Transesterification of Vegetable Oils with Ethanol and Characterization of the Key Fuel Properties of Ethyl Esters

Abstract

The transesterification reactions of four different vegetable oils (sunflower, rapeseed, olive oil and used frying oil) with ethanol, using sodium hydroxide as catalyst, were studied. The ester preparation involved a two-step transesterification reaction, followed by purification. The effects of the mass ratio of catalyst to oil (0.25 -1.5%), the molar ratio of ethanol to oil (6:1 -12:1), and the reaction temperature (35 -90 °C ) were studied for the conversion of sunflower oil to optimize the reaction conditions in both stages. The rest of the vegetable oils were converted to ethyl esters under optimum reaction parameters. The optimal conditions for first stage transesterification were an ethanol/oil molar ratio of 12:1, NaOH amount (1% wt/wt), and 80 °C temperature, whereas the maximum yield of ethyl esters reached 81.4% wt/wt. In the second stage, the yield of ethyl esters was improved by 16% in relation with the one-stage transesterification, which was obtained under the following optimal conditions: catalyst concentration 0.75% and ethanol/oil molar ratio 6:1. The fuel properties of the esters were measured according to EN test methods. Based on the experimental results one can see that the ethyl esters do not differ significantly from methyl esters. Moreover, the results showed that the values of density, viscosity, and higher heating value of ethyl esters were similar to those of automotive and heavy duty engine diesel fuel. However, the CFPP values were higher, which may contribute to potential difficulties in cold starts. On the other hand, the flash OPEN ACCESSEnergies 2009, 2 363 points, which were higher than those of diesel fuel constituted a safety guarantee from the point of view of handling and storage.

Improving Vegetable Oil Properties by Transforming Fatty Acid Chain Length in Jatropha Oil and Coconut Oil Blends

“…The heating value of vegetable oil is lower than that of diesel oil due to higher oxygen levels. The calorific value of diesel oil is 46 MJ/kg [13].…”

Aplicación de la química verde para la obtención de bases lubricantes

“…Las condiciones de trabajo para el equipo rotavapor fueron 110°C y 350 mbar. [2] La reacción de esterificación de los aceites vegetales y el aceite de fusel deshidratado, se llevó a cabo en un reactor de vidrio de referencia, el cual consiste en balón de vidrio de tres bocas, con capacidad de 1L; un termómetro de vidrio con una graduación de 0°C -100°C, un refrigerante de bolas con sus respectivos tapones de vidrio, una plancha de calentamiento con agitación magnética marca Boeco y un imán pequeño.…”

“…[10] Para el estudio de la influencia del rendimiento de las condiciones de reacción de la esterificación, se seleccionó el diseño unifactorial totalmente aleatorizado de efectos fijos equilibrado, con tres repeticiones para cada tipo de aceite empleado. Se estableció la variable de respuesta al rendimiento de la esterificación del éster oleato de isoamilo, donde viene dada por (1) [2].…”

Avaliação Da Influência Da Adição De Glicerol Na Etapa De Separação De Fases Da Preparação De Biodiesel Utilizando Etanol E Óleo De Soja

“…Dentre os catalisadores mais comumente empregados, temos o NaOH e o KOH, além de alcóxidos alcalinos. Segundo Anastopoulos et al (2009), a utilização de hidróxidos é comum por ser mais economicamente viáveis e, além disso, a utilização de catalisadores básicos é mais interessante que os ácidos e as reações catalisadas desta maneira apresentam taxas elevadas de reação. Entre outras vantagens da transesterificação em meio catalítico básico, temos que esta pode ser conduzida a temperatura ambiente.…”

“…Alguns trabalhos apontam a utilização de centrifugação, aplicação de membranas, extração líquido-líquido, entre outros (Saleh e Tremblay, 2010;Hayyan et al, 2010). Em outros trabalhos (Anastopoulos et al, 2009;Encimar et al, 2002), utilizou-se da adição de glicerol ao fim da reação, para que ocorra a separação, porém, sem analisar-se a influência da quantidade de glicerol adicionado. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência da adição de glicerol na separação das fases dos produtos da reação de transesterificação na produção de biodiesel com uma razão molar álcool:óleo elevada, na qual não se observa a separação espontânea das fases.…”