Příprava směsi metyl a butyl esterů transesterifikací řepkového oleje

Bc. Bohdan Hrušat

Master's thesis

The preparation of mixture of methyl and butyl esters by transesterification of rape seed oil

Abstract:

Práce je zaměřena na pouţití methanolu a butanolu současně při transesterifikaci řepkového oleje za katalýzy KOH. Výhodou použití butanolu společně s methanolem spočívá v homogenním provedení reakce, protože olej a methanol jsou nemísitelné kapaliny a butanol je mísitelný s oběma látkami (vzniká homogenní směs). V teoretické části byla nejdříve věnována pozornost popisu transesterifikace, tj. výchozím látkám, druhům katalyzátorů, kosolventům včetně pouţitím více alkoholů současně a popisu fázových rovnováh omezeně mísitelných kapalin. Nejprve byl změřen ternární diagram olej, methanol, butanol pro nízký i vysoký obsah vody v surovinách a určena binodální křivka kvůli zjištění homogenní oblasti. Transesterifikace byla provedena s různými molárními poměry olej:methanol:butanol tak, aby směs byla homogenní a byl studován vliv (i) teploty, (ii) způsobu zastavení, (iii) molárního poměru olej: alkohol a (iv) mnoţství katalyzátoru na transesterifikaci. Bylo zjištěno, že kosolvent výrazně urychluje reakci. Pozornost byla věnována i ztrátám esterů ve vedlejší glycerolové fázi.

Abstract:

The thesis is focused on the use of methanol and butanol together during transesterification of rapeseed oil under KOH catalysis. The advantage of using butanol together with methanol consist in the homogenous reaction mixture because oil and methanol are immiscible liquids and butanol is miscible with both substances (the homogenous mixture is formed). In theoretical section, the attention was focused on the description of transesterification i.e. raw materials, the types of catalysts, cosolvent including the use of more alcohol together and the description of the phase equilibria of the limited miscible liquids. First, the ternary graph of oil, methanol, butanol for the low and high water content of the raw materials was measured and a binodal curve was determined for the finding of homogeneous field. The transesterification was carried out with molar ratios oil:methanol:butanol so that the mixture would be homogeneous and the effect of (i) temperature, (ii) way of stopping the chemical reaction, (iii) the molar ratios of oil:alcohol and (iv) amount of catalyst for transesterification was studied. The attention was also paid to the ester loss in the side glycerol phase.

Keywords

Transesterifikace, olej, methanol, butanol, biodiesel, ternární diagram

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2018

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Martin Hájek, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Master programme / field:
Chemistry / Technical Physical Chemistry