[發明專利]一種含游離脂肪酸物料的處理方法

有效

• 申請號: 200910091979.7
• 申請日: 2009-09-03
• 公開（公告）號: CN102002442A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 王海京;杜澤學;高國強;張偉;張秋平;陳艷鳳;閔恩澤
• 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: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C11C3/10;C10L1/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

技術領域

本發明涉及一種含游離脂肪酸物料的處理方法。

背景技術

隨著世界范圍內車輛柴油化趨勢的加快，柴油的需求量會愈來愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環保意識的提高，大大促進了世界各國加快柴油替代燃料的開發步伐，生物柴油以其優越的環保性能和可再生性以及清潔的優點受到了各國的重視。

生物柴油(BD100)的主要成分為脂肪酸酯，一般為脂肪酸甲酯，通?？梢酝ㄟ^油脂物料與一元醇(通常是低碳醇，如C₁-C₆的一元醇)進行酯交換反應制得。該油脂物料一般來源于大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黃連木等油料林木果實、工程微藻等油料水生植物的油脂以及動物油脂、廢棄油脂以及加工油脂過程中產生的各種餾分(如脫臭餾出物)。油脂物料的主要成分是脂肪酸甘油酯，此外還含有磷酸甘油酯、脂肪酸、脂肪醇、維生素、甾醇、色素等。通常，油脂(俗稱毛油)、廢餐油以及脫臭餾出物中含有游離脂肪酸，因此其酸值較高，甚至很高，有的可高達150mgKOH/g以上。為了獲得較高收率的生物柴油，通常需要先對油脂物料進行預處理以降低其酸值。

US2494366A中公開了一種制備脂肪酸烷基酯的方法，該方法包括，在足以中和脂肪原料中的游離脂肪酸并提供微過量的堿性物質作為酯交換催化劑的堿催化劑存在下，通過使所述脂肪原料與一元醇接觸，將具有酸值的脂肪原料進行酯交換反應，添加足量的酸催化劑以分解反應物料中的皂、中和反應物料中的堿催化劑并提供微過量的酸性物質作為酯化催化劑，然后使反應物料中的游離脂肪酸與一元醇在該酸性催化劑的存在下進行酯化反應。該方法采用堿來中和脂肪原料中的游離脂肪酸來降低高酸值脂肪原料的酸值。然后將堿與游離脂肪酸形成的皂在進行酯交換反應后用酸中和放出游離脂肪酸，這部分游離酸在酸催化作用下，再進行酯化，最終產品經中和、過濾和精餾得到脂肪酸烷基酯產品。該方法步驟多，流程長，堿和酸的消耗較大，產生大量無機廢料、廢水，造成環保壓力。

CN1050556A中公開了一種以含游離脂肪酸的天然油脂為原料生產脂肪酸烷基酯的工藝，該工藝包括以下步驟：(1)在酸性催化劑存在下，含游離脂肪酸的天然油脂在常壓下，溫度為80-160℃下與連續通過反應器的C₁-C₄烷醇反應，直至反應混合物的酸值小于1；(2)經冷卻至30-60℃的上述反應混合物，在添加足量的C₁-C₄烷醇并加入堿性催化劑后，升溫至60-130℃，回流下酯交換30-70分鐘；(3)反應混合物的分離及產品的純化。在上述方法中，采用濃硫酸、磷酸或對甲苯磺酸、甲苯磺酸及萘磺酸為催化劑，進行酯化反應使天然油脂的酸值降低。隨后的酯交換反應需要使用過量的堿催化劑，一部分堿用來中和酯化反應所得到的反應混合物中的酸催化劑。

在上述現有技術CN1050556A中，對酸值較高的物料進行降酸預處理是通過酯化反應進行的，在此過程采用硫酸、鹽酸等作為催化劑，對設備腐蝕嚴重，并產生大量廢料和廢水。預處理后，需要用堿來中和遺留在反應混合物中的液體酸催化劑，因而堿催化劑的用量增加。因此，采用該方法對物料進行預處理的設備投資、原料消耗均較高，而且，會產生大量廢水，增加環保投入。