[發明專利]一種生物柴油的生產方法

無效

• 申請號: 200710006017.8
• 申請日: 2007-01-24
• 公開（公告）號: CN101230288A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 楊有勝;柳娟;霍新強
• 申請（專利權）人: 新疆協力新能源有限責任公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種生物柴油的生產方法，特別是涉及一種以植物油的油腳酸化油、動物油脂、地溝油及餐飲廢油為原料的生物柴油的生產方法。

背景技術

眾所周知，近年來，隨著礦物能源的日益枯竭和人類對燃料能源需求量的迅速增加，人們費盡心機，加快了對可替代燃料能源的開發。生物能源以其資源永續的可再生性受到人們的關注。生物能源中的燃料酒精、生物制氫和生物柴油相繼應運而生，其中的生物柴油以其優良的環保性能更備受人們的青睞。

目前，國內外生產生物柴油的方法主要有兩種：一是采用動植物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行酯化反應，生成各相應的脂肪酸甲酯及乙酯的生物法；二是在催化劑的作用下的化學方法。化學方法又分為堿性催化劑作用下的化學堿催化劑法和酸性催化劑作用下的化學酸催化劑法。而現有化學酸催化劑法是將動植物油脂的各種油腳、地溝油、酸化油等加壓水解，然后在酸性催化劑的作用下與甲醇進行酯化反應，生成相應的脂肪酸甲酯，再經脫醇和洗滌得到生物柴油，這種生產生物柴油的方法，原料必須使用酸化油，而酸化油必須轉化為脂肪酸進行酯化反應，不僅甲酯產品未經高精度精制，造成產品質量不穩定，而且轉化率低，使生產成本加大。

發明內容

本發明的目的是提供一種以植物油的油腳酸化油、動物油脂、地溝油及餐飲廢油為原料，采用化學酸催化劑法使產品質量穩定、轉化率提高并能進行工業化生產的生物柴油的生產方法。

本發明通過以下的技術方案來完成上述目的。這種生產生物柴油的方法包括以下步驟：

(一)、油脂無催化高壓水解：將植物油的油腳酸化油、動物油脂、地溝油及餐飲廢油為原料和水送入高效水解塔，壓力保持在1.5～2.0Mpa，溫度控制在210～230℃，原料經加熱水解生成黑脂肪酸和甘油。

(二)、脂肪酸氣相酯化：把步驟(一)中得到的黑脂肪酸另和14％(重量百分比)甲醇及1.5～2.5％酸催化劑(重量百分比)導入酯化釜，其溫度控制在100～110℃范圍內，進行氣相酯化反應，生成粗脂肪酸甲酯。上述的酸催化劑是工業級濃度為98％以上的硫酸。

(三)、中和、脫醇及水洗：將步驟(二)中得到的粗脂肪酸甲酯再加入堿2％(重量百分比)和水送入中和釜，以中和酯化反應多余的酸、水脫除多余的甲醇和水洗粗脂肪酸甲酯。上述的堿為工業純度98％以上的氫氧化鈉。

(四)、脂肪酸甲酯高真空連續蒸餾：經中和、脫醇及水洗過的粗脂肪酸甲酯送入酯真空蒸餾塔，預熱溫度為210～230℃，采用壓力為-0.3Mpa的薄膜蒸發器進行蒸餾，蒸餾后的混合脂肪酸甲酯(即生物柴油)從塔的中部餾出，塔底得到瀝青，塔頂回收前餾分。

將步驟(一)中得到的甘油經甘油蒸發器、精餾塔進行中和、吸附、蒸餾后可得到含量達90％以上的工業級甘油。

采用本發明進行生產生物柴油和現有同類方法生產生物柴油相比具有以下優點：(1)反應時間：從原料進入高壓水解到生產出成品油需9～10個小時，較現有的同類生產方法反應時間縮短了約30％；(2)轉化率：本方法生產出來的從原料到產品的轉化率達80％以上，而現有方法的產品轉化率為40～60％；(3)本方法合理利用低位能熱源，科學安排換熱，較現有同類生產方法節能10-20％；(4)生產成本：由于使用油脂的下腳料，原料比直接使用油脂成本低，不需對原料進行前處理，不增費用噸成本3300元左右，而現有方法噸成本3800元左右；(5)用本發明生產出來的產品酸值為0.5mg/g，現有同類生產方法生產出的產品酸值為3～4mg/g，酸值的過高會產生對柴油機的腐蝕；(6)本發明的甘油回收率達90％以上；(7)色澤：本方法生產的產品色澤指數為1～2，較現有生產方法生產的產品色澤指數4～6的顏色淺。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步地說明。本實施例為非限定實施例。

實施例：本發明的一種生物柴油的生產方法包括下列步驟：

(一)、將植物油的油腳酸化油、動物油脂、地溝油及餐飲廢油和水用屏蔽電泵送入高效水解塔，壓力保持在1.5～2.0Mpa，溫度控制在210～230℃的范圍內，原料經加熱水解生成黑脂肪酸和甘油。

(二)、把步驟(一)中得到的黑脂肪酸另和14％(重量百分比)甲醇、2％(重量百分比)的濃度為98％的硫酸導入酯化釜中，其溫度控制在100～110℃范圍內，進行氣相酯化，生成粗脂肪酸甲酯。

(三)、將步驟(二)中生成的粗脂肪酸甲酯和工業純度98％的2％(重量百分比)氫氧化鈉及水加入中和釜，中和酯化反應中多余的硫酸、水脫除多余的甲醇以及水洗粗脂肪酸甲酯。