Etleme Atığı Yağı-metanol Alkoliz Reaksiyonu Ve Optimizasyonu

Abstract

Hayvansal ve bitkisel yağların alkollerle reaksiyona girmesi sonucunda oluşan yağ asidi alkil esterleri endüstride geniş kullanım alanına sahip önemli yağ kimyasallarındandır. Yağ asidi alkil esterleri aynı zamanda dizel yakıtlara alternatif olmaları ile de önemlidirler. Deri Sanayi’nde yüksek miktarda katı/sıvı atık oluşmaktadır. Deri işleme prosesinde etleme aşamasında oluşan katı atık yüksek oranda protein ve yağ içermektedir. Etleme atığının geri kazanımı için önemli bir değerlendirme alanı bulunmamakta ve bu atık ciddi çevre sorunlarına neden olmaktadır. Etleme atığı yağı, hayvansal yağ olarak kullanım için önemli bir potansiyel oluşturmaktadır. Bu çalışmada, etleme atığı yağının NaOH katalizörü varlığında metanol ile alkoliz reaksiyonu incelenmiştir. Çalışmada öncelikle alkoliz reaksiyonu üzerine katalizör/yağ ağırlık oranı, yağ/metanol mol oranı ve sıcaklığın etkisi incelenmiş ve alkoliz reaksiyonu için en uygun olduğu düşünülen koşullar belirlenmiştir. Daha sonra alkoliz reaksiyonuna etki eden bu parametreler istatistiksel açıdan incelenmiş ve Tepki-Yüzey Metodolojisi ile optimizasyonu yapılmıştır. Optimum reaksiyon koşullarında elde edilen ester ürünün özellikleri TS EN 14214 standardına göre belirlenmiştir. Optimum reaksiyon koşullarında (55 0C, katalizör/yağ ağırlık oranı 0.0075, yağ/metanol mol oranı 1/6) üretilen ester ürün, oksidasyon stabilitesi ve soğukta filtre tıkanma noktası özellikleri dışında TS EN 14214 standardına uygunluk göstermektedir. Ester ürün endüstriye hammadde adayı olarak sunulmuştur.

Fatty acid alkyl esters produced by a reaction of fats and oils with an alcohol are most valuable oleochemicals in industry where they have widespread applications. Fatty acid alkyl esters are also very important since they are an alternative fuel. The leather industry generates big amounts of solid/liquid wastes. Solid waste (raw fleshing) from fleshing step of leather processing consist protein and fat. There is no available usage area for raw fleshing wastes. For this reason, these wastes become important problem for the environment. The fat originated raw fleshing has a great potential using as tallow. In this study, alcoholysis of the fat originated raw fleshing with methanol using NaOH as catalyst was investigated. The parameters that effect the alcoholysis reaction such as fat/methanol mol ratio, catalyst/fat weight ratio, temperature were examined. The optimization method, Response Surface Methodology was employed to evaluate the effects of fat/methanol mol ratio, catalyst/fat weight ratio, temperature on the conversion of the fat originated raw fleshing to methyl ester by alcoholysis. To determine ester properties, the ester yield which is produced at optimum reaction conditions are tested by using TS EN 14214 standard method. Ester properties which is produced at optimum reaction conditions (temperature 55 0C, catalyst/fat weight ratio 0.0075 and fat/methanol mol ratio 1/6) match TS EN 14214 standard excluding oxidation stability and cold filter plugging point. Final ester product is offered to industry as a raw material candidate