[發明專利]一種降低生物柴油酸值的方法

有效

• 申請號: 200810246529.6
• 申請日: 2008-12-25
• 公開（公告）號: CN101760225A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 王海京;杜澤學;閔恩澤;高國強;陳艷鳳
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C10G29/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術領域

本發明涉及一種降低生物柴油酸值的方法。

背景技術

生物柴油可通過天然油脂與一元醇(一般是甲醇或乙醇)進行酯交 換反應制得，其主要成分是脂肪酸單烷基酯(一般是甲酯或乙酯)，此 外，還可能含有允許量的甘油單酯、甘油二酯等物質。油脂的酸值差別 很大，有的可達到150mgKOH/g，導致所制備的生物柴油的酸值難以達 到標準要求(國標不大于0.8mgKOH/g)。為了使生物柴油的酸值符合 標準要求，現有技術一般先對原料油脂進行降酸值處理，即預酯化的方 法或酯化的方法制備生物柴油。

DE3444893公開的方法：(1)對甲苯磺酸、甲磺酸或硫酸為催化 劑，常壓，50～120℃，將游離脂肪酸與醇進行酯化，對油料進行預酯 化處理，(2)反應混合物靜置，分成含催化劑和水的醇相和油相。(3) 把油相中水用萃取方法除去。(4)在堿性催化劑存在下，將萃取后的油 相與醇進行酯交換反應。這個工藝步驟多，流程長，物料損失大。

US2494366采用過量堿中和游離脂肪酸來降低高酸值油脂中的酸 值，并進行甲酯化反應，堿與游離脂肪酸形成的皂在甲酯化后用硫酸反 中和得到游離脂肪酸，這部分游離脂肪酸在酸催化作用下，再進行酯 化，得到物料經中和、過濾和精餾得到甲酯，這個工藝步驟多、流程 長、物料損失大、無機廢料多。

CN1412278A公開了一種酸催化法，采用硫酸為催化劑，包括1)脫 水、2)酯化、酯交換、3)分相、4)脫色，其中脫水是在60～100℃ 的真空下進行的，酯化、酯交換中硫酸用量為油料重量的2～6％；脫 色在90～125℃下進行，需加入活性白土，用量為3～10％。酸催化 與堿催化相比，反應速度較慢。

由現有技術看出：對于酸值較高的油料，如酸值大于2.0mgKOH/g， 一般需要對油料預先進行酯化處理，把其中的游離脂肪酸變為脂肪酸甲 酯，這個過程如采用硫酸等作為催化劑，腐蝕嚴重，會產生大量廢酸、 廢水；如采用固體酸為催化劑，存在催化劑較貴、使用周期較短的問 題。預酯化后，遺留在物料中的液體酸催化劑需用堿中和，堿催化劑的 用量會增加，整個過程流程較長，設備投資和能耗大幅上升。另外，反 應完成后需把堿性催化劑從產物中除去，會產生大量廢水，物料損失嚴 重，回收甘油困難，如用堿直接中和游離脂肪酸也有同樣問題存在。

發明內容

本發明提供了一種降低生物柴油酸值的方法。

本發明提供的降低生物柴油酸值的方法包括：在含游離脂肪酸的油 脂的酯交換反應產物中加入氨和碳數為2-10的多元醇，攪拌，靜置分 層，收集上層含有脂肪酸單烷基酯的混合酯相，得到低酸值的生物柴 油。

具體方法是：在油脂的酯交換反應產物中加入氨和多元醇，攪拌1- 60分鐘，靜置分相1-30分鐘，優選1-15分鐘，體系分為二層，上層為 酸值降低了的生物柴油，下層含脂肪酸鹽和醇。脂肪酸、氨和醇回收后 可重復使用。

所說的脂肪酸單烷基酯是生物柴油的主要成分，其中的烷基可以是 碳數為1-5的烷基，優選甲基和乙基。

所述的油脂具有本領域公知的一般含義，是油和脂的總稱，其中含 有脂肪酸甘油三酯。一般常溫為液體的稱為油，常溫為固體或半固體的 稱為脂肪(簡稱脂)。所述油脂包括植物油以及動物油，另外，還包括 來自微生物、藻類等物質中的油料，甚至還可以是廢油脂，例如餐飲廢 油、地溝油、泔水油、油脂廠的酸化油等使用過的油脂或變質的油脂。

所說的油脂的酯交換反應產物是指油脂與碳數為1-5的一元脂肪醇 (一般是甲醇或乙醇)進行酯交換反應的產物。未經分離的油脂的酯交 換反應產物中除了含有目的產物脂肪酸單烷基酯以及副產物甘油外，還 含有少量或微量的甘油單酯(俗稱單甘酯)、甘油二酯(俗稱二甘酯) 以及未反應的甘油三酯(俗稱三甘酯)和一元脂肪醇等物質。

為了得到符合標準要求的生物柴油，需要對油脂的酯交換反應產物 進行分離。一般來說，對酯交換反應產物進行蒸餾和靜置分層可以去除 絕大部分甲醇和甘油，得到粗酯混合物。對粗酯混合物進一步蒸餾可以 去除部分單甘酯、絕大部分二甘酯和幾乎全部的甘油三酯，得到粗生物 柴油。對粗生物柴油進行脫酸處理后，可得到脂肪酸單烷基酯，即生物 柴油。