Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот
Fatty acid alkyl esters are widely used products. Most of them are used as renewable transport fuel named “biodiesel”. Production of fatty acid iso-propyl esters mainly based on acid process, but using of alkaline catalysts may give good yields also. Alkaline catalysts have some advantageous such as...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/60 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Catalysis and petrochemistry |
Institution
Catalysis and petrochemistry| _version_ | 1859471918375108608 |
|---|---|
| author | Zubenko, S.O. Konovalov, S.V. Denysiuk, B.A. Patrylak, L.K. |
| author_facet | Zubenko, S.O. Konovalov, S.V. Denysiuk, B.A. Patrylak, L.K. |
| author_sort | Zubenko, S.O. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-09-28T12:18:01Z |
| description | Fatty acid alkyl esters are widely used products. Most of them are used as renewable transport fuel named “biodiesel”. Production of fatty acid iso-propyl esters mainly based on acid process, but using of alkaline catalysts may give good yields also. Alkaline catalysts have some advantageous such as low corrosivity and higher reaction rate. In current work the effectivity of potassium hydroxide and treated potassium hydroxide solution as catalyst for transesterification was compared. It was shown that using of KOH solution in iso-propyl alcohol after special treatment gives almost twice higher yields (95-96 %) from refined sunflower oil triglycerides than over KOH under the same conditions. Yield of fatty acids iso-propyl esters from wasted frying oil stabilized after 1-1.5 hours of reaction over both catalysts. Using 1.8 and 2.0 % treated catalyst at 90 °C leads to yield of about 86-88 % at 9:1 alcohol-to-oil ratio. Reaction temperature has significant impact on a yield wich decreases with temperature reduce in the range from 30 to 90 °C. During reaction proceeding the alkali saponification and thus loss the catalytic activity, which displayed in stopping the yield rising. The lower yield of esters from wasted oil comparing to the refined oil may be caused by presence of heavy polymerized triglycerides components formed during frying. Such components cannot be fully converted into monoalkylesters and gives also the oligomerized esters, which is not visible in standard gas chromatographic analysis of biodiesel. Indirect confirmation of the presence of such compounds in wasted frying oil sample is the sufficiently larger mass of the cube residue in vacuum distillation. For refined oil amount of such residue was only 5.4 %, while for wasted oil it was three time higher (14.9 %). In case of wasted frying oil as raw stuff, even after full conversion and effective self-separation conventional purification methods (like water washing or dry washing with adsorbents) may not provide the necessary purity of resulted biodiesel due to the presence of heavy oligomeric admixtures. In such cases vacuum distillation should be included as necessary final purification stage. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:10Z |
| format | Article |
| id | oai:katalizorgua:article-60 |
| institution | Catalysis and petrochemistry |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:10Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:katalizorgua:article-602023-09-28T12:18:01Z Alkaline synthesis of fatty acids iso-propyl esters Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот Zubenko, S.O. Konovalov, S.V. Denysiuk, B.A. Patrylak, L.K. iso-propyl alcohol alkaline catalyst wasted frying oil transesterification ізопропіловий спирт лужний каталізатор використана олія після смаження переестерифікація Fatty acid alkyl esters are widely used products. Most of them are used as renewable transport fuel named “biodiesel”. Production of fatty acid iso-propyl esters mainly based on acid process, but using of alkaline catalysts may give good yields also. Alkaline catalysts have some advantageous such as low corrosivity and higher reaction rate. In current work the effectivity of potassium hydroxide and treated potassium hydroxide solution as catalyst for transesterification was compared. It was shown that using of KOH solution in iso-propyl alcohol after special treatment gives almost twice higher yields (95-96 %) from refined sunflower oil triglycerides than over KOH under the same conditions. Yield of fatty acids iso-propyl esters from wasted frying oil stabilized after 1-1.5 hours of reaction over both catalysts. Using 1.8 and 2.0 % treated catalyst at 90 °C leads to yield of about 86-88 % at 9:1 alcohol-to-oil ratio. Reaction temperature has significant impact on a yield wich decreases with temperature reduce in the range from 30 to 90 °C. During reaction proceeding the alkali saponification and thus loss the catalytic activity, which displayed in stopping the yield rising. The lower yield of esters from wasted oil comparing to the refined oil may be caused by presence of heavy polymerized triglycerides components formed during frying. Such components cannot be fully converted into monoalkylesters and gives also the oligomerized esters, which is not visible in standard gas chromatographic analysis of biodiesel. Indirect confirmation of the presence of such compounds in wasted frying oil sample is the sufficiently larger mass of the cube residue in vacuum distillation. For refined oil amount of such residue was only 5.4 %, while for wasted oil it was three time higher (14.9 %). In case of wasted frying oil as raw stuff, even after full conversion and effective self-separation conventional purification methods (like water washing or dry washing with adsorbents) may not provide the necessary purity of resulted biodiesel due to the presence of heavy oligomeric admixtures. In such cases vacuum distillation should be included as necessary final purification stage. Алкілестери жирних кислот є широко використовуваними продуктами. Більшість із них застосовують як відновлюване паливо для транспорту, яке називають «біодизелем». Виробництво ізопропілових естерів жирних кислот в основному базується на кислотному процесі, але з використанням лужних каталізаторів також можна отримати хороші виходи. Лужні каталізатори мають деякі переваги, такі як низька корозійна активність та вища швидкість реакції. У даній роботі було порівняно ефективність гідроксиду калію та додатково обробленого розчину гідроксиду калію як каталізаторів переестерифікації. Показано, що розчин KOH в ізопропіловому спирті після спеціальної обробки сприяє одержанню майже вдвічі вищого виходу (95-96 %) естерів з тригліцеридів рафінованої соняшникової олії, ніж на KOH за тих же умов. Вихід ізопропілових естерів жирних кислот з відпрацьованої олії після фритюру стабілізується через 1-1,5 години реакції на обох каталізаторах. З використанням 1,8 і 2,0 % обробленого каталізатора за 90°C було одержано виходи близько 86-88 % за співвідношення спирту до олії 9:1. Встановлено, що температура реакції має суттєвий вплив на вихід, який спадає із пониженням температури від 30 до 90 °C. Впродовж реакції луг омилюється і втрачає каталітичну активність, що проявляється у зупинці зростання виходу. Нижчий вихід естерів з відпрацьованої олії порівняно з рафінованою олією може бути спричинений присутністю важких полімеризованих компонентів тригліцеридів, які формуються впродовж смаження. Такі компоненти не можуть бути повністю перетворені в моноалкілестери та утворюють олігомеризовані естери, які не фіксуються при стандартному газохроматографічному аналізі біодизелю. Непрямим підтвердженням присутності таких сполук у зразку відпрацьованої олії після фритюру є значно більша маса кубового залишку, одержаного при вакуумній перегонці. Для рафінованої олії кількість такого залишку становила лише 5,4 %, а для фритюрної втричі більше – 14,9 %. У разі використання як сировини фритюрної олії навіть за повного перетворення та ефективного саморозділення загальноприйняті методи очищення (промивання водою або сухе очищення із застосуванням адсорбентів) можуть не забезпечити необхідної чистоти отриманого біодизеля через наявність важких олігомерних домішок. У таких випадках необхідною кінцевою стадією очищення має бути вакуумна перегонка. V.P. Kukhar Institute of Bioorganic Chemistry and Petrochemistry of the National Academy of Sciences of Ukraine 2021-12-28 Article Article application/pdf https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/60 10.15407/kataliz2021.32.032 Catalysis and petrochemistry; No. 32 (2021): Catalysis and petrochemistry; 32-39 Каталіз та нафтохімія; № 32 (2021): Каталіз та нафтохімія; 32-39 2707-5796 2412-4176 10.15407/kataliz2021.32 en https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/60/50 Copyright (c) 2021 Catalysis and petrochemistry |
| spellingShingle | ізопропіловий спирт лужний каталізатор використана олія після смаження переестерифікація Zubenko, S.O. Konovalov, S.V. Denysiuk, B.A. Patrylak, L.K. Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| title | Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| title_alt | Alkaline synthesis of fatty acids iso-propyl esters |
| title_full | Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| title_fullStr | Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| title_full_unstemmed | Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| title_short | Лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| title_sort | лужний синтез ізопропілових естерів жирних кислот |
| topic | ізопропіловий спирт лужний каталізатор використана олія після смаження переестерифікація |
| topic_facet | iso-propyl alcohol alkaline catalyst wasted frying oil transesterification ізопропіловий спирт лужний каталізатор використана олія після смаження переестерифікація |
| url | https://kataliz.org.ua/index.php/journal/article/view/60 |
| work_keys_str_mv | AT zubenkoso alkalinesynthesisoffattyacidsisopropylesters AT konovalovsv alkalinesynthesisoffattyacidsisopropylesters AT denysiukba alkalinesynthesisoffattyacidsisopropylesters AT patrylaklk alkalinesynthesisoffattyacidsisopropylesters AT zubenkoso lužnijsintezízopropílovihesterívžirnihkislot AT konovalovsv lužnijsintezízopropílovihesterívžirnihkislot AT denysiukba lužnijsintezízopropílovihesterívžirnihkislot AT patrylaklk lužnijsintezízopropílovihesterívžirnihkislot |