BİYODİZEL YAN ÜRÜNÜ GLİSERİNİN ESTERLEŞME VE ASETİLASYONU İLE DEĞERLİ KİMYASALLARIN ÜRETİMİ

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.

PRODUCTION OF VALUABLE CHEMICALS VIA ESTERIFICATION AND ACETYLATION OF GLYCEROL, BY-PRODUCT OF BIODIESEL

Biodiesel is an alternative fuel to gasoline due to its environmental and economical benefits. Glycerol is the mainby-product of the biodiesel production by transesterification of vegetable oil with methanol or ethanol. Theesterification of glycerol with acetic acid can be a good choice for utilization of by-product glycerol. In this workesterification of glycerol with acetic acid was performed in liquid phase autoclave batch reactor in the presenceof Smopex-101. Complete glycerol conversion was achieved in the reaction studies even at room temperatures.Effects of reaction temperatures and initial reactant molar ratios on the glycerol conversions and productselectivity were also investigated. The maximum diacetin (77 %) and triacetin (23 %) selectivities were achievedat 363 K and glycerol/acetic acid; 1/12 molar ratio. Acetylation reactions were performed with acetyl chloride inthe presence of Smopex-101 in order to increase triacetin selectivity. 66 % triacetin selectivity was achieved inacetylation reaction studies in a period of 1200 minutes at room temperature.

___

  • 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.
Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 1300-1884
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Oğuzhan YILMAZ
Sayıdaki Diğer Makaleler

YYPE VE PP PARÇALARDAKİ KALINTI GERİLMELERE ENJEKSİYON KALIPLAMA ŞARTLARININ ETKİLERİ

Şükran KATMER, Çetin KARATAŞ

YENİ TİP EKSENEL AKILI ANAHTARLAMALI RELÜKTANS MOTOR MANYETİK ANALİZİ VE TASARIMI

Yusuf ÖNER, Mehmet ÖZTÜRK

ADAPTIVE DATA SEQUENCE GENERATOR FOR NOISY SIGNALS IN LOW RATE WIRELESS PERSONAL AREA NETWORKS

Selçuk ÖKDEM, Sibel ARSLAN

TURBOŞARJLI ÖN YANMA ODALI BİR DİZEL MOTORUNDA BENZİN-DİZEL YAKITI KARIŞIMLARININ KULLANILMASININ MOTOR PERFORMANS PARAMETRELERİ VE NOx EMİSYONU ÜZERİNDEKİ ETKİLERİNİN DENEYSEL İNCELENMESİ

Zehra ŞAHİN

SODYUM HİDROKSİT (NaOH) VE POTASYUM HİDROKSİT (KOH) KULLANILARAK ÜRETİLEN MISIR YAĞI BİYODİZELLERİNİN OPTİMUM REAKSİYON PARAMETRELERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

Mert GÜLÜM, Atilla BİLGİN, Abdülvahap ÇAKMAK

DÜŞÜK HIZLI KABLOSUZ KİŞİSEL ALAN AĞLARINDA GÜRÜLTÜLÜ SİNYALLERE YÖNELİK ADAPTİF VERİ DİZİSİ ÜRETECİ

Sibel ARSLAN, Selçuk ÖKDEM

PAMUK METİL ESTERİNE N-HEPTAN KATKISININ MOTOR PERFORMANSI VE YANMA KARAKTERİSTİKLERİNE ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

Mehmet ÇELİK, Hamit SOLMAZ, H. Serdar YÜCESU

Candida utilis MAYASIYLA LİPAZ ENZİMİ AKTİVİTESİNİN FARKLI ORTAM KOŞULLARINDA İNCELENMESİ

Neşe KEKLİKCİOĞLU ÇAKMAK, Ünsal AÇIKEL

ALSİ7 KÖPÜKLERİN GÖZENEK MORFOLOJİSİ ÜZERİNE B4C İLAVESİNİN ETKİSİ

Arif UZUN, Mehmet TÜRKER

KARAYOLU İLE TEHLİKELİ MADDE TAŞIMACILIĞI İÇİN COĞRAFİ BİLGİ SİSTEMİ DESTEKLİ ÇEVRESEL RİSK ANALİZİ

Serhan KARABULUT, Ebru ÖCALIR-AKÜNAL