[發明專利]一種利用餐廚垃圾回收油制取生物柴油的方法

有效

• 申請號: 201010265026.0
• 申請日: 2010-08-30
• 公開（公告）號: CN101906355A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 田丹;于景成;靳國良;丁雪梅;于勇勇;桑立維;田藝偉
• 申請（專利權）人: 北京昊業怡生科技有限公司
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C11C3/10;C10L1/02;C11B3/00;C11B3/04
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1.一種利用餐廚垃圾回收油制取生物柴油的方法，通過以下步驟實現：

步驟1.先對餐飲廢油進行脫膠脫雜處理；

步驟2.酸催化酯化反應餐飲廢油經脫膠處理生成的原料油在濃硫酸的催化下與無水甲醇進行酸催化酯化反應，將原料油中的游離脂肪酸轉化成生物柴油；

步驟3.酸催化酯化反應后，原料油中的脂肪酸甘油酯在氫氧化鈉的作用下與甲醇進行堿催化酯交換反應，反應產物為生物柴油和甘油；

步驟4.堿催化酯交換反應后的反應物進行沉降分離，上層產物水洗精餾舌得到生物柴油，下層產物處理后得到甘油和甲醇。

2.根據權利要求1所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：所述的步驟1是采取水化脫膠脫雜法：在餐飲廢油中加入為其體積3％的自來水，加熱到90-100℃，并向上述混合液中緩慢加入餐飲廢油重量1.5％的質量濃度98％的濃硫酸，攪拌10分鐘后靜置沉降30分鐘，油和膠、雜質即可分離，上層是原料油，下層是膠質和雜質；將上層的原料油送入原料油儲罐儲存，用于后期的生物柴油制備。

3.根據權利要求1所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：所述的步驟2為：采用98％濃硫酸作為酸催化酯化反應的催化劑，使保存在濃硫酸儲罐的所述濃硫酸和保存在甲醇儲罐中的無水甲醇流入甲醇酸化罐中；其中，所述濃硫酸的用量為原料油重量的5％，無水甲醇的用量為原料油重量的20％；甲醇酸化罐中裝有攪拌器，經過攪拌器攪拌10分鐘，使無水甲醇和硫酸混合均勻，然后無水甲醇與濃硫酸的混合物進入酸催化酯化反應釜；控制原料油儲罐中的原料油按照預先設定的反應量進入酸催化酯化反應釜，與無水甲醇在濃硫酸的催化作用下進行反應；反應結束后，將酸催化酯化反應釜中的反應物放流到酸催化沉降分離器中，酸催化沉降分離器中裝有高速離心泵，通過高速離心進行產物分離；沉降分離后的上層產物是未參與酸催化酯化反應的原料油和生成的生物柴油(即脂肪酸甲酯)，下層是過量的甲醇和濃硫酸催化劑；將下層的甲醇和濃硫酸送入甲醇回收塔進行甲醇回收。

4.根據權利要求1所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：所述的步驟3為：將原料油重量的1％、純度95％的固體氫氧化鈉用作催化劑保存在氫氧化鈉儲罐中，此反應的原料之一無水甲醇的用量為原料油重量的20％；將所述氫氧化鈉與甲醇加入甲醇堿化罐中，甲醇堿化罐中裝有攪拌器，通過攪拌器攪拌10分鐘，使之混合均勻后放入堿催化酯交換反應釜中；反應產物進入堿催化沉降分離器中，高速離心分層，離心后得到的上層為粗生物柴油，下層為甲醇和甘油的混合物；上層的粗生物柴油進入水洗中和塔后實施進一步精制，下層產物進入甲醇回收塔低壓蒸餾甲醇回收利用。

5.根據權利要求1所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：所述的步驟4為：將所述粗生物柴油在水洗中和塔中先用98％濃硫酸進行噴淋，用量為粗生物柴油體積的3％；噴淋后靜置30分鐘，再噴淋65℃熱水洗滌三次，每次的水量為進入水洗中和塔的粗生物柴油體積的20％；熱水噴淋三次后靜置30分鐘，使水洗中和塔內的物質分層：上層為中和后的生物柴油，下層為洗滌水；將上層生物柴油送入精餾塔進行蒸餾，通過真空泵實現精餾塔內0.1Mp的真空條件，通過重油加熱蒸餾，收集150℃-220℃餾分即為生物柴油終產品。

6.根據權利要求3所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：在所述的步驟2中，所述反應釜內部設有攪拌器，反應溫度控制在65℃，攪拌器轉速為120轉/分鐘，進行反應2小時。

7.根據權利要求4所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：在所述的步驟3中，在堿催化酯交換反應釜中反應的溫度控制在65℃，攪拌速度為100轉/分鐘，在此條件下反應30分鐘。

8.根據權利要求5所述的制取生物柴油的方法，其特征在于：在所述的步驟4中，酸催化酯化過程和堿催化酯交換過程中過量的甲醇、催化劑以及副產物甘油等被收集至甲醇回收塔內，在0.1Mp的壓力，60℃的條件下蒸餾收集甲醇；蒸餾得到的無水甲醇用泵打回甲醇儲罐中循環使用；甲醇回收塔的下層產物中含有甘油和水，輸送到甘油/水分離裝置內進行甘油的回收；此過程同樣采取減壓蒸餾進行，即通過真空泵實現精餾塔內0.1Mp的真空條件并通過重油對分離裝置進行加熱，在此條件下集取180～210℃的餾分即為甘油，是生物柴油制備的副產品；此過程產生的水被輸送回至水洗中和塔中循環利用。