[發明專利]降低生物柴油粗產品酸值的方法以及生物柴油的制備方法

有效

• 申請號: 201110431786.9
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN103173281A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 曾建立;杜澤學;閔恩澤;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: C11B3/00
• 分類號: C11B3/00;C11B3/02;C11C3/04;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

本發明涉及一種降低生物柴油粗產品酸值的方法以及一種生物柴油的制備方法。

背景技術

生物柴油是動、植物油脂與一元醇反應得到的脂肪酸單烷基酯，最典型的為脂肪酸甲酯。生物柴油的加工工藝既有酸催化，也有堿催化，還有酸堿結合工藝以及酶催化和超/近臨界反應工藝等。

生物柴油原料既有精制的動、植物油脂，也有油脂生產和使用過程中產生的酸化油、地溝油等劣質原料。由于原料來源和加工工藝的多樣性和復雜性，產品中往往會殘留一定量未反應完的游離脂肪酸。這些酸性物質會影響柴油機的性能和使用壽命，所以，國內外的生物柴油標準都對酸值作出了嚴格規定，例如，歐盟標準EN?14214-2005和我國標準GB/T?20828-2007都規定生物柴油產品的酸值不得高于0.8mgKOH/g。

CN1382762A公開了一種利用廢棄動、植物油生產生物柴油的工藝，該工藝在酸性催化劑存在的條件下，在不同酸值的廢棄動、植物油脂中加入醇類催化劑進行醇解反應和酯化反應，得到粗酯，靜置分離出非產品部分的多余成分后得到粗產品，然后使用低濃度液堿溶液中和生物柴油粗產品中的游離脂肪酸，將其轉化為脂肪酸鹽，然后經水洗去除。該方法可以將生物柴油粗產品的酸值降低到0.8mgKOH/g以下，但反應得到的脂肪酸鹽是一種乳化劑，使得甲酯相與水相不易分層，而且生物柴油粗產品的酸值越高，乳化越嚴重。

CN101289627A公開了一種降低生物柴油酸值的方法，該方法包括將酸值為1-5mgKOH/g的粗脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯進行精餾，在精餾后加入占精脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯總重量0.02-4％的降酸劑，在攪拌反應釜內升溫至60-80℃，反應0.2-0.5小時后進行沉降2小時，以分離放出下層降酸劑，上層測定酸值，所述降酸劑為弱堿性的乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺。所述降酸劑將生物柴油中的游離脂肪酸中和，反應生成的酰胺以固體形式析出。該工藝避免了液堿與游離脂肪酸中和時發生的乳化，但所用沉降劑價格昂貴，且顏色較深，反應生成的酰胺沉降速度較慢，而且，通過沉降分離無法使未反應完的反應物和反應生成的產物完全從生物柴油中分離出來，故處理后生物柴油的顏色較深，對生物柴油的品質有影響。

CN101760225A公開了一種降低生物柴油酸值的方法，該方法通過向含游離脂肪酸的生物柴油中加入氨和碳數為2-10的多元醇，反應生成的脂肪酸銨溶于多元醇中，并通過攪拌、靜置分層而與生物柴油分層分離。CN101993776A公開了一種生物柴油脫酸的方法，該方法包括向待脫酸的生物柴油中加入含有水溶性醇、水溶性胺和水的脫酸劑，生物柴油中的酸性物質與胺反應生成的物質溶于含有水和水溶性醇的混合溶液中而與脂肪酸單烷基酯相實現分離。這兩種方法雖然使用弱堿與生物柴油中的酸性物質反應，但也并不能完全消除乳化；而且靜置或水洗分離不徹底時，殘留在生物柴油中的非脂肪酸單烷基酯類物質會影響生物柴油的品質。

以上方法都是通過中和的方法，將游離脂肪酸從生物柴油中去除，這樣勢必導致生物柴油收率的降低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠顯著降低高酸值生物柴油粗產品酸值并能夠兼顧生物柴油收率的降低生物柴油粗產品酸值的方法以及生物柴油的制備方法。

本發明的發明人發現，實際上，由于生物柴油粗產品中的酸性物質主要是游離脂肪酸，如能將其轉化為生物柴油，不僅降低了產品酸值，還能提高生物柴油收率，可以達到一舉兩得的效果。此外，尤其重要的是，在將生物柴油粗產品與一元醇接觸反應之前，將生物柴油粗產品進行除水，一方面能夠進一步穩定降酸效果，另一方面還能夠減少一元醇的用量。

為了實現上述目的，本發明提供了一種降低生物柴油粗產品酸值的方法，所述生物柴油粗產品的酸值為0.8-20mgKOH/g，其中，該方法包括將所述生物柴油粗產品進行除水，使生物柴油粗產品中的水含量不高于1重量％，并將除水后的生物柴油粗產品與一元醇接觸反應。

本發明還提供了一種生物柴油的制備方法，其中，該方法包括將酸值為0.8-20mgKOH/g的生物柴油粗產品進行降酸，并分離降酸后的生物柴油產品中未反應完的一元醇和反應生成的水，得到酸值合格的生物柴油產品，所述將生物柴油粗產品進行降酸的方法為本發明提供的方法。