentes principales, y obtener el metanol a partir del monóxido de carbono e hidrógeno, y usar dicho metanol obtenido por la conversión como un reactivo para la transesterificación adicional de grasa y aceite en la producción de éster metílico de ácido graso adicional para combustible diésel.

2. Un proceso según la reivindicación 1, en el que, en la etapa de convertir el glicerol formado como un subproducto en metanol, se añade agua al glicerol en una cantidad equimolar o mayor a una cantidad de glicerol, se gasifica una mezcla obtenida a una presión de 2 MPa o mayor, a una temperatura de 700º C o mayor, para convertir la mezcla en un gas que comprende monóxido de carbono e hidrógeno, y el monóxido de carbono y el hidrógeno se convierten después en metanol de acuerdo con un proceso de síntesis de metanol.

3. Un proceso según la reivindicación 2, en el que el proceso de síntesis de metanol es un proceso realizado a una presión de 2 MPa o mayor, a una temperatura de 200º C o mayor, en presencia de un catalizador de síntesis de metanol.