[發明專利]一種低酸催化油脂或脂肪酸一步制備生物柴油的方法

有效

• 申請號: 200810020577.3
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN101225324A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 姚專;欒建美;郭善輝;陳志華;朱小兵;秦衛國;施肖峰
• 申請（專利權）人: 國家糧食儲備局無錫科學研究設計院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C11C3/04
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種低酸催化油脂或脂肪酸一步制備生物柴油的方法，屬于各種來源和種類的油脂或脂肪酸制備生物柴油技術領域。具體的說就是不同來源與種類的油脂或脂肪酸在低酸低壓條件下，通過酯化轉酯化同時進行，一步法制備生物柴油。

背景技術

石油能源已經成為制約我國經濟發展的瓶頸，尤其是近年國際油價大幅飆升，對中國經濟的影響越來越大。作為不可再生、而開采又有限的能源-石油，已經越來越滿足不了人們日益增長的需求，從而致使成品油的價格不斷上漲。在國際原油價格一路飆升的大環境下，世界各國已紛紛將目光投向可再生替代能源的研發利用上來。生物柴油是利用可再生資源制造出來的可以替代石化柴油的清潔安全的新型燃料，我國現己出臺各種國家政策支持生物柴油的生產。開發生物柴油與解決未來能源危機的方向相契合，具有廣闊的市場發展前景。

目前，國內出現的制備生物柴油的方法較多，主要有酸堿兩步法、固體催化法和酶法。大部分廠家生產生物柴油采用傳統的兩步法，都是先預酯化后堿催化反應，工藝反應中不僅受甲醇和催化劑用量的影響，而且對原材料處理的質量要求較高，受原料質量、環境污染、生產成本等影響，在我國不利于推廣和普及。固體催化劑目前在國內外研究的都比較熱，但總的來說轉化率偏低，催化劑的反復使用性差，價格高，離工業化生產應用還有一段比較長的距離。酶法催化雖然條件溫和，但是酶制劑成本昂貴，轉化率相對偏低等缺點都限制了其在工業生產中的應用。

我國大部分生物柴油廠家由于生產成本、產品質量和工業三廢污染等問題，也都處于虧本、瀕臨倒閉狀態。因此，如何降低生物柴油的生產成本，減少三廢污染是我國生物柴油發展亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低酸催化油脂或脂肪酸一步制備生物柴油的方法，采用低酸添加量催化各種油脂或脂肪酸在帶壓條件下一步制備生物柴油。

本發明的技術方案：一種低酸催化油脂或脂肪酸一步制備生物柴油的方法，以各種不同來源和種類的油脂或脂肪酸在低酸催化作用下與甲醇一步反應生成脂肪酸甲酯即為生物柴油，催化劑硫酸的用量僅為油脂或脂肪酸重量的1％～2％；步驟為：

(1)、將硫酸先溶解到甲醇中，然后將油脂或脂肪酸和硫酸甲醇一起加入到低壓反應釜中，反應壓力0.2～0.3MPa，反應溫度為80～95℃，催化劑硫酸占油脂或脂肪酸重量的1％～2％，醇油重量比為0.8∶1～1.2∶1，反應時間為16～20h；

(2)、將步驟(1)所得反應混合物回收甲醇，然后將剩余物靜置分層，上層主要為生物柴油，下層主要為甘油和硫酸；

(3)、將步驟(2)中的上層液體用60～70℃溫水洗滌，洗至分層后下層水相呈中性，取上層油相經真空干燥脫水得到粗生物柴油；

(4)、將步驟(3)中的粗生物柴油經減壓蒸餾，在高于-0.1MPa真空條件下收集170℃～190℃餾分，即為生物柴油制品。

本發明的有益效果：本發明提供了低酸催化制備生物柴油的新工藝，該工藝具有原料適應范圍廣，酸添加量低，是帶壓反應，可以縮短反應時間，降低能耗，產物轉化率高，工藝簡單，同時減少了三廢污染的產生，降低了生物柴油的生產成本。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，以助于理解本發明的內容。

實施例1：向低壓反應釜中加入100g麻瘋果油(酸價3.8)，2g濃硫酸，100g甲醇，硫酸先溶解在甲醇中再加入到反應釜中，反應壓力0.2～0.3MPa，反應溫度85℃，反應時間18h。反應結束后通過甲醇蒸餾塔真空回收甲醇，然后將產物靜置分層2小時，上層主要為脂肪酸甲酯，下層主要為甘油和硫酸。將上層產物用約30mL?60～70℃熱水洗滌，靜置分層，重復2次后下層水相呈中性，取上層油相經真空干燥脫除水分得到粗生物柴油產品95g，通過生成的甘油測得甲酯的轉化率為94.4％。得到的粗甲酯經減壓蒸餾塔減壓蒸餾，真空度高于-0.1MPa，取170℃～190℃之間的餾分，為生物柴油最終產品。