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WO2007065679A2 - Method for removing impurities from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils - Google Patents

Method for removing impurities from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils Download PDF

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WO2007065679A2
WO2007065679A2 PCT/EP2006/011763 EP2006011763W WO2007065679A2 WO 2007065679 A2 WO2007065679 A2 WO 2007065679A2 EP 2006011763 W EP2006011763 W EP 2006011763W WO 2007065679 A2 WO2007065679 A2 WO 2007065679A2
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fame
starch
methanol
glycerol
biodiesel
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PCT/EP2006/011763
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Helmut KÖRBER
Friedemann Pieschel
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Original Assignee
Individual
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Publication of WO2007065679A3 publication Critical patent/WO2007065679A3/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/026Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11CFATTY ACIDS FROM FATS, OILS OR WAXES; CANDLES; FATS, OILS OR FATTY ACIDS BY CHEMICAL MODIFICATION OF FATS, OILS, OR FATTY ACIDS OBTAINED THEREFROM
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Definitions

  • the invention relates to a method for removing impurities from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils, in particular for the separation of glycerol and traces of alkali metal compounds.
  • FAME Fatty Acid Methyl Ester
  • Glycerin must be removed by a final cleaning and the remaining of its fatty acid esters (mono-, di- and triglycerides) must be avoided by as complete a conversion as possible, because otherwise deposits of carbonization products can occur during the combustion process in the diesel engine.
  • the biodiesel must be dewatered after washing, for example by treatment under vacuum and at temperatures above 100 ° C.
  • the invention has for its object to provide a method with which it is possible to almost completely remove impurities such as glycerol and traces of alkali metal compounds from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils with relatively little effort.
  • a first process step a the crude product obtained from the transesterification process is treated with a neutralizing agent which is insoluble in the crude product before being brought into contact with the absorbent. This is necessary because, before the methanol is distilled off, the transesterification catalyst residues NaOH and Na methylate or KOH and K methylate must be rendered ineffective. Otherwise, as is well known, there is a risk that the glycerol residues will slightly reverse the transesterification when the methanol disappears when distilling off.
  • the soda is so much weaker basic that it cannot catalyze the transesterification.
  • Acid anhydrides are also suitable, but they only bind the hydroxides.
  • Carbon dioxide is particularly well suited, since an excess of carbon dioxide remaining in the biodiesel when it comes into contact with water can only give a very weak acid and is not corrosive.
  • Methylate only reacts with carbon dioxide when the exact amount of water required to hydrolyze the methylate is added. The resulting salts can be separated very well and completely by settling alone.
  • the crude product treated with neutralizing agent is freed from methanol by distillation, preferably by means of an evaporator, such as a thin-film evaporator.
  • the resulting methanol is anhydrous and can be immediately returned to the Transesterification process can be traced back, which is economically advantageous.
  • distillation at reduced pressure and correspondingly low condenser temperatures is recommended.
  • glycerin in the raw product is really dissolved and is in the concentration range of about 500 to 1000 mg / kg.
  • the crude product containing glycerol is brought into contact with a phosphorylated and carbamidated starch phosphate, both genuinely dissolved and dispersed glycerol and traces of alkali metals being absorbed by the latter.
  • the anhydroglucose units of the starch phosphate are substituted by phosphate ester groups and carbamide groups, preferably with an average degree of substitution DS of the carbamide groups and the phosphate ester groups of 0.1 to 1.
  • the starch phosphates are preferably used as a granular product. They have a density that is significantly higher than that of glycerin. Due to the difference in density between glycerin and biodiesel, separation takes place by sedimentation even when a high level of saturation with glycerin has already been reached and the density of the swollen particles approaches that of glycerin.
  • the starch phosphates used according to the invention can be used as unpurified raw products which still contain unreacted, excess urea and ammonium phosphates / polyphosphates as impurities. This does not increase the phosphorus and nitrogen content of the biodiesel, as control studies have shown.
  • the absorption is preferably carried out in the filter bed or by means of batch sorption.
  • the required quantities of starch phosphate are 0.1 g to 1.0 g per liter of FAME raw product.
  • all of the starch phosphates specified in the aforementioned publication can be used. Starch phosphates with a high water retention capacity are particularly suitable.
  • the glycerol dispersed in the biodiesel can, of course, also be separated off by simple settling or by means of a centrifuge, as a result of which the consumption of absorbent can be reduced.
  • This phase separation poses hardly any problems in comparison with the water washing known per se, since on the one hand the difference in density is more than twice as large and on the other hand the interfacial activity of possible impurities, in particular of Soaps (alkali salts of fatty acids) do not play a role here.
  • soap solutions in water soap solutions in glycerin do not emulsify oils and fats.
  • the residual content of the substance to be separated depends on the loading of the sorbent.
  • the sorption equilibrium With increasing saturation of the starch phosphate particles with glycerin, the sorption equilibrium naturally approaches the solubility limit of the glycerol in biodiesel. This behavior depends on the synthesis conditions of the carbamidated and phosphorylated starch, in particular the starch used, but also the degree of phosphorylation and carbamidation and the absorption capacity for glycerol achieved in this way.
  • starch phosphates with different degrees of substitution both of the carbamide groups and of the phosphate ester groups, preferably in the range from 0.1 to 1, can be prepared.
  • starting strengths e.g. Pea, wheat, corn or potato starches as well as so-called starch-soluble as well as cold water-soluble starches can be used.
  • Phosphoric acid of any technical quality can be used as the phosphorylating agent, the commercially available 85% strength being particularly suitable. Instead of phosphoric acid, ammonium phosphates, potassium phosphates or sodium phosphates and mixtures of these phosphates can also be used.
  • the reaction takes place under reduced pressure of less than 13.3 kPa.
  • the carbamidation and phosphorylation reaction is preferably carried out under vacuum at temperatures from 90 to 140 ° C.
  • starch phosphates At reaction temperatures above 120 0 C starch phosphates are obtained which give particles with a high water retention. These have a high absorption capacity for glycerin.
  • the starch phosphates according to the invention can thus also be used as glycerol stores.
  • starch phosphate particles are able to absorb several times their own weight of glycerin, a very good cleaning effect is achieved.
  • starch phosphate particles loaded with glycerin are made from biodegradable material, there are several possible uses.
  • the sorbent particles can be disposed of by composting or, if necessary, also used for biogas production. In both cases, phosphorus and nitrogen are formed in non-toxic, plant-available form during the degradation process.
  • a 1 ml sample of the crude product treated with bicarbonate was shaken with 1 ml of distilled water in a test tube and then a pH of 8.0 was determined in the aqueous phase.
  • the raw crude starch phosphate product was broken up into small particles (approx. 2 to 5 mm large granules or grains).
  • Glycerol content 0.01% (according to DIN EN 14105)
  • Alkali content (Na + K): 1.0 mg / kg (according to E DIN EN 14538)
  • Glycerol content 0.01% (according to DIN EN 14105)
  • Alkali content (Na + K): 1.0 mg / kg (according to E DIN EN 14538).
  • the raw crude starch phosphate product was broken up into small particles (approx. 2 to 5 mm granules).
  • the loading of the granulate was calculated from the decrease in the glycerol content of the first 28 samples, from which the maximum glycerol content of

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Abstract

The invention relates to a method for removing impurities from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils, especially for separating glycerine and traces of alkali metal compounds. As a result of the disadvantages of prior art, the aim of the invention is to produce a method by which means impurities such as glycerine and traces of alkali metal compounds are approximately completely removed from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils, with relatively simple means. To this end: a) the FAME raw product is treated with a neutralisation means that is insoluble in the raw product in order to remove the transesterification catalyst, b) methanol is then removed by distillation, and c) the methanol-free FAME raw product is brought into contact at least once with phosphorylated and carbamated starch phosphate particles, the glycerine contained in the FAME raw product being absorbed by the starch phosphate particles. The cited starch phosphate particles can absorb up to ten times the quantity of their own weight in glycerine from biodiesel and therefore achieve a maximum residual content of glycerine of 0.02 %.

Description

Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Fettsäuremethylestern auf Basis natürlicher Fette und Öle  Process for removing impurities from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Fettsäuremethylestern auf Basis natürlicher Fette und Öle, insbesondere zur Abtrennung von Glycerin und Spuren an Alkalimetall-Verbindungen. The invention relates to a method for removing impurities from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils, in particular for the separation of glycerol and traces of alkali metal compounds.

Fettsäuremethylester (FAME = Fatty Acid Methyl Ester) auf Basis natürlicher Fette und Öle wird auch als Biodiesel bezeichnet, der in zunehmendem Maße Bedeutung als Dieselkraftstoff erlangt hat.  Fatty acid methyl ester (FAME = Fatty Acid Methyl Ester) based on natural fats and oils is also referred to as biodiesel, which has become increasingly important as a diesel fuel.

Bei der alkalisch katalysierten Umesterung von natürlichen Ölen und Fetten zu Fettsäuremethylestern fällt ein Rohprodukt an, das überschüssiges Methanol, einen kleinen Teil des freiwerdenden Glycerins und geringe Anteile an Katalysator, wie NaOH oder Na-methylat bzw. KOH oder K-Methylat enthält.  In the alkaline-catalyzed transesterification of natural oils and fats to fatty acid methyl esters, a crude product is obtained which contains excess methanol, a small part of the glycerol released and small amounts of catalyst, such as NaOH or Na methylate or KOH or K methylate.

Diese Zusammensetzung entsteht während des Umesterungsprozesses zwangsläufig, da es zum Erreichen einer möglichst vollständigen Umesterung erforderlich ist, mit Methanolüber- schuss zu arbeiten, weil das freiwerdende Glycerin sich nur unvollständig abscheidet und so der Gleichgewichtsreaktion nicht völlig entzogen wird.  This composition inevitably arises during the transesterification process, since it is necessary to work with excess methanol in order to achieve the most complete transesterification, because the glycerol released separates only incompletely and is therefore not completely removed from the equilibrium reaction.

Glycerin muss durch eine abschließende Reinigung entfernt und der Verbleib seiner Fettsäureestern (Mono-, Di- und Triglyceride) durch eine möglichst vollständige Umsetzung vermieden werden, da es ansonsten während des Verbrennungsprozesses im Dieselmotor zu Ablagerungen von Kohlungsprodukten kommen kann.  Glycerin must be removed by a final cleaning and the remaining of its fatty acid esters (mono-, di- and triglycerides) must be avoided by as complete a conversion as possible, because otherwise deposits of carbonization products can occur during the combustion process in the diesel engine.

Außerdem muss das Rohprodukt noch von vorhandenen Alkalimetall-Verbindungen (Katalysatorreste) und Methanol befreit werden. Alkalimetall-Verbindungen führen während des Verbrennungsprozesses des Dieselkraftstoffes zu Ascheablagerungen und Methanol setzt den Flammpunkt des Biodiesels herab.  In addition, the existing alkali metal compounds (catalyst residues) and methanol must be freed from the crude product. Alkali metal compounds lead to ash deposits during the combustion process of the diesel fuel and methanol lowers the flash point of the biodiesel.

Aus der Praxis ist bekannt, das Rohprodukt durch eine Wasserwäsche von Methanol, Glycerin und Katalysatorresten zu befreien, wobei ein bestimmter Anteil des eingesetzten Methanols entweder verloren geht oder destillativ zurück gewonnen werden muss. Weiterhin treten oft Probleme bei der Phasentrennung vom Waschwasser durch emulgierend wirkende Seifen auf. Seifen entstehen durch im Rohstoff vorhandene freie Fettsäuren oder Wasserspuren unter Einwirkung der alkalischen Katalysatoren. Ihre Bildung lässt sich nur schwer unterbinden.  It is known from practice to remove methanol, glycerol and catalyst residues from the crude product by water washing, a certain proportion of the methanol used either being lost or having to be recovered by distillation. Furthermore, problems often arise in the phase separation from the wash water due to emulsifying soaps. Soaps are created by free fatty acids or traces of water in the raw material under the influence of alkaline catalysts. It is difficult to prevent their education.

Weiterhin muss aus Korrosionsschutzgründen der Biodiesel nach der Wäsche entwässert werden, z.B. durch eine Behandlung unter Vakuum und bei Temperaturen über 100 0C. Furthermore, for reasons of corrosion protection, the biodiesel must be dewatered after washing, for example by treatment under vacuum and at temperatures above 100 ° C.

Zur Verringerung des Glycerinanteils im Biodiesel ist es bekannt (DE 197 29 203 A1), Biodiesel mit sauren Ionenaustauschern in Kontakt zu bringen. To reduce the glycerol content in biodiesel, it is known (DE 197 29 203 A1) to bring biodiesel into contact with acidic ion exchangers.

Aus den Beispielen dieser Druckschrift geht hervor, dass mit 10 ml Ionenaustauscher 3 bis 4 I Biodiesel mit einem Ausgangsglyceringehalt von 300 mg/kg gereinigt werden können (Restgehalt an Glycerin 100 mg/kg). Danach ist eine Regeneration mit 200 ml Methanol und Auswaschen der Methanolreste ("Konditionierung" genannt) mit 20 ml Biodiesel (= 2 Bettvolu- mina) erforderlich, um eine Wiederverwendung des Ionenaustauschers zu ermöglichen. Die dadurch anfallenden Gemische (a) Methanol mit Biodiesel und Glycerin und (b) Biodiesel mit Methanol führen zu einem erhöhten Aufwand, durch die erforderliche destillative Trennung in die Gemischbestandteile, zwecks weiterer Verwendung. Aus dem Beispiel lässt sich Schluss- folgern, dass relativ große Mengen an Ionenaustauscher erforderlich sind, da die Glycerinauf- nahme/lonenaustauschermenge bei etwa 10% liegt. The examples in this document show that 3 to 4 liters of biodiesel with an initial glycerol content of 300 mg / kg can be cleaned with 10 ml of ion exchanger (residual glycerol content 100 mg / kg). This is followed by regeneration with 200 ml of methanol and washing out the methanol residues (called "conditioning") with 20 ml of biodiesel (= 2 bed volumes mina) required to enable the ion exchanger to be reused. The resulting mixtures (a) methanol with biodiesel and glycerol and (b) biodiesel with methanol lead to increased expenditure due to the required separation by distillation into the mixture components for further use. From the example, it can be concluded that relatively large amounts of ion exchanger are required, since the glycerol uptake / amount of ion exchanger is around 10%.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, aus Fettsäuremethylestern auf Basis natürlicher Fette und Öle Verunreinigungen wie Glycerin und Spuren von Alkalimetallverbindungen mit relativ geringem Aufwand nahezu vollständig zu entfernen.  The invention has for its object to provide a method with which it is possible to almost completely remove impurities such as glycerol and traces of alkali metal compounds from fatty acid methyl esters based on natural fats and oils with relatively little effort.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7. Die Ansprüche 8 bis 12 beziehen sich auf vorteilhafte Verwendungen der phosphorylierten und carbamidierten Stärkephosphate.  According to the invention the object is achieved by the features specified in claim 1. Advantageous refinements and developments of the method are the subject of claims 2 to 7. Claims 8 to 12 relate to advantageous uses of the phosphorylated and carbamidated starch phosphates.

Zur Entfernung von Verunreinigungen aus Fettsäuremethylestern (FAME) auf Basis natürlicher Fette und Öle wird folgende Verfahrensweise vorgeschlagen:  The following procedure is proposed for removing impurities from fatty acid methyl esters (FAME) based on natural fats and oils:

In einer ersten Verfahrensstufe a) wird das aus dem Umesterungsprozess anfallende Rohprodukt vor dem Inkontaktbringen mit dem Absorptionsmittel mit einem im Rohprodukt unlöslichen Neutralisationsmittel behandelt. Diese ist erforderlich, da vor dem Abdestillieren des Methanols die Umesterungskatalysatorreste NaOH und Na-Methylat bzw. KOH und K-Methylat unwirksam gemacht werden müssen. Ansonsten besteht bekanntlich die Gefahr, dass die Glycerinreste mit dem Verschwinden des Methanols beim Abdestillieren die Umesterung in geringem Maße wieder umkehren. In a first process step a), the crude product obtained from the transesterification process is treated with a neutralizing agent which is insoluble in the crude product before being brought into contact with the absorbent. This is necessary because, before the methanol is distilled off, the transesterification catalyst residues NaOH and Na methylate or KOH and K methylate must be rendered ineffective. Otherwise, as is well known, there is a risk that the glycerol residues will slightly reverse the transesterification when the methanol disappears when distilling off.

Zur Eliminierung bzw. Entfernung der Hydroxide und Methylate eignen sich alle im FAME- Rohprodukt unlöslichen Säuren und Salze mit ausreichendem Neutralisationsvermögen, die jedoch aus eventuell gebildeten Seifen keine Fettsäuren freisetzen dürfen. Vorzugsweise wird Natriumbicarbonat eingesetzt, das sicher zu handhaben ist. Die entstehende Soda ist im Ester so schwer löslich, dass dieser praktisch von Alkali befreit wird.  For the elimination or removal of the hydroxides and methylates, all acids and salts which are insoluble in the raw FAME product and have sufficient neutralizing capacity are suitable, but must not release fatty acids from any soaps formed. Sodium bicarbonate, which is safe to handle, is preferably used. The resulting soda is so sparingly soluble in the ester that it is practically freed from alkali.

Gleichzeitig ist die Soda soviel schwächer basisch, dass sie die Umesterung nicht katalysieren kann. Außerdem sind auch Säureanhydride geeignet, die jedoch nur die Hydroxide binden. Besonders gut geeignet ist Kohlendioxid, da ein im Biodiesel verbleibender Überschuss an Kohlendioxid bei Wasserkontakt nur eine ganz schwache Säure ergeben kann und nicht korrosiv wirkt. Methylat reagiert erst dann mit Kohlendioxid, wenn die genau erforderliche Wassermenge zur Hydrolyse des Methylats zugegeben wird. Die entstandenen Salze sind allein durch Absetzen sehr gut und vollständig abzutrennen.  At the same time, the soda is so much weaker basic that it cannot catalyze the transesterification. Acid anhydrides are also suitable, but they only bind the hydroxides. Carbon dioxide is particularly well suited, since an excess of carbon dioxide remaining in the biodiesel when it comes into contact with water can only give a very weak acid and is not corrosive. Methylate only reacts with carbon dioxide when the exact amount of water required to hydrolyze the methylate is added. The resulting salts can be separated very well and completely by settling alone.

Empfehlenswert ist die Prüfung auf vorhandene Katalysatorreste, indem eine kleine Probe mit Wasser verrührt und anschließend dessen pH kontrolliert wird, der maximal 8,5 betragen darf. In einer zweiten Verfahrensstufe b) wird das mit Neutralisationsmittel behandelte Rohprodukt destillativ vom Methanol befreit, vorzugsweise mittels eines Verdampfers, wie z.B. einem Dünnschichtverdampfer. Das anfallende Methanol ist wasserfrei und kann unmittelbar wieder in den Umesterungsprozess zurückgeführt werden, was verfahrensökonomisch von Vorteil ist. Zur Vermeidung hoher Temperaturen empfiehlt sich eine Destillation bei vermindertem Druck und entsprechend tiefen Kondensatortemperaturen. It is advisable to check for existing catalyst residues by stirring a small sample with water and then checking its pH, which may not exceed 8.5. In a second process stage b), the crude product treated with neutralizing agent is freed from methanol by distillation, preferably by means of an evaporator, such as a thin-film evaporator. The resulting methanol is anhydrous and can be immediately returned to the Transesterification process can be traced back, which is economically advantageous. To avoid high temperatures, distillation at reduced pressure and correspondingly low condenser temperatures is recommended.

Nach dem Abdestillieren des Methanols scheidet sich der größte Teil des zuvor enthaltenen Glycerins ab, da vermutlich das Methanol als "Lösungsvermittler" fehlt. Eine kleine Menge an Glycerin liegt in fein verteilter Form vor und bewirkt eine Trübung.  After the methanol has been distilled off, most of the glycerol previously contained separates out, since the methanol is probably missing as a "solubilizer". A small amount of glycerin is in finely divided form and causes turbidity.

Ein weiterer Teil an Glycerin im Rohprodukt ist echt gelöst und liegt im Konzentrationsbereich von etwa 500 bis 1000 mg/kg. Gemäß der abschließenden Verfahrensstufe c) wird das Glycerin enthaltende Rohprodukt in Kontakt mit einem phosphorylierten und carbamidierten Stärkephosphat gebracht, wobei sowohl echt gelöstes als auch disper-giertes Glycerin und Spuren von Alkalimetallen von diesem aufgenommen werden. Die Anhydroglucoseeinheiten des Stärkephosphats sind durch Phosphatestergruppen und Carbamidgruppen substituiert, vorzugsweise mit einem durchschnittlichen Substitutionsgrad DS der Carbamidgruppen und der Phosphatestergruppen von jeweils 0,1 bis 1. Dieses bekannte Absorptionsmittel (EP 1 157 044 B1) ist überraschenderweise sehr gut geeignet, größere Mengen an Glycerin aufzunehmen. Bisher war lediglich bekannt, dass dieses, als sogenannter„Superabsorber", ein besonders hohes Quellvermögen für Wasser besitzt. Andere bekannte Superabsorber, wie solche auf Acrylatbasis oder speziell thermisch behandelte Stärkeprodukte, die in Wasser sehr gut quellfähig sind, nehmen dagegen kein Glycerin auf. Die Eigenschaft, Spuren von Alkalimetallen zu binden, stellt bei der Reinigung von Biodiesel-Rohprodukt einen vorteilhaften Nebeneffekt dar.  Another part of glycerin in the raw product is really dissolved and is in the concentration range of about 500 to 1000 mg / kg. In accordance with the final process step c), the crude product containing glycerol is brought into contact with a phosphorylated and carbamidated starch phosphate, both genuinely dissolved and dispersed glycerol and traces of alkali metals being absorbed by the latter. The anhydroglucose units of the starch phosphate are substituted by phosphate ester groups and carbamide groups, preferably with an average degree of substitution DS of the carbamide groups and the phosphate ester groups of 0.1 to 1. This known absorbent (EP 1 157 044 B1) is surprisingly very suitable, larger amounts of glycerol to record. So far, it was only known that this, as a so-called "superabsorber", has a particularly high swelling capacity for water. Other known superabsorbers, such as those based on acrylate or specially thermally treated starch products which swell very well in water, do not absorb glycerol. The property of binding traces of alkali metals represents an advantageous side effect when cleaning raw biodiesel product.

Die Stärkephoshate werden vorzugsweise als körniges Produkt eingesetzt. Sie besitzen eine Dichte, die deutlich über der von Glycerin ist. Aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen Glycerin und Biodiesel erfolgt eine Trennung durch Absitzen auch dann, wenn bereits eine hohe Sättigung mit Glycerin erreicht ist und sich dadurch die Dichte der gequollenen Partikel der des Glycerins nähert. Die erfindungsgemäß verwendeten Stärkephosphate können als ungereinigte Rohprodukte eingesetzt werden, die noch unumgesetzten, überschüssigen Harnstoff und Ammonium-Phosphate/-Polyphosphate als Verunreinigungen enthalten. Der Phosphor- und Stickstoff-Gehalt des Biodiesels steigt dadurch nicht, wie Kontrolluntersuchungen ergeben haben.  The starch phosphates are preferably used as a granular product. They have a density that is significantly higher than that of glycerin. Due to the difference in density between glycerin and biodiesel, separation takes place by sedimentation even when a high level of saturation with glycerin has already been reached and the density of the swollen particles approaches that of glycerin. The starch phosphates used according to the invention can be used as unpurified raw products which still contain unreacted, excess urea and ammonium phosphates / polyphosphates as impurities. This does not increase the phosphorus and nitrogen content of the biodiesel, as control studies have shown.

Die Absorption wird bevorzugt im Filterbett oder mittels einer Batchsorption durchgeführt. Die erforderlichen Einsatzmengen an Stärkephosphat betragen 0,1 g bis 1,0 g je Liter FAME- Rohprodukt. Zur Reinigung dieses Rohproduktes können alle in der vorgenannten Druckschrift (EP 1 157 044 B1) angegebenen Stärkephosphate eingesetzt werden. Besonders gut geeignet sind Stärkephosphate mit einem hohen Wasserrückhaltevermögen.  The absorption is preferably carried out in the filter bed or by means of batch sorption. The required quantities of starch phosphate are 0.1 g to 1.0 g per liter of FAME raw product. To clean this crude product, all of the starch phosphates specified in the aforementioned publication (EP 1 157 044 B1) can be used. Starch phosphates with a high water retention capacity are particularly suitable.

Das im Biodiesel dispergierte Glycerin kann natürlich auch, durch einfaches Absetzen oder mittels einer Zentrifuge, abgetrennt werden, wodurch der Verbrauch an Absorptionsmittel verringert werden kann. Diese Phasentrennung bereitet im Vergleich zu der an sich bekannten Wasserwäsche kaum Probleme, da einerseits der Dichteunterschied mehr als doppelt so groß ist und andererseits die Grenzflächenaktivität möglicher Verunreinigungen, insbesondere von Seifen (Alkalisalze von Fettsäuren) hier keine Rolle spielt. Im Gegensatz zu Seifenlösungen in Wasser emulgieren Seifenlösungen in Glycerin keine Öle und Fette. The glycerol dispersed in the biodiesel can, of course, also be separated off by simple settling or by means of a centrifuge, as a result of which the consumption of absorbent can be reduced. This phase separation poses hardly any problems in comparison with the water washing known per se, since on the one hand the difference in density is more than twice as large and on the other hand the interfacial activity of possible impurities, in particular of Soaps (alkali salts of fatty acids) do not play a role here. In contrast to soap solutions in water, soap solutions in glycerin do not emulsify oils and fats.

Während des Trennprozesses wird als zusätzlicher Nebeneffekt noch eine Senkung des Alkaligehalts im Biodiesel erreicht, da die Stärkephosphate herstellungsbedingt als Ammoniumsalze vorliegen und eine ionenaustauschende Wirkung besitzen. Die im Biodiesel in sehr geringem Maße gelösten Natrium- oder Kaliumsalze der Fettsäuren ("Seifen") werden dann in die entsprechenden Ammoniumverbindungen überführt, die bei der Verbrennung des Biodiesels im Motor zu keinen Ascherückständen führen.  As an additional side effect, a reduction in the alkali content in biodiesel is achieved during the separation process, since the starch phosphates are present as ammonium salts and have an ion-exchanging effect. The sodium or potassium salts of the fatty acids ("soaps"), which are dissolved to a very small extent in the biodiesel, are then converted into the corresponding ammonium compounds, which do not lead to ash residues when the biodiesel is burned in the engine.

Wie bei sorptiven Vorgängen üblich, ist der Restgehalt des abzutrennenden Stoffes von der Beladung des Sorbens abhängig. Mit zunehmender Sättigung der Stärkephosphat-Partikel mit Glycerin nähert sich natürlich das Sorptionsgleichgewicht zunehmend zur Löslichkeitsgrenze des Glycerins im Biodiesel. Dieses Verhalten hängt von den Synthesebedingungen der carb- amidierten und phosphorylierten Stärke ab, insbesondere der dabei eingesetzten Stärke, aber auch dem Phosphorylierungs- und Carbamidierungsgrad und dem so erzielten Aufnahmevermögen für Glycerin.  As usual with sorptive processes, the residual content of the substance to be separated depends on the loading of the sorbent. With increasing saturation of the starch phosphate particles with glycerin, the sorption equilibrium naturally approaches the solubility limit of the glycerol in biodiesel. This behavior depends on the synthesis conditions of the carbamidated and phosphorylated starch, in particular the starch used, but also the degree of phosphorylation and carbamidation and the absorption capacity for glycerol achieved in this way.

Durch Variation der Einsatzmengen der Phosphorylierungsmittel sowie des Harnstoffes und/oder der Reaktionszeiten lassen sich Stärkephosphate mit unterschiedlichen Substitutionsgraden, sowohl der Carbamidgruppen als auch der Phosphatestergruppen, vorzugsweise im Bereich von jeweils von 0,1 bis 1, herstellen. Als Ausgangstärken können z.B. Erbsen-, Weizen-, Mais oder Kartoffelstärken sowie sogenannte dünnlösende als auch kaltwasserlösliche Stärken eingesetzt werden.  By varying the amounts of the phosphorylating agents and the urea and / or the reaction times, starch phosphates with different degrees of substitution, both of the carbamide groups and of the phosphate ester groups, preferably in the range from 0.1 to 1, can be prepared. As starting strengths e.g. Pea, wheat, corn or potato starches as well as so-called starch-soluble as well as cold water-soluble starches can be used.

Als Phosphorylierungsmittel kann Phosphorsäure beliebiger technischer Qualität verwendet werden, wobei die handelsübliche 85 %ige besonders geeignet ist. Anstelle von Phosphorsäure können auch Ammoniumphosphate, Kaliumphosphate oder Natriumphosphate sowie Gemische dieser Phosphate eingesetzt werden. Die Umsetzung erfolgt unter vermindertem Druck von unter 13,3 kPa. Die Carbamidierungs- und Phosphorylierungsreaktion wird vorzugsweise unter Vakuum bei Temperaturen von 90 bis 140 °C durchgeführt.  Phosphoric acid of any technical quality can be used as the phosphorylating agent, the commercially available 85% strength being particularly suitable. Instead of phosphoric acid, ammonium phosphates, potassium phosphates or sodium phosphates and mixtures of these phosphates can also be used. The reaction takes place under reduced pressure of less than 13.3 kPa. The carbamidation and phosphorylation reaction is preferably carried out under vacuum at temperatures from 90 to 140 ° C.

Bei Reaktionstemperaturen oberhalb von 120 0C werden Stärkephoshate erhalten, die Partikel mit einem hohen Wasserrückhaltevermögen ergeben. Diese besitzen ein hohes Aufnahmevermögen an Glycerin. Die erfindungsgemäßen Stärkephosphate können somit auch als Glycerinspeicher verwendet werden. At reaction temperatures above 120 0 C starch phosphates are obtained which give particles with a high water retention. These have a high absorption capacity for glycerin. The starch phosphates according to the invention can thus also be used as glycerol stores.

Versuche unter Verwendung erfindungsgemäßer Stärkephosphate mit einem Wasserrückhaltevermögen von ca. 2500 % und größer zeigten, dass die Sorbenspartikel in der Lage sind, die ca. 10-fache Menge ihres Eigengewichtes an Glycerin aus Biodiesel aufzunehmen und dabei einen maximalen Restgehalt von 0,02% zu erreichen. Das Quellvermögen in reinem Glycerin gleicht etwa dem in Wasser, d.h. 1 g derartiger Stärkephosphate nimmt etwa 25 g Glycerin auf. Dieses hohe Quellvermögen in Glycerin kann genutzt werden, um dispergiertes Glycerin aus dem Biodiesel ohne zeitaufwendige Phasentrennung oder Zentrifugen zu entfernen.  Experiments using starch phosphates according to the invention with a water retention capacity of approx. 2500% and larger showed that the sorbent particles are able to absorb approx. 10 times their own weight of glycerol from biodiesel and thereby a maximum residual content of 0.02% to reach. The swelling capacity in pure glycerin is approximately the same as that in water, i.e. 1 g of such starch phosphates takes up about 25 g of glycerol. This high swelling capacity in glycerin can be used to remove dispersed glycerin from the biodiesel without time-consuming phase separation or centrifuges.

In der Praxis ist es zweckmäßig, den Trennprozess in Rührkaskaden oder Säulen durchzuführen, da mit dieser Verfahrensweise eine hohe Beladung der Stärkephosphatpartikel mit Glycerin erreicht wird. Bei Anwendung von Säulenschüttungen sollte das zu reinigende Rohprodukt im sogenannten "Aufstromverfahren" durch die Säulen geleitet werden, um Verdichtungen durch Quellen infolge Glycerinaufnahme zu vermeiden und eine größtmögliche Beladung der Stärkephosphatpartikel mit Glycerin zu erzielen. In practice, it is expedient to carry out the separation process in stirred cascades or columns, since this procedure entails a high loading of the starch phosphate particles Glycerin is achieved. When using column beds, the crude product to be cleaned should be passed through the columns in the so-called "upflow process" in order to avoid densification by swelling due to glycerol absorption and to achieve the greatest possible loading of the starch phosphate particles with glycerol.

Dabei ist zu beachten, dass nicht mit zu großer Durchströmungsgeschwindigkeit gearbeitet wird, da sich eine Verwirbelung der Partikelschüttung nachteilig auf den Reinigungseffekt auswirkt.  It should be noted here that the flow rate is not too high, as swirling the particle bed has a negative effect on the cleaning effect.

Da die Stärkephosphatpartikel in der Lage sind, ein Mehrfaches ihres Eigengewichtes an Glycerin aufzunehmen, wird ein sehr guter Reinigungseffekt erzielt.  Since the starch phosphate particles are able to absorb several times their own weight of glycerin, a very good cleaning effect is achieved.

Ein weiterer Vorteil ist die einfache Entsorgung der mit Glycerin beladenen Stärkephosphatpartikel. Da diese aus biologisch abbaubarem Material bestehen, ergeben sich mehrere Verwertungsmöglichkeiten. Die Sorbenspartikel können durch Kompostierung entsorgt oder ggf. auch zur Biogasgewinnung eingesetzt werden. Während des Abbauvorganges entsteht in beiden Fällen Phosphor und Stickstoff in untoxischer, pflanzenverfügbarer Form.  Another advantage is the easy disposal of the starch phosphate particles loaded with glycerin. Since these are made from biodegradable material, there are several possible uses. The sorbent particles can be disposed of by composting or, if necessary, also used for biogas production. In both cases, phosphorus and nitrogen are formed in non-toxic, plant-available form during the degradation process.

Beispiel 1 example 1

Neutralisation (Verfahrensstufe a))  Neutralization (process stage a))

1 1 Rohprodukt einer technischen Rapsölmethylesteranlage (nach Abtrennung der unteren, glycerinreichen Phase aus dem alkalischen Umesterungsgemisch, ohne Wasserwäsche) wurde 3 Stunden mit 2 g Natriumbicarbonat bei Zimmertemperatur verrührt und nach 15 minütigem Absitzen lassen vom Bodensatz dekantiert. Das trübe Produkt war nach wenigen Minuten Einwirkungszeit völlig klar (im Gegensatz dazu war eine Vergleichsprobe mit unbehandeltem Rohprodukt auch nach mehrtägigem Stehenlassen immer noch trüb und ergab im nachfolgend beschriebenen Test einen pH- Wert von 11,5).  1 1 crude product of a technical rapeseed oil methyl ester plant (after separation of the lower, glycerol-rich phase from the alkaline transesterification mixture, without water washing) was stirred for 3 hours with 2 g of sodium bicarbonate at room temperature and decanted from the sediment after sitting for 15 minutes. The cloudy product was completely clear after a few minutes of exposure (in contrast, a comparison sample with untreated crude product was still cloudy even after standing for several days and gave a pH of 11.5 in the test described below).

Eine 1 ml-Probe des mit Bicarbonat behandelten Rohproduktes wurde mit 1 ml destilliertem Wasser im Reagenzglas geschüttelt und danach in der wässrigen Phase ein pH von 8,0 ermittelt.  A 1 ml sample of the crude product treated with bicarbonate was shaken with 1 ml of distilled water in a test tube and then a pH of 8.0 was determined in the aqueous phase.

Abdestillieren des Methanols (Verfahrensstufe b))  Distilling off the methanol (process stage b))

Das mit Bicarbonat behandelte Rohprodukt wurde in einem Labor-Rotationsverdampfer auf 100 0C erhitzt. Als kein Methanol mehr abdestillierte, wurden Kondensator und Vorlage auf -5 0C gekühlt und schrittweise ein Vakuum von 4 kPa angelegt und Temperatur und Druck 15 Minuten gehalten. Als Destillat wurden 55 ml reines, wasserfreies Methanol erhalten. Im Destillationsrückstand hatten sich am Boden wenige Milliliter einer viskosen, braunen Flüssigkeit abgesetzt, die abgetrennt wurde. Nach dem Abtrennen dieser Flüssigkeit wurden 940 ml Biodiesel erhalten, die leicht getrübt waren. Nach den Bestimmungsmethoden DIN EN 14105 (für Glycerin) und E DIN EN 14538 (für den Alkaligehalt) wurden für den angefallenen, verunreinigten Biodiesel (FAME-Rohprodukt) folgende Werte ermittelt: The crude product treated with bicarbonate was heated to 100 ° C. in a laboratory rotary evaporator. When no more methanol distilled off, condenser and receiver was cooled to -5 0 C and gradually, a vacuum of 4 kPa is applied and held for temperature and pressure for 15 minutes. 55 ml of pure, anhydrous methanol were obtained as the distillate. A few milliliters of a viscous, brown liquid had settled on the bottom of the distillation residue and was separated off. After this liquid had been separated off, 940 ml of biodiesel were obtained, which were slightly cloudy. According to the determination methods DIN EN 14105 (for glycerin) and E DIN EN 14538 (for the alkali content), the following values were determined for the contaminated biodiesel (FAME raw product):

Glyceringehalt: 0,11 % Glycerin content: 0.11%

Alkaligehalt (Na + K): 4,9 mg/kg. Behandlung des Biodiesel (Verfahrensstufe c)) Alkali content (Na + K): 4.9 mg / kg. Treatment of biodiesel (process stage c))

Zur Behandlung des Biodiesel wurde ein phosphoryliertes und carbamidiertes Stärkephosphat auf Basis Kartoffelstärke mit folgenden Eigenschaften eingesetzt:  A phosphorylated and carbamidated starch phosphate based on potato starch with the following properties was used to treat biodiesel:

Phosphorgehalt: 7 %  Phosphorus content: 7%

Stickstoffgehalt. 2,5 % Nitrogen content. 2.5%

DS (Carbamidgruppen): 0,41 DS (carbamide groups): 0.41

DS (Phosphatestergruppen): 0,52  DS (phosphate ester groups): 0.52

Wasserrückhaltevermögen (WRHV): 2530 % Water retention capacity (WRHV): 2530%

Das ungereinigte Stärkephosphat-Rohprodukt wurde zu kleinen Partikeln zerkleinert (ca. 2 bis 5 mm großes Granulat bzw. Körner).  The raw crude starch phosphate product was broken up into small particles (approx. 2 to 5 mm large granules or grains).

1 g dieses Granulats wurden in ein Becherglas gegeben, in das die nach der Verfahrensstufe b) erhaltene Menge von 940 ml verunreinigtem Biodiesel (FAME-Rohprodukt) vorgelegt ist. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt. Schon nach wenigen Minuten Rührzeit änderte sich das Aussehen des Biodiesel von trüb zu klar. Die Stärkephosphatpartikel setzten sich sehr rasch nach Beendigung des Rührens (Rührzeit 30 min) ab. Äußerlich waren keine Veränderungen an den Stärkephosphatpartikeln zu erkennen. Der überstehende, gereinigte Biodiesel wurde dekantiert. Anschließend wurden Dichte, Glyceringehalt und Alkaligehalt bestimmt.  1 g of this granulate was placed in a beaker into which the amount of 940 ml of contaminated biodiesel (FAME crude product) obtained after process step b) was placed. The mixture was stirred at room temperature. After just a few minutes of stirring, the appearance of the biodiesel changed from cloudy to clear. The starch phosphate particles settled very quickly after the stirring had ended (stirring time 30 min). No changes in the starch phosphate particles were visible externally. The supernatant, purified biodiesel was decanted. The density, glycerol content and alkali content were then determined.

Dichte: 0,88 kg/l  Density: 0.88 kg / l

Glyceringehalt: 0,01 % (nach DIN EN 14105)  Glycerol content: 0.01% (according to DIN EN 14105)

Alkaligehalt (Na + K): 1,0 mg/kg (nach E DIN EN 14538) Alkali content (Na + K): 1.0 mg / kg (according to E DIN EN 14538)

Beispiel 2 Example 2

In analoger Weise, wie in Beispiel 1 (Verfahrensstufen a) und b)), wurde mit Bicarbonat behandeltes Rohprodukt hergestellt und Methanol abdestilliert.  In an analogous manner as in Example 1 (process steps a) and b)), crude product treated with bicarbonate was prepared and methanol was distilled off.

Nach dem Abdestillieren des Methanols bildete sich durch dreitägiges Ruhen des Destillationsrückstandes eine vollkommen klare Flüssigkeit. Es wurden 940 ml Biodiesel erhalten. Nach den Bestimmungsmethoden DIN EN 14105 (für Glycerin) und E DIN EN 14538 (für den Alkaligehalt) wurden für den angefallenen, verunreinigten Biodiesel (FAME-Rohprodukt) folgende Werte ermittelt:  After the methanol had been distilled off, a completely clear liquid was formed by resting the distillation residue for three days. 940 ml of biodiesel were obtained. According to the determination methods DIN EN 14105 (for glycerin) and E DIN EN 14538 (for the alkali content), the following values were determined for the contaminated biodiesel (raw FAME product):

Glyceringehalt: 0,05 % Glycerin content: 0.05%

Alkaligehalt (Na + K): 1,7 mg/kg. Alkali content (Na + K): 1.7 mg / kg.

Behandlung des Biodiesel (Verfahrensstufe c)) Treatment of biodiesel (process stage c))

Zur Behandlung des Biodiesel wurde ein phosphoryliertes und carbamidiertes Stärkephosphat auf Basis Weizenmehl mit folgenden Eigenschaften eingesetzt:  A phosphorylated and carbamidated starch phosphate based on wheat flour with the following properties was used to treat biodiesel:

Phosphorgehalt: 9,8 % Phosphorus content: 9.8%

Stickstoffgehalt. 0,84 % Nitrogen content. 0.84%

DS (Carbamidgruppen): 0,15 DS (carbamide groups): 0.15

DS (Phosphatestergruppen): 0,79 DS (phosphate ester groups): 0.79

Wasserrückhaltevermögen (WRHV): 2300 % Das ungereinigte Stärkephosphat-Rohprodukt wurde zu kleinen Partikeln zerkleinert (ca. 2 bis 5 mm großes Granulat). 1 g dieses Granulats wurden in ein Becherglas gegeben, in das die nach der Verfahrensstufe b) erhaltene Menge von 940 ml verunreinigtem Biodiesel (FAME- Rohprodukt) vorgelegt ist. Das Gemisch wurde bei Zimmertemperatur gerührt. Die Stärkephosphat-Partikel setzten sich sehr rasch nach Beendigung des Rührens (Rührzeit 30 min) ab. Äußerlich waren keine Veränderungen an den Stärkephosphat-Partikel zu erkennen. Der überstehende, gereinigte Biodiesel wurde dekantiert. Anschließend wurden Dichte, Glycerin- gehalt und Alkaligehalt bestimmt. Water retention capacity (WRHV): 2300% The raw crude starch phosphate product was broken up into small particles (approx. 2 to 5 mm granules). 1 g of this granulate was placed in a beaker into which the amount of 940 ml of contaminated biodiesel (FAME crude product) obtained after process step b) was placed. The mixture was stirred at room temperature. The starch phosphate particles settled very quickly after the stirring had ended (stirring time 30 min). No changes in the starch phosphate particles were visible externally. The supernatant, purified biodiesel was decanted. The density, glycerol content and alkali content were then determined.

Dichte: 0,88 kg/l Density: 0.88 kg / l

Glyceringehalt: 0,01 % (nach DIN EN 14105)  Glycerol content: 0.01% (according to DIN EN 14105)

Alkaligehalt (Na + K): 1 ,0 mg/kg (nach E DIN EN 14538). Alkali content (Na + K): 1.0 mg / kg (according to E DIN EN 14538).

Beispiel 3 Example 3

In analoger Weise, wie in Beispiel 2 (Verfahrensstufen a) und b)), wurde eine größere Menge Rohprodukt mit Bicarbonat behandelt, Methanol abdestilliert und durch mehrtägiges Absitzenlassen geklärt. Es wurden 30 I verunreinigter, klarer Biodiesel erhalten.  In a manner analogous to that in Example 2 (process steps a) and b)), a larger amount of crude product was treated with bicarbonate, methanol was distilled off and clarified by letting it sit for several days. 30 l of contaminated, clear biodiesel were obtained.

Nach den Bestimmungsmethoden DIN EN 14105 (für Glycerin) und E DIN EN 14538 (für den Alkaligehalt) wurden für den angefallenen, verunreinigten Biodiesel (FAME-Rohprodukt) folgende Werte ermittelt: According to the determination methods DIN EN 14105 (for glycerin) and E DIN EN 14538 (for the alkali content), the following values were determined for the contaminated biodiesel (FAME raw product):

Glyceringehalt: 0,05 % Glycerin content: 0.05%

Alkaligehalt (Na + K): 1,7 mg/kg. Alkali content (Na + K): 1.7 mg / kg.

Behandlung des Biodiesel (Verfahrensstufe c)) Treatment of biodiesel (process stage c))

Zur Behandlung des Biodiesel wurde ein phosphoryliertes und Carbamid iertes Stärkephosphat auf Basis Weizenmehl mit folgenden Eigenschaften eingesetzt:  A phosphorylated and carbamide-based starch phosphate based on wheat flour with the following properties was used to treat biodiesel:

Phosphorgehalt: 7,4 % Phosphorus content: 7.4%

Stickstoffgehalt. 3,9 % Nitrogen content. 3.9%

DS (Carbamidgruppen): 0,71 DS (carbamide groups): 0.71

DS (Phosphatestergruppen): 0,61 DS (phosphate ester groups): 0.61

Wasserrückhaltevermögen (WRHV): 3450 % Water retention capacity (WRHV): 3450%

Das ungereinigte Stärkephosphat-Rohprodukt wurde zu kleinen Partikeln zerkleinert (ca. 2 bis 5 mm großes Granulat).  The raw crude starch phosphate product was broken up into small particles (approx. 2 to 5 mm granules).

Zur Ermittlung der möglichen Beladung bis zum Erreichen des von der DIN EN 14214 erlaubten Glycerinrestgehaltes von 0,02 % als Gleichgewichtswert der Sorption wurden 30 Versuche durchgeführt, wobei 1 g Granulat nacheinander wiederholt (30-mal) mit 1 I verunreinigtem Biodiesel 3 Stunden lang schonend verrührt wurde. Nach dem Absitzenlas-sen des Granulats wurde die Flüssigkeit möglichst vollständig dekantiert und Glycerin- und Alkaligehalt nach den vorgenannten Methoden bestimmt.  30 tests were carried out to determine the possible loading until the residual glycerol content of 0.02% permitted by DIN EN 14214 was reached as an equilibrium value of the sorption, with 1 g of granules being repeated successively (30 times) with 1 l of contaminated biodiesel for 3 hours was stirred. After the granules had been left to settle, the liquid was decanted as completely as possible and the glycerol and alkali content were determined by the abovementioned methods.

Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: The following results were achieved:

Die Versuche 1 bis 28 ergaben Biodiesel mit einem Glyceringehalt von maximal 0,01 % und einen auf 1 mg/kg abgesenkten Alkaligehalt. Die Sorptionsversuche 29 und 30 ergaben einen Anstieg des Glyceringehaltes auf 0,02 %, bei unverändertem Alkaligehalt von 1 mg/kg. Experiments 1 to 28 resulted in biodiesel with a glycerol content of at most 0.01% and an alkali content reduced to 1 mg / kg. Sorption tests 29 and 30 gave one Glycerol content increased to 0.02%, with unchanged alkali content of 1 mg / kg.

Aus der Abnahme des Glyceringehalts der ersten 28 Proben wurde die Beladung des Granulats berechnet, ab der der von der DIN EN 14214 vorgeschriebene maximale Glyceringehalt von The loading of the granulate was calculated from the decrease in the glycerol content of the first 28 samples, from which the maximum glycerol content of

0,02 % erreicht wurde: 0.02% was reached:

28 [I] x 0,88 [kg/l] x (0,05 - 0,01 )[g/100g] x 10 [100g/kg] = 9,856 g  28 [I] x 0.88 [kg / l] x (0.05-0.01) [g / 100g] x 10 [100g / kg] = 9.856 g

Somit ist nachgewiesen, das 1 g des eingesetzten Stärkephosphats in der Lage ist, ca. 10 g an It has thus been demonstrated that 1 g of the starch phosphate used is capable of approximately 10 g

Glycerin unter Einhaltung des vorgeschriebenen Restgehaltes aufzunehmen. Take up glycerin in compliance with the prescribed residual content.

Claims

Patentansprüche Claims 1. Verfahren zur Entfernung von Verunreinigungen aus Fettsäuremethylestern (FAME) auf Basis natürlicher Fette und Öle, die durch Umesterung des Ausgangsöls mit Methanol in Gegenwart eines Katalysators erhalten werden, und das FAME-Rohprodukt mit einem Absorptionsmittel in Kontakt gebracht wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte in der angegebenen Reihenfolge: 1. A process for removing impurities from fatty acid methyl esters (FAME) based on natural fats and oils, which are obtained by transesterifying the starting oil with methanol in the presence of a catalyst, and the FAME crude product is brought into contact with an absorbent, characterized by the following process steps in the order given: a) das FAME-Rohprodukt wird zur Entfernung des Umesterungskatalysators mit einem im Rohprodukt unlöslichen Neutralisationsmittel behandelt,  a) the FAME crude product is treated to remove the transesterification catalyst with a neutralizing agent which is insoluble in the crude product, b) danach wird Methanol abdestilliert und  b) then methanol is distilled off and c) anschließend das methanolfreie FAME-Rohprodukt in ein oder mehrmaligen Kontakt mit phosphorylierten und Carbamid ierten Stärkephosphatpartikeln gebracht, wobei im FAME-Rohprodukt enthaltenes Glycerin von den Stärkephosphat-Partikeln absorbiert wird.  c) the methanol-free FAME raw product is then brought into one or more contact with phosphorylated and carbamide-based starch phosphate particles, glycerol contained in the FAME raw product being absorbed by the starch phosphate particles. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Neutralisationsmittel eine Säure, ein Säureanhydrid, ein Salz oder Kohlendioxid eingesetzt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that an acid, an acid anhydride, a salt or carbon dioxide is used as neutralizing agent. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Salz Natriumbicarbonat verwendet wird. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that sodium bicarbonate is used as salt. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz von Kohlendioxid Wasser in der zur Hydrolyse des Methylats erforderlichen Menge zugegeben wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that when carbon dioxide is used, water is added in the amount required for the hydrolysis of the methylate. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzmenge an Stärkephosphat 0,1 bis 1g je Liter methanolfreies FAME-Rohprodukt beträgt. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the amount of starch phosphate used is 0.1 to 1 g per liter of methanol-free FAME crude product. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kon- taktierung des methanolfreien FAME-Rohproduktes mit dem Stärkephosphat in einer Rührkaskaden- oder Säulenanordnung erfolgt. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the contacting of the methanol-free FAME raw product with the starch phosphate takes place in a stirred cascade or column arrangement. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Stärkephosphate Produkte eingesetzt werden, deren Anhydroglucoseeinheiten einen durchschnittlichen Substitutionsgrad DS der Carbamidgruppen und der Phosphatestergruppen von jeweils 0,1 bis 1 aufweisen. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that products are used as starch phosphates whose anhydroglucose units have an average degree of substitution DS of the carbamide groups and the phosphate ester groups of 0.1 to 1 each. 8. Verwendung von phosphorylierten und carbamidierten Stärkephosphaten, deren Anhydroglucoseeinheiten durch Phosphatestergruppen und Carbamidgruppen substituiert sind, als körniges Absorptionsmittel zur Entfernung von Glycerin aus Fettsäuremethylestern (FAME) auf Basis natürlicher Fette und Öle. 8. Use of phosphorylated and carbamidated starch phosphates, the anhydroglucose units of which are substituted by phosphate ester groups and carbamide groups, as a granular absorbent for the removal of glycerol from fatty acid methyl esters (FAME) based on natural fats and oils. 9. Verwendung der Stärkephosphate nach Anspruch 8 in Einsatzmengen von 0,1 bis 1g je Liter FAME-Rohprodukt. 9. Use of the starch phosphates according to claim 8 in amounts of 0.1 to 1 g per liter of FAME raw product. 10. Verwendung von Stärkephosphaten nach einem der Ansprüche 8 oder 9, deren Anhy- droglucoseeinheiten einen durchschnittlichen Substitutionsgrad DS der Carbamidgruppen und der Phosphatestergruppen von jeweils 0,1 bis 1 aufweisen. 10. Use of starch phosphates according to one of claims 8 or 9, whose anhydroglucose units have an average degree of substitution DS of the carbamide groups and the phosphate ester groups of 0.1 to 1 each. 11. Verwendung der Stärkephosphate nach einem der Ansprüche 8 bis 10 zur Reinigung von Biodiesel. 11. Use of the starch phosphates according to one of claims 8 to 10 for the purification of biodiesel. 12. Verwendung von phosphorylierten und carbamidierten Stärkephosphaten, deren Anhy- droglucoseeinheiten durch Phosphatestergruppen und Carbamidgruppen substituiert sind, als Superabsorber für Glycerin. 12. Use of phosphorylated and carbamidated starch phosphates, the anhydroglucose units of which are substituted by phosphate ester groups and carbamide groups, as superabsorbents for glycerol.
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