[發(fā)明專利]一種可用于工業(yè)化生產(chǎn)的生物柴油的生產(chǎn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610029469.3
• 申請日: 2006-07-27
• 公開（公告）號: CN101113361A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設計）人: 翁天波
• 申請（專利權）人: 上海中油企業(yè)集團有限公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發(fā)明涉及一種生物柴油的生產(chǎn)方法技術領域。

背景技術

隨著礦物柴油貯存量的逐年減少，各國均在尋找可再生的生物能源，由于脂肪酸甲酯在燃燒性能、特性等方面與礦物柴油最為接近，某些指標還超過礦物柴油，因此，歐美等發(fā)達國家均開發(fā)以植物油為原料生產(chǎn)生物柴油。生物柴油1988年在德國開發(fā)成功，用菜籽油生產(chǎn)生物柴油，并在1989年正式投放市場，經(jīng)過三年的實用證明，使用B30生物柴油(30％生物柴油+70％石化柴油)機器各種性能發(fā)揮良好，在動力不減情況下，大幅度降低了有害氣體的排放，1991年德國立法推廣應用生物柴油。

美國1990年開始以小規(guī)模用大豆油生產(chǎn)生物柴油，并被國家能源署列為清潔燃料，進行推廣應用，其現(xiàn)行的混合比例為生物柴油20％比石化柴油80％，簡稱B20生物柴油。我國也有人在這方面開展工作，如中國專利申請92114795.3，是用天然油脂生產(chǎn)生物柴油，因原料價格高而無法廣泛使用；中國專利申請CN1151433^公開了一種“以棉油皂腳為原料合成混合脂肪酸的方法”，但因其生產(chǎn)技術不成熟，產(chǎn)品質(zhì)量差，能耗高而無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對已有技術方案的不足，提供一種能降低生產(chǎn)成本，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物柴油的制備方法。

本發(fā)明的技術方案如下：

a、預處理階段：將地溝油經(jīng)除去機械雜質(zhì)后進入原料貯罐，經(jīng)加熱后進入脫水器真空脫水后備用；

b、醑化階段：經(jīng)預處理的原料泵入反應器，原料與甲醇為1∶0.15～0.35，催化劑為1～3％(均為重量比)配合，加熱至60℃～75℃，反應時產(chǎn)生的水與配料甲醇以氣相進入回收塔，分離出水分，純甲醇又回到反應器中繼續(xù)反應；反應達到終點時，除去催化劑，未參加反應的過量甲醇從甲醇回收塔加以純化并回收；生成的粗甲酯進入沉淀罐，除去少量水分后進入蒸餾塔，減壓連續(xù)蒸餾，餾出物經(jīng)冷卻后即為成品，泵送至成品貯罐。本發(fā)明所用的原料可以是各種地溝油，也可以是食用回收油等。

本發(fā)明所用的催化劑為無機酸和有機酸的混合物；所述的無機酸為：硫酸、鹽酸、磷酸；所述的有機酸為對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸，萘磺酸或其同系物。

本發(fā)明的酯化反應是一種可逆反應，能否及時除去反應過程中生成的水，是提高甲酯轉(zhuǎn)化率的關鍵，由于傳統(tǒng)的做法是在搪瓷釜中反應。無法及時排出生成水，反應達到一定程度·就無法朝正反應方向進行，所以反應不完全，轉(zhuǎn)化率不高；而本發(fā)明采用了酯化反應器與甲醇回收塔連成一體的結構，可隨時除去反應過程中所生成的水。使反應始終朝著正反應方向發(fā)展，故反應徹底，酯轉(zhuǎn)化率高，可達93％以上；且該反應器可做20u’以上，特別適于工業(yè)化大生產(chǎn)。也正是由于采用該結構，可回收并提純未參加反應的過量的甲醇，使甲醇的消耗大為降低。

具體實施方式

以下通過實施例和試驗例用來進一步詳細說明本發(fā)明。

實施例1：

本發(fā)明采用連續(xù)真空脫水，脫水器采用特殊設計的板式結構或填料結構，真空形成設備為水環(huán)泵或水力噴射真空泵。由于采用復合催化劑系統(tǒng)，不但可使脂肪酸轉(zhuǎn)化成甲酯，也可使中性油醇解成甲酶，使產(chǎn)品得率高；由于酯化反應是一可逆的過程，在酯化達到要求后，必須先除去催化劑，再進行甲醇回收。本發(fā)明粗甲酯蒸餾的特征是采用減壓后連續(xù)蒸餾。粗甲酯經(jīng)過升膜式預過器預熱至180～230℃左右，再進入蒸發(fā)塔，蒸發(fā)塔加熱是采用降膜式換熱器，以防物料受熱過度而變質(zhì)，其設備為蒸汽噴射真空泵或蒸汽泵與水環(huán)泵串聯(lián)。產(chǎn)品蒸出后須經(jīng)冷卻至20℃以下，以保證產(chǎn)品色澤良好。

利用本發(fā)明方法生產(chǎn)的生物柴油的主要質(zhì)量指標如下：