High Conversion of Palm Olein to Ethyl Esters Using a Strong Anion Exchange Resin: Study of the Operational Parameters
Creators
- 1. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
- 2. Universidade Federal de São Paulo
Description
Biodiesel, known as a mixture of fatty acid ethyl/methyl esters, is seen as an alternative, ecofriendly, biodegradable and renewable non-fossil fuel.The use of heterogeneous catalysts for biodiesel synthesis can solve several problems associated with the homogeneous alkaline catalyzedtransesterification.Therefore, this work reports the evaluation of the commercial resin Amberlyst A26OH, a strong anion exchange resin, as a heterogeneous catalyst for the batch transesterification of refined palm olein with ethanol.It was studied the effects of the main operational parameters, considering the molar ratio of the reaction mixture (MRRM), namely the molar ratio of ethanol to olein taking into account only the ethanol added to the reaction system, and the total molar ratio (TMR), in this case considering also the amount of ethanol carried by the resin after its pretreatment.It was determined an optimal range of operational conditions by response surface methodology, guaranteeing conversion to ethyl esters higher than 96% with a catalyst amount corresponding to a range from 10.4 to 11.4% of the oil quantity, a temperature within the range of 55 to 60 °C and a MRRM within the range from 3.5:1 to 6.0:1.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
يُنظر إلى الديزل الحيوي، المعروف باسم خليط من إسترات إيثيل/ميثيل الأحماض الدهنية، على أنه وقود غير أحفوري بديل وصديق للبيئة وقابل للتحلل الحيوي ومتجدد. يمكن أن يؤدي استخدام المحفزات غير المتجانسة لتخليق الديزل الحيوي إلى حل العديد من المشكلات المرتبطة بالتحفيز القلوي المتجانس. لذلك، يفيد هذا العمل بتقييم الراتنج التجاري Amberlyst A26OH، وهو راتنج قوي لتبادل الأنيونات، كمحفز غير متجانس لتحويل دفعة من أولين النخيل المكرر مع الإيثانول. تمت دراسة آثار المعلمات التشغيلية الرئيسية، مع الأخذ في الاعتبار النسبة المولارية للتفاعل الخليط (MRRM)، أي النسبة المولية من الإيثانول إلى الأولين مع الأخذ في الاعتبار فقط الإيثانول المضاف إلى نظام التفاعل، والنسبة المولية الإجمالية (TMR)، في هذه الحالة مع الأخذ في الاعتبار أيضًا كمية الإيثانول التي يحملها الراتنج بعد معالجته المسبقة. تم تحديد نطاق أمثل للظروف التشغيلية من خلال منهجية سطح الاستجابة، مما يضمن التحويل إلى إسترات الإيثيل أعلى من 96 ٪ مع كمية محفز تقابل نطاق من 10.4 إلى 11.4 ٪ من كمية الزيت، وهي درجة حرارة ضمن نطاق 55 إلى 60 درجة مئوية و MRRM ضمن النطاق من 3.5:1 إلى 6.0:1.Translated Description (French)
Le biodiesel, connu sous le nom de mélange d'esters éthyliques/méthyliques d'acides gras, est considéré comme un carburant non fossile alternatif, écologique, biodégradable et renouvelable. L'utilisation de catalyseurs hétérogènes pour la synthèse du biodiesel peut résoudre plusieurs problèmes associés à la transestérification catalysée alcaline homogène. Par conséquent, ce travail rapporte l'évaluation de la résine commerciale Amberlyst A26OH, une résine échangeuse d'anions forte, en tant que catalyseur hétérogène pour la transestérification discontinue de l'oléine de palme raffinée avec de l'éthanol. Il a été étudié les effets des principaux paramètres opérationnels, compte tenu du rapport molaire de la réaction mélange (MRRM), à savoir le rapport molaire de l'éthanol à l'oléine en ne tenant compte que de l'éthanol ajouté au système réactionnel, et le rapport molaire total (TMR), en tenant compte également de la quantité d'éthanol transportée par la résine après son prétraitement.Il a été déterminé une plage optimale de conditions opératoires par la méthodologie de la surface de réponse, garantissant une conversion en esters éthyliques supérieure à 96% avec une quantité de catalyseur correspondant à une plage de 10,4 à 11,4% de la quantité d'huile, une température comprise dans la plage de 55 à 60 °C et un MRRM compris entre 3,5:1 et 6,0:1.Translated Description (Spanish)
El biodiésel, conocido como una mezcla de ésteres etílicos/metílicos de ácidos grasos, se considera un combustible no fósil alternativo, ecológico, biodegradable y renovable. El uso de catalizadores heterogéneos para la síntesis de biodiésel puede resolver varios problemas asociados con la transesterificación catalizada alcalina homogénea. Por lo tanto, este trabajo informa la evaluación de la resina comercial Amberlyst A26OH, una resina de intercambio aniónico fuerte, como catalizador heterogéneo para la transesterificación por lotes de oleína de palma refinada con etanol. Se estudiaron los efectos de los principales parámetros operativos, considerando la relación molar de la reacción mezcla (MRRM), es decir, la relación molar de etanol a oleína teniendo en cuenta solo el etanol agregado al sistema de reacción, y la relación molar total (TMR), en este caso considerando también la cantidad de etanol transportado por la resina después de su pretratamiento. Se determinó un rango óptimo de condiciones operativas mediante la metodología de superficie de respuesta, garantizando la conversión a ésteres etílicos superior al 96% con una cantidad de catalizador correspondiente a un rango de 10.4 a 11.4% de la cantidad de aceite, una temperatura dentro del rango de 55 a 60 °C y un MRRM dentro del rango de 3.5:1 a 6.0:1.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تحويل عالي من أولين النخيل إلى إسترات الإيثيل باستخدام راتنج قوي لتبادل الأنيونات: دراسة المعلمات التشغيلية
- Translated title (French)
- Conversion élevée de l'oléine de palme en esters éthyliques à l'aide d'une résine échangeuse d'anions forte : étude des paramètres opérationnels
- Translated title (Spanish)
- Alta conversión de oleína de palma en ésteres etílicos utilizando una resina de intercambio aniónico fuerte: estudio de los parámetros operativos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3006454715
- DOI
- 10.21577/0103-5053.20200025