BİYODİZEL YAN ÜRÜNÜ GLİSERİNİN ESTERLEŞME VE ASETİLASYONU İLE DEĞERLİ KİMYASALLARIN ÜRETİMİ

Emine Kaya Ekinci, Gamze Gündüz, Nuray OKTAR
1.685 759

Öz


Çevreci bir yakıt olan biyodizel çeşitli avantajlarından ötürü dizel yakıta alternatif bir yakıttır. Bitkisel yağın metanol veya etanol ile transesterleşmesiyle biyodizel üretilmekte ve yan ürün olarak önemli miktarda gliserin oluşmaktadır. Gliserinin asetik asitle esterleşmesi biyodizel üretiminden kaynaklanan artan gliserinin değerlendirilmesi açısından alternatif bir çözüm teşkil eder. Yapılan çalışmada gliserinin asetik asitle esterleşme reaksiyonu Smopex-101 varlığında sıvı faz kesikli otoklav reaktörde incelenmiştir. Yapılan reaksiyon çalışmalarında oda sıcaklığında oldukça kısa sürede (25 dakika) %100 gliserin dönüşümüne ulaşılmıştır. Reaksiyon sıcaklığı ve başlangıç reaktan molar oranlarının gliserin dönüşümü ve ürün seçiciliği açısından etkisi incelenmiştir. En yüksek diasetin (%77) ve triasetin (%23) seçiciliğine 363K’de ve gliserin/asetik asit;1/12 molar oranında ulaşılmıştır. Triasetin seçiciliğini artırmaya yönelik asetil klorür ile Smopex-101 varlığında asetilasyon reaksiyonu gerçekleştirimiştir. Oda sıcaklığında gerçekleştirilen çalışmalarda 1200 dakika sonunda %60 triasetin seçiciliğine ulaşılmıştır.


Anahtar kelimeler


Smopex-101, gliserin, esterleşme, asetilasyon

Tam metin:

PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.17341/gummfd.97245

Referanslar


Gonçalves, L.C., Pinto, B.P., Silva, J.C., Mota C.J.A., “Acetylation of glycerol catalyzed by different solid acids” Catalysis Today, Cilt 133, 673–677, 2008.

Liao X., Zhu, Y., Wang, S.-G., Li, Y., “Producing triacetylglycerol with glycerol by two steps: Esterification and acetylation” Fuel Processing Technology,, Cilt 90, 988–993, 2009.

Garcia, E., Laca, M., Perez, E., Garrido, A., Peinado, J., “New Class of Acetal Derived from Glycerin as a Biodiesel Fuel Component” Energy Fuels, Cilt 22, 4274–4280, 2008.

Casas, A., Ruiz, J., R., Ramos, M.,J., Perez, A., “Effects of Triacetin on Biodiesel Quality” Energy Fuels, Cilt 24, 4481–4489, 2010.

Sawant, D. P., Vinu, A., Justus, J., Srinivasu, P., Halligudi S.B., “Catalytic performances of silicotungstic acid/zirconia supported SBA-15 in an esterification of benzyl alcohol with acetic acid”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, Cilt 276, 150-157, 2007.

Rönnback, R., Salmi, T., Vuori, A., Haario, H., Lehtonen, J., Sundqvist, A., Tirronen, E., “Development of a kinetic model for the esterification of acetic acid with methanol in the presence of a homogeneous acid catalyst”, Chemical Engineering Science, Cilt 52, 3369-3381, 1997.

Jermy, B.R., Pandurangan, A., “A highly efficient catalyst for the esterification of acetic acid using n-butyl alcohol”, Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, Cilt 237, 146-154, 2005.

Yadav, G., D., Mehta, P., H., “Heterogeneous catalysis in esterification reactions - preparation of phenethyl acetate and cyclohexyl acetate by using a variety of solid acidic catalysts”, Ind. Eng. Chem. Res., Cilt 33, 2198-2208, 1994.

Corma, A., Garcia, H., Iborra, S., Primo J., “Modified faujasite zeolites as catalysts in organic reactions: Esterification of carboxylic acids in the presence of HY zeolites”, Journal of Catalysis, Cilt 120, 78-87, 1989.

Pereira,C., S., M., Pinho, S., P., Silva, V., M., T., M., Rodrigues, A., E., “Thermodynamic equilibrium and reaction kinetics for the esterification of lactic acid with ethanol catalyzed by ion-exchange resin”, Ind. Eng. Chem. Res., Cilt 47, 1453-1463, 2008.

Yu, G., X., Zhou, X., L., Li, C., L., Chen, L., F., Wang, J., A., “Esterification over rare earth oxide and alumina promoted SO42−/ZrO2”, Catalysis Today, Cilt 148, 169-173, 2009.

Peters, T., A., Benes, N., E., Holmen, A., Keurentjes, J., T., F., “Comparison of commercial solid acid catalysts for the esterification of acetic acid with butanol” , Applied Catalysis A: General, Cilt 297:182, 2006.

Ferreira, P., Fonseca, I.M., Ramos, A.M., Vital J., Castanheiro, J.E., “Esterification of glycerol with acetic acid over dodecamolybdophosphoric acid encaged in USY zeolite”, Catalysis Communications, Cilt 10, 481–484, 2009.

Zhou, L., Nguyen, T.-H., Adesina, A., A., “The acetylation of glycerol over Amberlyst-15: Kinetic and product distribution”, Fuel Processing Technology, Cilt 104, 310-318, 2012.

Balaraju, M., Nikhitha, P., Jagadeeswaraiah, K., Srilatha, K., Sai Prasad,P.S., Lingaiah N., “Acetylation of glycerol to synthesize bioadditives over niobic acid supported tungstophosphoric acid catalysts”, Fuel Processing Technology, Cilt 91, 249–253, 2010.

Maki- Arvela, P., Salmi, T., Sundell, M., Ekman, K., Peltonen, R., Lehtonen, J., “Comparison of polyvinylbenzene and polyolefin supported sulphonic acid catalysts in the esterification of acetic acid”, Applied Catalysis A: General, Cilt 184, 25-32, 1999.

Lilja, J., Aumo, J., Salmi, T., Murzin, D., Maki- Arvela, P., Sundell, M., Ekman, K., Peltonen, R., Vainio, H., “ Kinetics of esterification of propanoic acid with methanol over a fibrous polymer- supported sulphonic acid catalyst”, Applied Catalysis A: General, Cilt 228, 253-267, 2002.

Peters, A.N., Benes, N.E., “Comparison of commercial solid acid catalysts for the esterification of acetic acid with butanol”, Applied Catalysis A: General, Cilt 297, 182-188, 2006.

Khayoon, M., S., Hameed B., H., “Synthesis of Hibrid SBA-15 functionalized with molybdophosphoric acid as efficient catalyst for glycerol esterification to fuel additives”, Applied Catalysis A: General, Cilt 433-434, 152-161, 2012.

Melero, J., A., Grieken, R., Morales, G., Nuno, V., “Friedel Crafts acylation of aromatic compounds over arenesulfonic containing mesostructured SBA-15 materials”, Catalysis Communications, Cilt 5, 131-136, 2004.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.