Аппарат для получения топлива (варианты) и система для получения сложного алкилового эфира (варианты)

Изобретение относится к устройству для получения топлива, в частности, биодизельного топлива из растительных масел и животных жиров. Аппарат содержит реактор и механизм возврата. Реактор имеет вход для приема смеси, содержащей первый реагент, второй реагент, фермент, продукт реакции, инертный растворитель и выход для выпуска продукта реакции, включающего продукт реакции, принятый на входе, и продукт реакции, полученный при реакции между первым и вторым реагентами. Растворитель растворяет, по меньшей мере, часть первого и второго реагентов. Фермент служит для облегчения реакции между первым и вторым реагентом с целью увеличения количества продукта реакции. Механизм возврата направляет, по меньшей мере, часть продукта реакции из выхода обратно на вход. Обеспечивается получение высококачественного биодизельного топлива с меньшими отходами и сниженным побочным продуктом в установке простой конфигурации, 5 н.и 36 з.п. ф-лы, 23 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Аппарат для получения топлива, содержащий
первый реактор, имеющий
вход для приема смеси, содержащей первый реагент, второй реагент, продукт реакции и инертный растворитель, который растворяет, по меньшей мере, часть первого и второго реагентов,
фермент для облегчения реакции между первым и вторым реагентами, чтобы получить больше продукта реакции, и
выход для выпуска продукта реакции, включающего продукт реакции, полученный на входе, и продукт реакции между первым и вторым реагентами, и механизм возврата для направления, по меньшей мере, части продукта реакции из выхода обратно на вход.

2. Аппарат по п.1, в котором продукт реакции содержит сложный алкиловый эфир.

3. Аппарат по п.2, в котором механизм возврата направляет, по меньшей мере, часть сложного алкилового эфира обратно на вход.

4. Аппарат по п.2, в котором смесь включает растворитель, который растворяет, по меньшей мере, часть первого реагента, второго реагента и продукта реакции.

5. Аппарат по п.4, в котором выход выпускает, по меньшей мере, сложный алкиловый эфир, растворитель и непрореагировавший первый реагент.

6. Аппарат по п.5, который дополнительно содержит испаритель, чтобы испарять растворитель, для образования смеси, содержащей сложный алкиловый эфир и непрореагировавший первый реагент.

7. Аппарат по п.5, в котором выход также выпускает глицерин.

8. Аппарат по п.5, который дополнительно содержит испаритель, чтобы испарять растворитель, для образования смеси, содержащей сложный алкиловый эфир, глицерин и непрореагировавший первый реагент.

9. Аппарат по п.8, который дополнительно содержит фазовый сепаратор для отделения сложного алкилового эфира от глицерина на основе фазового разделения жидкость-жидкость.

10. Аппарат по п.1, в котором первый реагент содержит триглицерид.

11. Аппарат по п.1, в котором первый реагент содержит карбоновую кислоту.

12. Аппарат по п.1, в котором второй реагент содержит, по меньшей мере, один из первичных и вторичных спиртов.

13. Аппарат по п.1, в котором первый реагент содержит, по меньшей мере, одно из растительных масел или животных жиров.

14. Аппарат по п.13, в котором продукт реакции имеет композицию, подходящую для использования в качестве горючего.

15. Аппарат по п.1, который дополнительно содержит второй реактор, имеющий вход для приема смеси, содержащей
дополнительное количество второго реагента и продукта реакции из выхода первого реактора,
фермент для облегчения реакции между вторым реагентом и другими компонентами, чтобы получить больше продукта реакции, и выход для выпуска продукта реакции, включающий продукт реакции, полученный на входе второго реактора, и продукт реакции, полученный в реакции между вторым реагентом и другими компонентами.

16. Аппарат по п.15, который дополнительно содержит испаритель для испарения инертного растворителя и, по меньшей мере, один из непрореагировавших компонентов, первый или второй.

17. Аппарат по п.16, который дополнительно содержит молекулярный испаритель для отделения продукта реакции от оставшегося непрореагировавшего компонента.

18. Аппарат по п.17, в котором продукт реакции содержит сложный алкиловый эфир.

19. Аппарат по п.18, который дополнительно содержит механизм возврата для направления, по меньшей мере, части сложного алкилового эфира из выхода второго реактора обратно на вход первого реактора.

20. Аппарат по п.1, который дополнительно содержит молекулярный испаритель для отделения продукта реакции от оставшегося непрореагировавшего компонента.

21. Аппарат по п.20, в котором продукт реакции содержит сложный алкиловый эфир.

22. Аппарат для получения топлива, содержащий
реактор, имеющий вход для приема смеси, содержащей реагенты, фермент для облегчения реакции между реагентами и механизм возврата для направления, по меньшей мере, части продукта реакции обратно на вход.

23. Аппарат по п.22, в котором продукт реакции содержит сложный алкиловый эфир, и механизм возврата направляет, по меньшей мере, часть сложного алкилового эфира обратно на вход.

24. Аппарат по п.22, в котором реагенты содержат, по меньшей мере, одно из триглицерида и карбоновой кислоты, и, по меньшей мере, один из первичных и вторичных спиртов.

25. Аппарат по п.22, в котором фермент содержит липазу.

26. Система для получения сложного алкилового эфира, содержащая
первую подсистему, включающую
первый реактор, имеющий
первый вход для приема первой смеси, содержащей первый реагент, второй реагент и инертный растворитель для растворения первого и второго реагентов,
первый фермент для облегчения реакции между первым и вторым реагентом, чтобы получить продукт реакции, и
первый выход для выпуска продукта реакции, инертного растворителя и других компонентов, и
вторую подсистему, включающую
второй реактор, имеющий
второй вход, для приема второй смеси, содержащей дополнительный второй реагент и инертный растворитель для растворения, по меньшей мере, части продукта реакции и других компонентов из первого выхода,
второй фермент для облегчения реакции между вторым реагентом и другими компонентами, чтобы получить больше продукта реакции, и
второй выход для выпуска продукта реакции, включающего продукт реакции, полученный на втором входе, и продукт реакции, полученный в результате реакции второго реагента и других компонентов.

27. Система по п.26, в которой продукт реакции содержит сложный алкиловый эфир.

28. Система по п.27, дополнительно включающая механизм возврата для направления, по меньшей мере, части сложного алкилового эфира из первого выхода обратно на первый вход.

29. Система по п.27, дополнительно включающая механизм возврата для направления, по меньшей мере, части сложного алкилового эфира из второго выхода обратно на первый вход.

30. Система по п.27, в которой вторая подсистема содержит сепаратор для удаления, по меньшей мере, части компонентов, других, чем сложный алкиловый эфир, из продукции первого раствора из второго выхода для получения второго раствора, который имеет, по меньшей мере, 90 мас.% ложного алкилового эфира.

31. Система по п.30, в которой сепаратор содержит испаритель.

32. Система по п.30, в которой сепаратор содержит сепаратор жидкость-жидкость.

33. Система по п.27, в которой первая подсистема содержит сепаратор для удаления, по меньшей мере, части компонентов, других, чем сложный алкиловый эфир, из продукции первого раствора из первого выхода для получения второго раствора, который имеет более высокую концентрацию сложного алкилового эфира, чем первый раствор.

34. Система по п.33, в которой сепаратор содержит испаритель.

35. Система по п.34, в которой сепаратор содержит сепаратор жидкость-жидкость.

36. Аппарат для получения топлива, содержащий
испаритель, имеющий ввод для приема смеси, содержащей сложный алкиловый эфир, спирт, инертный растворитель и глицерин, испаритель для испарения инертного растворителя и спирта для получения раствора, включающего сложный алкиловый эфир и глицерин, и
сепаратор, имеющий ввод для приема раствора, сепаратор для отделения сложного алкилового эфира от глицерина на основании жидкость-жидкость фазового разделения.

37. Аппарат для получения сложного алкилового эфира, содержащий
смеситель для смешивания источника масла и первичного или вторичного спирта в органическом растворителе, чтобы образовывать раствор, причем источник масла включает триглицерид,
реактор для приема раствора, причем реактор включает липазу для облегчения реакции между триглицеридом и первичным спиртом или вторичным спиртом, чтобы получить сложный алкиловый эфир, в котором глицерин получается как побочный продукт,
испаритель для удаления органического растворителя и непрореагировавшего первичного спирта или вторичного спирта, и фазовый сепаратор для отделения сложного алкилового эфира от глицерина.

38. Аппарат по п.37, дополнительно включающий носитель, причем липаза фиксирована в неподвижном состоянии на носителе.

39. Аппарат по п.37, дополнительно включающий механизм возврата, обеспечивающий возможность, по меньшей мере, части сложного алкилового эфира, отделенного фазовым сепаратором, введения во вход и добавления к раствору.

40. Аппарат по пп.1-25, выполненный с возможностью получения биодизельного топлива с использованием ферментной трансэтерификации триглицерида или этерификации карбоновой кислоты.

41. Аппарат по пп.1-25, используемый для получения биодизельного топлива.