The tetramethyl ammonium hydroxide

The tetramethyl ammonium hydroxide (TMAH) is a strong base
that constitutes an interesting alternative to the conventional alkaline
homogeneous catalysts for biodiesel production. This would be
specially useful in the eventual situation of a price raise or shortage
of the sodium methoxide, which, as it was previously mentioned, is
the main catalyst used in the biodiesel industry. Moreover, the
methyl esters obtained in these conditions would be free from Na
or K, which makes them especially interesting for their potential
use in turbines as fuel for electric energy generation [20]. In this
application, the limit established for sodium plus potassium is
0.5 ppm, i.e. one order of magnitude lower than in the case of using
the biodiesel in diesel engines. Conventional processes based on sodium
methoxide do not meet this specification; therefore, the use of
a catalyst such as the TMAHis an interesting alternative. In addition,
the glycerine would be also free from salts, if the catalyst could be
eliminated by heating. The tetramethyl ammonium hydroxide has
been used as catalyst for the transesterification of cottonseed oil
and used frying oil as raw materials [21]. In this work [21], the effects
of methanol:oil ratio and catalyst concentration on the transesterification
reaction were addressed. The effect of the reaction
temperature, and the study of the other process stages, such as
phases separation and biodiesel purification were not addressed.
It was found that high quality methyl esters could be obtained, especially
when the semi-refined cottonseed oil was used as feedstock.
Lower ester yields were achieved with waste oil, which were attributed
to amide formation during the transesterification reaction. Almost
all glycerides were converted into esters and remained below
the EN 14214 limits with a catalyst amount of 2.5 wt% or higher for
cottonseed oil, and a catalyst concentration higher than 3% for used
oil. Non-ionic bases have been used for vegetable oil transesterification.
The catalytic behavior of guanidines, amidines and triamino(
imimo)phosphoranes has been reviewed by Schuchardt et al.
[22]. The guanidines showed good activity with low soap formation,
although the ester yield was 93% for a catalyst concentration of
3 mol%. Other guanidines displayed lower conversions. Different
amines, including the TMAH were studied by Cerce et al. [23], and
found that this catalyst displayed a better catalytic performance
than the other amines (e.g. diethylamine, dimethylethanolamine,
tetramethyldiaminoethane). However, Cerce et al. [23] showed only
one experiment carried out with TMAH, using a 8.7:1 methanol:oil
ratio, at 60 C. Recently, a patent [24] reported in the use of TMAH
but using co-solvents, such as tetrahydrofuran and acetone, being
this an option that complicates the process design and the production
costs. Tang et al. [25] also studied these amines, but in supercritical
methanol and a continuous tubular-flow reactor, finding
problems due to the poor mixing achieved in this configuration.
Karavalakis et al. [26] studied the tetramethylguanidine as catalyst
for transesterification of waste frying oil and semi-refined cottonseed
oil, obtaining good results mainly with the latter.
TMAH was used to transesterify triglycerides with analytical
purposes, but using reaction conditions different from those used
in a commercial process [27,28]. In addition, it was considered as
catalyst in order to analyze the economics of the biodiesel production
process, but without including information regarding its catalytic
behavior [29].
The objective of this work was to optimize the biodiesel production
process using sunflower oil and tetramethyl ammonium
hydroxide (TMAH) as catalyst, specially aiming to its application
in the large scale industry. Therefore, the whole production process
was analyzed, from the reaction stage to the quality of the final
biodiesel obtained, in order to assess the possibility of using this
catalyst at industrial level. The possibility of obtaining the glycerine
free from salts was also explored.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

แอมโมเนียมไฮดรอกไซ tetramethyl (TMAH) เป็นฐานที่แข็งแกร่งที่ถือว่าเป็นทางเลือกที่น่าสนใจที่จะธรรมดาอัลคาไลน์ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันสำหรับการผลิตไบโอดีเซล นี้จะเป็นพิเศษที่มีประโยชน์ในสถานการณ์ที่ในที่สุดเพิ่มราคาหรือการขาดแคลนของโซเดียมเมทอกซึ่งเป็นที่ได้กล่าวถึงก่อนหน้านี้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหลักที่ใช้ในอุตสาหกรรมไบโอดีเซล นอกจากนี้ยังมีเมทิลเอสเตอร์ที่ได้รับในเงื่อนไขเหล่านี้จะเป็นอิสระจากนาหรือK ซึ่งทำให้พวกเขาที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับศักยภาพของพวกเขาใช้ในการกังหันเป็นเชื้อเพลิงในการผลิตพลังงานไฟฟ้า[20] ในการนี้แอพลิเคชัน จำกัด จัดตั้งขึ้นเพื่อโซเดียมโพแทสเซียมบวกคือ 0.5 ppm คือหนึ่งในลำดับความสำคัญต่ำกว่าในกรณีของการใช้ไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซล กระบวนการธรรมดาขึ้นอยู่กับโซเดียมเมทอกไม่เป็นไปตามข้อกำหนดนี้; ดังนั้นการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเช่น TMAHis ที่เลือกที่น่าสนใจ นอกจากนี้กลีเซอรีนจะเป็นยังฟรีจากเกลือถ้าตัวเร่งปฏิกิริยาจะถูกตัดออกด้วยความร้อน แอมโมเนียมไฮดรอกไซ tetramethyl ได้ถูกนำมาใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับtransesterification ของน้ำมันฝ้ายและใช้น้ำมันทอดเป็นวัตถุดิบ[21] ในงานนี้ [21], ผลกระทบของเมทานอลต่อน้ำมันและความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาในtransesterification ปฏิกิริยาถูกแก้ไข ผลกระทบของการเกิดปฏิกิริยาอุณหภูมิและศึกษาขั้นตอนกระบวนการอื่น ๆ เช่นการแยกขั้นตอนและการทำให้บริสุทธิ์ไบโอดีเซลที่ไม่ได้รับการแก้ไข. พบว่าเมทิลเอสเตอร์คุณภาพสูงอาจจะได้รับโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อน้ำมันเมล็ดฝ้ายกึ่งกลั่นถูกใช้เป็นวัตถุดิบ. ที่ต่ำกว่าอัตราผลตอบแทนที่เอสเตอร์ได้รับการประสบความสำเร็จกับน้ำมันเสียซึ่งถูกนำมาประกอบการเอไมด์ในระหว่างการก่อปฏิกิริยา transesterification เกือบทั้งหมด glycerides ถูกแปลงเป็นเอสเทอและยังคงอยู่ด้านล่างมาตรฐานEN 14214 ข้อ จำกัด ที่มีจำนวนตัวเร่งปฏิกิริยา 2.5% โดยน้ำหนักหรือสูงกว่าสำหรับน้ำมันเมล็ดฝ้ายและตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีความเข้มข้นสูงกว่า3% สำหรับการใช้น้ำมัน ฐานที่ไม่ใช่ไอออนิกมีการใช้น้ำมันพืช transesterification. พฤติกรรมการเร่งปฏิกิริยาของ guanidines, amidines และ triamino (imimo) phosphoranes ได้รับการตรวจสอบโดย Schuchardt et al. [22] guanidines แสดงให้เห็นว่ากิจกรรมที่ดีกับการก่อสบู่ต่ำแม้ว่าผลผลิตเอสเตอร์เป็น93% สำหรับความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาของ3 mol% guanidines อื่น ๆ แสดงการแปลงที่ต่ำกว่า ที่แตกต่างกันเอมีนรวมทั้ง TMAH ถูกศึกษาโดย Cerce et al, [23] และพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานี้แสดงประสิทธิภาพการทำงานที่เร่งปฏิกิริยาที่ดีขึ้นกว่าที่เอมีนอื่นๆ (เช่น diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethyldiaminoethane) อย่างไรก็ตาม Cerce et al, [23] แสดงให้เห็นเพียงการทดลองดำเนินการกับTMAH ใช้ 8.7: 1 เมทานอลน้ำมันอัตราส่วนที่60 องศาเซลเซียส เมื่อเร็ว ๆ นี้สิทธิบัตร [24] รายงานในการใช้งานของ TMAH แต่การใช้ตัวทำละลายร่วมเช่น tetrahydrofuran และอะซีโตนเป็นตัวเลือกที่มีความซับซ้อนในการออกแบบกระบวนการและการผลิตค่าใช้จ่าย Tang et al, [25] ยังศึกษาเอมีนเหล่านี้ แต่ใน supercritical เมทานอลและเครื่องปฏิกรณ์ท่อไหลอย่างต่อเนื่องในการหาปัญหาที่เกิดจากการผสมที่ไม่ดีประสบความสำเร็จในการกำหนดค่านี้. Karavalakis et al, [26] การศึกษา tetramethylguanidine เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับtransesterification ของน้ำมันทอดเสียและกึ่งกลั่นฝ้ายน้ำมันได้รับผลที่ดีส่วนใหญ่กับหลัง. TMAH ถูกใช้ในการ transesterify ไตรกลีเซอไรด์ที่มีการวิเคราะห์วัตถุประสงค์แต่ใช้เงื่อนไขปฏิกิริยาที่แตกต่างจากที่ใช้ในเชิงพาณิชย์ กระบวนการ [27,28] นอกจากนี้ยังถือเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์ของการผลิตไบโอดีเซลกระบวนการแต่ไม่รวมถึงข้อมูลเกี่ยวกับตัวเร่งปฏิกิริยาของพฤติกรรม [29]. วัตถุประสงค์ของงานนี้คือการเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตไบโอดีเซลที่ขั้นตอนโดยใช้น้ำมันดอกทานตะวันและแอมโมเนียม tetramethyl ไฮดรอกไซ (TMAH) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาโดยเฉพาะเป้าหมายที่จะประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ดังนั้นกระบวนการผลิตทั้งหมดได้รับการวิเคราะห์จากขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยากับคุณภาพของสุดท้ายไบโอดีเซลที่ได้รับในการสั่งซื้อเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของการใช้นี้ตัวเร่งปฏิกิริยาในระดับอุตสาหกรรม ความเป็นไปได้ของการได้รับกลีเซอรีนที่เป็นอิสระจากเกลือยังมีการสำรวจ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ส่วนผลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ ( tmah ) เป็นฐานที่แข็งแกร่ง
ที่ถือว่าเป็นทางเลือกที่น่าสนใจในการสร้างด่าง
ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการผลิตไบโอดีเซล . นี้จะเป็นประโยชน์โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่ในที่สุด

ในราคาเพิ่มหรือขาดของโซเดียมเมทอกไซด์ ซึ่งตามที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ คือ
หลักตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้ในอุตสาหกรรมไบโอดีเซล โดย
เมทิลเอสเทอร์ที่ได้ในเงื่อนไขเหล่านี้จะฟรีจาก na
หรือ K ซึ่งทำให้พวกเขาน่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ศักยภาพ
ในกังหันเป็นเชื้อเพลิงเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า [ 20 ] ในใบสมัครนี้
, จำกัด ที่จัดตั้งขึ้นสำหรับโซเดียมและโพแทสเซียม
0.5 ppm โดยลำดับความสำคัญต่ำกว่าในกรณีของการใช้
ไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซลปกติกระบวนการตามโซเดียม
อย่างต่อเนื่องไม่ตรงกับสเปคนี้ ดังนั้น การใช้
ตัวเร่งปฏิกิริยา เช่น tmahis ทางเลือกที่น่าสนใจ นอกจากนี้
กลีเซอรีนจะยังฟรีจากเกลือ ถ้าตัวเร่งอาจจะ
คัดออกโดยความร้อน ส่วนผลแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ได้
ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของปวดมวน
และใช้น้ำมันทอดซ้ำเป็นวัสดุดิบ [ 21 ] ในงานนี้ [ 21 ] ผล
เมธา : น้ำมันอัตราส่วนความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่น
ปฏิกิริยา addressed . ผลของปฏิกิริยา
อุณหภูมิ และศึกษาขั้นตอนกระบวนการอื่น เช่น ขั้นตอนการแยกและไบโอดีเซลบริสุทธิ์

ไม่ระบุ พบว่าเมทิลเอสเทอร์ที่มีคุณภาพสูงอาจจะได้มาโดยเฉพาะอย่างยิ่ง
เมื่อกึ่งบริสุทธิ์ น้ำมันเมล็ดฝ้ายที่ใช้เป็นวัตถุดิบ ผลผลิตได้สำเร็จด้วย
ลดเอสเทอร์ของน้ำมัน ซึ่งเกิดจาก
กับกอหญ้าในระหว่างกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของปฏิกิริยา เกือบทั้งหมดถูกเปลี่ยนเป็นเอสเทอร์กลีเซอไรด์

และอยู่ด้านล่างและ 14214 จำกัดกับปริมาณตัวเร่งปฏิกิริยา 2.5 เปอร์เซ็นต์ หรือสูงกว่าสำหรับ
น้ำมันฝ้ายและความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาสูงกว่า 3 % สำหรับใช้
น้ํามัน บนฐานของไอออนได้ใช้กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นน้ำมันพืช .
พฤติกรรมการกัวนิดีนและการค้าสินค้าเกษตร , triamino (
imimo ) phosphoranes ได้รับการทบทวนโดย schuchardt et al .
[ 22 ] ที่กัวนิดีนว่ากิจกรรมการสร้างสบู่ต่ำ
ถึงแม้ว่าเอสเทอร์ผลผลิต 93% สำหรับความเข้มข้นของตัวเร่งปฏิกิริยาของ
3 โมลเปอร์เซ็นต์กัวนิดีนอื่นแสดงแปลงล่าง เอมีนแตกต่างกัน
รวมทั้ง tmah ศึกษาโดย cerce et al . [ 23 ] และพบว่าตัวเร่งปฏิกิริยานี้แสดง

การประสิทธิภาพที่ดีกว่าอื่น ๆ ( เช่นสำหรับไดเอมีน dimethylethanolamine
, tetramethyldiaminoethane ) อย่างไรก็ตาม cerce et al . [ 23 ] พบว่ามีเพียง
หนึ่งการทดลองดำเนินการกับ tmah โดยใช้ 8.7:1 เมทานอลต่อน้ำมัน
,60  C . เมื่อเร็ว ๆนี้ , สิทธิบัตร [ 24 ] รายงานในการใช้ tmah
แต่ใช้ตัวทำละลายร่วม เช่น เตตระไฮโดรฟแรน และ อะซีโตน ถูก
นี้ตัวเลือกที่มีความซับซ้อนของกระบวนการออกแบบ และการผลิต
ต้นทุน Tang et al . [ 25 ] เรียนเอมีนเหล่านี้ แต่ในวิกฤต
เมทานอลและเครื่องปฏิกรณ์แบบท่อไหลต่อเนื่อง การหา
เนื่องจากสภาพคนจนผสมประสบความสำเร็จในการตั้งค่านี้
.