[發明專利]一種生物柴油的制備方法及其專用反應釜

無效

• 申請號: 201310430577.1
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103497841A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 姜皓
• 申請（專利權）人: 姜皓
• 主分類號: C11C3/10
• 分類號: C11C3/10;C10L1/02
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

技術領域

本發明涉及一種生物柴油的制備方法及其專用反應釜，屬于生物質能源和資源再利用領域。

背景技術

不可再生的石油資源被大規模地開發使用，使能源愈益緊張，尋找環保型生物質能源和可再生能源成為石油化工領域和能源領域的重要課題之一。生物柴油屬于環保型生物質能源，當前其制備方法按催化劑不同可將其分為四條工藝路線：（1）均相催化酯化和交酯化反應工藝，其中又可分為濕法和干法兩類，催化劑主要是無機酸堿和有機酸堿，本發明專利技術系為濕法均相催化酯化和交酯化反應工藝；（2）非均相催化酯化和交酯化反應工藝，其中又可分為固體堿催化劑和固體酸催化劑兩類，多數為復合金屬螯合型氧化物，或其水化物；（3）生物酶交酯化工藝；（4）超臨界非催化交酯化工藝等。

生物柴油的原料是動植物油脂即飽和的硬脂酸甘油脂和不飽和軟脂酸甘油脂其主要成分是：C₁₆、C₁₈、C₂₂、C₂₄混合脂肪酸甘油酯，其中，以C₁₈脂肪酸甘油三酯為主，一般約占50～80%；動物油脂，主要是飽和脂肪酸即硬脂酸甘油三酯為主，但也含有部分不飽和脂肪酸甘油酯；植物油脂中以不飽和脂肪酸即軟脂酸甘油酯為主，即以十八碳烯-[9]-不飽和脂肪酸甘油三酯為主，但也含有部分飽和脂肪酸甘油酯。而不管是硬脂酸甘油酯還是軟脂酸甘油酯，其中主要是十八碳脂肪酸的甘油酯；植物油中以油酸（含一個雙鍵）甘油酯為主，而動物油中以飽和脂肪酸即硬脂酸（不含雙鍵）甘油酯為主；麻風果油、茶籽油、玉米油、椰子油、芝麻油、桐油、蓖麻油、黃連木油、亞麻油等成分中除了主要含有一個雙鍵的十八碳不飽和脂肪酸（十八碳烯-[9]-酸，Oleic?acid）甘油三酯外，還富含兩個雙鍵的亞油酸(十八碳二烯-[9，12]-酸，Linoleic?acid)甘油三酯和一定量的含三個雙鍵的亞麻酸（十八碳三烯-[9,12,15]-酸，Linolenic?acid）甘油三酯。它們不僅是制藥業中制備降血脂降血壓藥物的原料，而且也是制備生物柴油的最好原料，由它們制備的生物柴油其流動性好、凝點低、冷濾點低，而表征柴油機抗爆性指標的十六烷值均在50以上，優于石油柴油。食用油脂中還含有2～8%的凝膠物質，主要是卵磷脂和腦磷脂一類化合物，它們不能水解，不能酯化，易于乳化，破壞酯化過程，需要提前除去。

發明內容

本發明的目的是提供一種生物柴油的制備方法及其專用反應釜。

本發明首先提供了一種預處理反應釜，它包括反應釜體；所述反應釜體的外壁上包覆有加熱夾套；所述反應釜體的軸向上設有攪拌軸和框式攪拌器，所述攪拌軸和框式攪拌器依次與設于所述反應釜體的頂部上的攪拌減速機和攪拌電機相連接；

所述反應釜體的頂部上設有物料進口和安全閥接口，所述反應釜體的側壁的下部設有產物出口，所述反應釜體的底部設有排渣口；

所述反應釜體的頂部通過升氣管和回液管與一防沖罐相連通，所述防沖罐的頂部與一呼吸閥相連通；

所述反應釜體腔體內的中下部設有一溫度計套管。

在制備生物柴油時，可在所述預處理反應釜中進行地溝油的脫膠除雜預處理和皂腳廢料的酸化預處理。

本發明還提供了一種酯化交酯化反應釜，它包括反應釜體；所述反應釜體的外壁上包覆有加熱夾套；所述反應釜體的軸向上設有攪拌軸和框式攪拌器，所述攪拌軸和框式攪拌器依次與設于所述反應釜體的頂部上的攪拌減速機和攪拌電機相連接；

所述反應釜體的頂部上設有物料進口和安全閥接口，所述反應釜體的側壁的下部設有產物出口，所述反應釜體的底部設有排渣口；

所述反應釜體的頂部通過防沖罐升氣管和下回液管與一防沖罐相連通，所述防沖罐通過回流罐升氣管和上回液管與一回流罐相連通，所述回流罐的頂部與一呼吸閥相連通；所述回流罐的底部與一甲醇回收罐相連通；

所述反應釜體腔體內的中下部設有一溫度計套管。

在制備生物柴油時，可在所述酯化交酯化反應釜中依次進行酯化-交酯化回流反應、脫甲醇工序和中和精制反應。

本發明提供的一種生物柴油的制備方法，包括如下步驟：

（1）將地溝油和強電解質加入至所述的預處理反應釜中進行電離絮凝；然后加水并在攪拌的條件下進行回流；將經回流后的體系進行沉降分離，上層為脫膠地溝油，下層為沉渣液；

（2）將所述脫膠地溝油、甲醇和催化劑加入至所述的酯化交酯化反應釜中，在回流的條件下進行酯化-交酯化反應；所述酯化-交酯化反應完畢后，利用所述甲醇回收罐收集剩余的甲醇；