[發(fā)明專利]一種粗生物柴油中堿催化劑的脫除方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007333.8
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102586012A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 聶勇;計建炳;陸向紅;夏凡
• 申請（專利權）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: C11B3/00
• 分類號: C11B3/00;C10L1/02
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 陳繼亮

技術領域

本發(fā)明涉及堿催化劑的脫除方法，尤其是一種粗生物柴油中堿催化劑的脫除方法。

背景技術

石化能源日趨枯竭以及使用過程造成的環(huán)境污染，促使人們尋找可再生替代能源。生物柴油(脂肪酸甲酯)作為一種清潔可再生燃料被認為是石化能源最好的替代燃料，它是由動植物油脂、廢棄油脂等與甲醇經(jīng)酯交換反應制得，主要生產(chǎn)方法包括均相酸催化法、均相堿催化法、酶催化法、超臨界法、固體酸堿催化法等，其中最常用的方法為均相堿催化法。與其他方法相比，均相堿催化交換法是目前世界各國工業(yè)化制備生物柴油的方法，該法具有催化劑簡單價廉，生產(chǎn)設備要求低，易于放大等工業(yè)化生產(chǎn)所需的優(yōu)點。

然而，采用均相堿催化酯交換法，在后續(xù)生物柴油精餾過程前堿催化劑(KOH、NaOH)必須先脫除，否則會促使甘油與生物柴油在再沸器中高溫醇解，造成生物柴油精餾得率明顯下降。因此，反應后獲得的粗生物柴油中堿催化劑的脫除尤為關鍵。目前工業(yè)上常用水洗法去除粗生物柴油(未精制處理)中的堿催化劑(Atadashi?I?M，et?al.Applied?Energy，2011，88：4239-4251)，1L生物柴油水洗后大約產(chǎn)生10L廢水(Saleh?J，et?al.Fuel，2010，89：2260-2266)，按此計算，年產(chǎn)1萬噸生物柴油需處理10萬噸以上廢水；另外，水洗法還增加了精制過程的成本，精制成本約占生物柴油生產(chǎn)總成本的60％-80％(Atadashi?I?M，et?al.Applied?Energy，2011，88：4239-4251)。此外，盧碧林提出以酸式硅酸鎂為吸附劑，替代水洗純化粗生物柴油，取得了較好的實驗效果，但該吸附劑生產(chǎn)成本較高，難以在工業(yè)化生產(chǎn)中推廣應用(盧碧林.中國油脂，2009，34(5)：46-48)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的正是要解決上述技術存在的不足，而提供一種粗生物柴油中堿催化劑的脫除方法，是一種利用生物柴油副產(chǎn)物甘油為萃取劑脫除粗生物柴油(脂肪酸甲酯)中堿催化劑的新方法。

本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案。這種粗生物柴油中堿催化劑的脫除方法，步驟如下：采用甘油為萃取劑脫除粗生物柴油中堿催化劑，萃取溫度為60-150℃，操作壓力為常壓，粗生物柴油與甘油質量比在10-1之間。

所述的萃取溫度為100℃，一級萃取用新鮮甘油，二級萃取套用一級甘油，三級套用二級甘油。

所述的甘油為甘油三酯與甲醇發(fā)生酯交換反應生產(chǎn)生物柴油所產(chǎn)生的副產(chǎn)物。

甘油相中溶解的堿催化劑通過冷卻結晶方式分離出來，結晶溫度在0℃-20℃，結晶時間在1h-12h，分離出來的甘油和堿催化劑循環(huán)套用。

所述的堿催化劑為KOH和NaOH。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，有益的效果是：1、通過生物柴油副產(chǎn)物甘油為萃取劑脫除生物柴油中堿催化劑的方法，避免了水洗工藝造成的廢水問題；2、甘油相中溶解的堿催化劑通過冷卻結晶方式分離出來，甘油和堿催化劑可循環(huán)套用在生產(chǎn)工藝，減少生產(chǎn)成本；3、堿催化劑的有效脫除，避免生物柴油高溫真空精餾過程中的醇解，有利于生物柴油精餾得率的提高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明：

實施例1：這種粗生物柴油中堿催化劑的脫除方法，步驟如下：采用甘油為萃取劑脫除粗生物柴油中堿催化劑，甘油單級萃取，萃取溫度為60-150℃，操作壓力為常壓，粗生物柴油與甘油質量比在10-1之間。甘油相中溶解的堿催化劑通過冷卻結晶方式分離出來，結晶溫度在0℃-20℃，結晶時間在1h-12h，分離出來的甘油和堿催化劑循環(huán)套用。

為說明堿催化劑在甘油中的溶解性能，以堿催化劑KOH在甘油中的溶解度說明。

表1不同溫度下KOH在甘油中的溶解度

從表1可看出，堿催化劑KOH在甘油中屬于易溶，甘油可作為堿催化劑KOH的優(yōu)良萃取劑。

為說明甘油單級萃取效果，本示例利用反應過程產(chǎn)生的甘油單級萃取粗生物柴油中堿催化劑，堿催化劑以KOH為例。

表2萃取前后KOH在甘油/生物柴油體系中質量濃度