Råglyserin som biprodukt fra biodieselproduksjon
Den råe glyserolstrømmen som oppnås etter faseseparasjon er ikke ren glyserol, og en forståelse av hva den inneholder og hvorfor dette har betydning, er utgangspunktet for ethvert renseprogram, ettersom forurensningsprofilen varierer med råvarekvalitet, katalysatortype og prosessoppsett.
Sammensetning av den råe glyserolstrømmen
Glyserolkonsentrasjonen i det rå biproduktet varierer med produksjons- og gjenvinningsopplegget. Ved siden av glyserol inneholder det vann, metanol, metylestere, ureagerte glyserider, fargestoff- og luktgivende forbindelser, dimerer og andre mindre bestanddeler, samt salter knyttet til katalysatorsystemet og nøytraliseringen. Den spesifikke saltbelastningen avhenger av hvilken katalysator og nøytraliserende syre som ble brukt, kalium- og svovelinneholdende salter er påpekt som faktorer som reduserer den kommersielle verdien av råglyserin. Overflødig såpe som dannes når frie fettsyrer reagerer med alkalisk katalysator, kan også være til stede i reaksjonsproduktene og kan hemme behandlingen av biodieselen, herunder glyserolseparasjon og vasking med vann.
Oversikt over rensesekvensen
Rensing skiller glyserol fra flyktige komponenter, fettholdig materiale, faste stoffer, salter og forurensninger som danner fargestoff. Produksjonsveiledningen beskriver filtrering eller sentrifugering, fordampning, vakuumdestillasjon og behandling med aktivt kull som mulige deler av en raffineringssekvens. Ulike forurensninger krever ulike separasjonsmekanismer. Oppvarming kan redusere viskositeten, men termisk stabilitet og faktiske utstyrsbegrensninger er fortsatt av betydning. Den valgte sekvensen og den økonomiske skalaen avhenger av det innkommende biproduktet og det påkrevde sluttresultatet, et historisk eksempel på anleggskapasitet er ikke en universell investeringsterskel.
Nøytraliseringens og salthåndteringens rolle
Der syrenøytralisering benyttes i en alkalisk produksjonsrute, dannes det salter som påvirker den påfølgende rensingen. Valget av nøytraliserende syre påvirker hvilke salter som dannes, og ulike salter har ulike egenskaper med hensyn til tilbakeholdelse i glyserolfasen, fjerningsbarhet og innvirkning på mulighetene i nedstrømsmarkedet. Operatører bør vurdere både kostnaden for nøytraliseringsmiddelet og virkningen av de resulterende saltene på glyserolrensing og -verdi. Kalium- og svovelinneholdende salter er spesielt anerkjent som faktorer som reduserer kvaliteten på råglyserin.
Metanolgjenvinning og dens betydning
Metanol og alkaliske katalysatorer er mer løselige i den polare glyserolfasen enn i esterfasen, slik at det meste vil fjernes når glyserol separeres fra biodieselen, selv om en betydelig andel kan bli igjen i esterfasen og også må gjenvinnes. Gjenvinning av metanol fra begge strømmer er viktig for kostnadskontroll i driften og for å redusere miljøpåvirkningen. Metanol er betydelig enklere å gjenvinne enn etanol fordi det ikke danner et azeotrop med vann, noe som ellers ville gjøre rensing under gjenvinning kostbar. Metanol er svært brannfarlig og kan lett tas opp gjennom eksponering, overdreven eksponering kan forårsake blindhet og andre alvorlige helseeffekter, slik at håndtering og gjenvinning av metanol krever egnede risikoreduserende tiltak.
Kvalitet og verdi i sammenheng
Biproduktets verdi avhenger av sammensetning, tiltenkt marked og kostnadene ved å oppfylle kjøperens krav. Metanol, vann, salter, såpe og fargedannende materiale kan alle påvirke mulighetene for oppgradering. En historisk pris per pund eller en enkelt glyserolprosent fastslår ikke dagens markedsverdi eller lønnsomhet. Fjerning av disse forurensningene etablerer heller ikke automatisk egnethet for farmasøytisk eller næringsmiddelbruk. Slike anvendelser krever egne gjeldende spesifikasjoner og verifisering. Denne artikkelen forklarer prinsipper for raffinering av biodiesel-biprodukter, ikke en validert prosess for produksjon av en regulert farmasøytisk ingrediens.
Metanol-vanndestillasjon
Ved atmosfærisk trykk (101.325 kPa absolutt) danner metanol og vann ingen azeotrop, i motsetning til etanol og vann. Fraksjonert destillasjon kan anrike metanol uten en azeotrop renhetsgrense. Renheten avhenger fortsatt av kolonnens utforming og drift, bruk validerte damp–væske-likevektsdata ved det faktiske trykket.