[發明專利]一種高酸值油脂制備生物柴油的方法

有效

• 申請號: 201010203840.X
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN101880602A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 汪勇;李想;馬順;歐仕益
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C11C3/10;C11B3/10;C10L1/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉;陳燕嫻

1.一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于包括以下操作步驟：

(1)高酸值油的酯化：以高酸值油脂為原料，加入固體催化劑，將粗甘油采用滴加方式加入高酸值油脂中，在真空條件下進行回流酯化反應；控制回流冷凝器中的冷卻水溫度，使得酯化生成的水被真空抽走，甘油冷凝回流；酯化產物通過離心分層或靜置分層，得到上層為酯化油，中間層為未反應的粗甘油，下層為固體催化劑和粗甘油中的雜質鹽；

(2)酯化油的醇解：將步驟(1)所得酯化油和甲醇混合，加入堿性催化劑，進行醇解反應，反應結束后通過靜置分層或離心分層，得到上層為生物柴油層，下層為甘油層；

(3)生物柴油的吸附脫色精制：將步驟(2)所得生物柴油層加熱回收甲醇，加入吸附劑脫色和脫皂，得到精制的生物柴油；

(4)粗甘油的回用：向步驟(2)所得甘油層中加入硫酸，加熱進行中和反應并回收甲醇；反應后靜置分層或離心分層，上層為粗生物柴油，中間層為粗甘油，下層為中和生成的硫酸鹽。

2.根據權利要求1所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(1)所述高酸值油脂的酸值為20～160mgKOH/g；所述粗甘油的純度為質量百分數80～90％。

3.根據權利要求1所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(1)所述粗甘油和高酸值油脂的質量比為0.15～0.35∶1；所述固體催化劑的添加量為粗甘油和高酸值油脂的總質量的0.1～0.5％；所述將粗甘油采用滴加方式加入的時間為20～45min；所述酯化反應的溫度為170～230℃，反應時間為2～5小時，反應壓力為2000～10000Pa；所述回流冷凝器中的冷卻水的溫度為30～80℃；所述靜置分層的時間為30～60min；所述離心分層的離心速度為3000r/min，時間為10～15min。

4.根據權利要求3所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(1)所述粗甘油和高酸值油脂的質量比為0.25∶1；所述固體催化劑的添加量為粗甘油和高酸值油脂的總質量的0.02％；所述將粗甘油采用滴加方式加入的時間為30min；所述酯化反應的溫度為210℃，反應時間為3小時，反應壓力為5000Pa；所述回流冷凝器中的冷卻水的溫度為50℃；所述靜置分層時間為45min；所述離心分層的時間為15min。

5.根據權利要求1所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(2)所述甲醇和酯化油的質量比為0.2～0.25∶1；所述堿性催化劑為氫氧化鉀或氫氧化鈉；所述堿性催化劑的添加量為酯化油質量的0.5～1.2％；所述醇解反應的溫度為40～65℃，反應時間為30～80min。

6.根據權利要求5所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(2)所述甲醇和酯化油的質量比為0.2∶1；所述堿性催化劑為氫氧化鉀或氫氧化鈉；所述堿性催化劑的添加量為酯化油質量的1％；所述醇解反應的溫度為45℃，反應時間為60min。

7.根據權利要求1所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(3)所述加熱回收甲醇是在常壓條件下加熱至溫度110～120℃；所述吸附劑為白土；所述吸附劑的加入量為生物柴油質量的1～5％；所述吸附脫色和脫皂的時間為15～30min。

8.根據權利要求7所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(3)所述加熱回收甲醇是在常壓條件下加熱至溫度120℃；所述吸附劑為白土；所述吸附劑的加入量為生物柴油質量的2％；所述吸附脫色和脫皂的時間為20min。

9.根據權利要求1所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(4)所述硫酸的質量百分比濃度為98％；所述進行中和反應是將甘油層加熱至溫度為80℃，維持反應30min；所述靜置分層的時間為45min；所述離心分層的離心速度為3000r/min，時間為15min。

10.根據權利要求1所述的一種高酸值油脂制備生物柴油的方法，其特征在于：步驟(1)所述固體催化劑為顆粒型SO₄^2-/M_xO_y型固體超強酸催化劑，其顆粒型基礎載體是Al₂O₃、SiO₂或Al₂O₃-SiO₂復合氧化物，其活性載體為ZrO₂、TiO₂、SnO₂、ZrO₂-TiO₂復合氧化物、ZrO₂-SnO₂復合氧化物或TiO₂-SnO₂復合氧化物。