[發明專利]一種生物柴油吸附脫酸的方法

在審

• 申請號: 201310503049.4
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN104560388A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張偉;杜澤學;陳艷鳳;寧珅;王海京;曾建立;高國強
• 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: C11B3/10
• 分類號: C11B3/10;C10L1/02
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種用于降低生物柴油酸值的吸附脫酸方法。

技術背景

生物柴油具有無毒、無硫、燃燒充分、可生物降解、潤滑性能優良等特性，對減少空氣污染和溫室氣體排放具有重大意義。隨著化石能源消耗的日益增加與儲量的不斷減少，以及所帶來的環境日益惡化和溫室效應的加劇，可再生的清潔能源生物柴油正受到廣泛關注。

生物柴油可通過天然油脂與一元醇進行酯交換反應制得，酯交換反應的產物除脂肪酸酯外，還可能含有單甘脂、二甘脂、甘油副產物、游離脂肪酸，以及未反應的醇和油脂原料。近年來，采用廢棄油脂如餐飲廢油、酸化油為原料制備生物柴油成為研究熱點，這些油脂的酸值差別很大，有的酸化油酸值甚至可達到170mgKOH/g，用高酸值油脂制備生物柴油時，產品酸值一般大于甚至遠大于BD100酸值標準（≤0.80mgKOH/g）。為了使產品酸值達到標準要求，可對原料或產品進行降低酸值的處理。

CN101993776A提供了一種生物柴油脫酸的方法，包括以下步驟：使待脫酸生物柴油與含有水溶性醇、水溶性胺和水的脫酸劑混合，分層后分離出油相和水相，油相精制后得到酸值合格的生物柴油。

CN101289627A一種降低生物柴油酸值的方法，其特征在于：將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，在攪拌反應釜內逐漸升溫至60～80℃下，攪拌反應0.2～0.5小時放入沉降罐內，沉降2小時放出下層降酸劑，上層測定酸值，合格后放到成品罐；降酸劑可以重復使用。產物是環烷酸酰胺。該方法的缺點是：1、造成游離脂肪酸的損失。2胺類降酸劑易殘留在生物柴油產品中。

CN101735845A涉及一種分離純化生物柴油的方法。包括以下步驟：1)用薄膜蒸發器對生物柴油粗產品進行脫氣和蒸餾操作，得到甲酯含量在96％以上的生物柴油；2)對步驟1)分離處理后的產品進行堿性土脫酸，得到酸值符合國家標準的經純化的生物柴油。該方法的缺點是：1、游離脂肪酸損失，不能加工成生物柴油。2、堿性土不能再生。

CN101550364A涉及一種綜合利用高酸值油料制備生物柴油的方法，是以高酸值油料經甲醇多級(n≥1)萃取操作，操作過程中得甲醇相及低酸值甘油酯相。其中油脂中大部分游離脂肪酸溶于甲醇相中，經富集后經酸催化制備生物柴油；而低酸值甘油酯相經堿催化制備生物柴油。該方法的缺點是：1、操作成本較高。2、不能用于產品精制。

US249366采用過量堿中和游離脂肪酸來降低高酸值油脂中的酸值，并進行甲酯化反應，堿與游離脂肪酸形成的皂在甲酯化后加入硫酸，進行反應得到游離脂肪酸，這部分游離脂肪酸在酸催化作用下，再進行酯化，得到物料經中和、過濾和精餾得到甲酯。該方法的缺點是：1、采用過量堿和硫酸，生產成本較高。2、產生了低價值的副產物硫酸鹽。

采用廢棄油脂如酸化油制備生物柴油時，獲得的生物柴油產品酸值一般不合格，需要進行降酸處理。堿洗是經典的脫酸工藝，國內外很多研究用氫氧化鈉等堿溶液與游離脂肪酸進行中和反應，所得脂肪酸鈉鹽從油品中分離出來，經酸化得到游離的脂肪酸，反應過程可在瞬間完成，但是在反應過程中容易產生乳化現象。而且堿液隨同加工產品大量流失，氫氧化鈉溶液不能再生。

通過酯化反應將游離脂肪酸轉化為生物柴油是一種較好的方法，但是當酸值越接近0.80mg?KOH/g時，酯化反應脫酸越困難，從而導致工藝的能耗較高。為進一步提升生物柴油的產品質量，與國際標準接軌，中國擬將生物柴油BD100的標準修改為酸值≤0.50mg?KOH/g，這進一步加大了生物柴油酯化反應脫酸的難度。因此，需要開發降低生物柴油酸值到0.80mg?KOH/g以下，甚至0.50mg?KOH/g以下的脫酸方法。

發明內容

本發明提出一種針對較低酸值生物柴油的吸附脫酸方法。

本發明提供的生物柴油的吸附脫酸方法，包括：（1）用吸附樹脂裝填固定床，得到固定床吸附分離柱；（2）將酸值不合格的生物柴油通過吸附分離柱進行吸附脫酸，獲得酸值合格的生物柴油。

本發明方法所述步驟（1）的吸附樹脂是負載了堿性基團的吸附樹脂，所述堿性基團可以是強堿性基團，也可以是弱堿性基團，優選羥基、伯胺、仲胺、叔胺和季銨基團等中的一種或多種。

本發明方法所述步驟（2）的酸值不合格生物柴油的酸值為0.5～5.0mgKOH/g，優選為0.5～2.0mgKOH/g。

本發明方法所述步驟（2）的吸附脫酸溫度為室溫～100℃，優選為室溫～60℃。