[發(fā)明專利]一種生物柴油及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410093047.7
• 申請(qǐng)日: 2014-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN103820224A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱浩敏;趙忠維;張保林;劉曉東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽天意環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C11C3/04
• 分類號(hào): C11C3/04;C11B3/00;C11B3/12;C11B3/04;C11B13/02;C10L1/02
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務(wù)所 34116
• 代理人: 胡敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種生物柴油，尤其涉及的是一種生物柴油及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著全球石油能源的日益短缺，人們?cè)诓粩鄬ふ腋鞣N替代品，生物柴油作為石化柴油的理想替代能源之一，逐漸受到了人們的廣泛關(guān)注。目前生物柴油推廣應(yīng)用的主要障礙之一是生產(chǎn)成本高，如何找到一種經(jīng)濟(jì)可行的生物柴油制備方法，成為生物柴油研究的重點(diǎn)。

在油脂生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的廢料，俗稱皂腳，這些皂腳的主要成分是水、脂肪酸鈉和中性油，有的還含有一些其它成分，如磷脂等，其中水含量在70%左右，脂肪酸鈉和中性油等含量在30%左右。傳統(tǒng)的處理方法是將這些皂腳料當(dāng)成廢料直接處理掉，其實(shí)這些皂腳具有很多的用途，例如作為制造脂肪酸的原料，或者制造酸化油的原料，或者制造生物柴油的原料等，這些方法都能使得這些皂腳得到最大程度的利用。

雖然這些皂腳能夠作為原料進(jìn)行再利用，但是由于其有效成分含量低，雜質(zhì)含量高，導(dǎo)致后期處理的成本高，難以得到高品質(zhì)的產(chǎn)物，因此，如何利用這些皂腳制造出低成本高品質(zhì)的脂肪酸、酸化油或者生物柴油是現(xiàn)有技術(shù)中一直未能很好解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種生物柴油及其制備方法，以提供一種利用低品質(zhì)高含水率的油脂皂腳制備高品質(zhì)生物柴油的方法，實(shí)現(xiàn)廢料的再利用。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種生物柴油的制備方法，包括以下步驟：

（1）按重量計(jì)，在100份油脂皂腳中加入3～6份硫酸，反應(yīng)后的反應(yīng)液經(jīng)沉降分水，過濾和脫水，獲得酸化油；

（2）另取100份步驟（1）的酸化油，加入20～40份甲醇和1～3份硫酸，攪拌至反應(yīng)完全，分去未反應(yīng)的酸醇，再加入5～25份甲醇和0.2～2.0份堿性物質(zhì)，攪拌至反應(yīng)完全，獲得粗脂肪酸甲酯，將粗脂肪酸甲酯脫醇并沉降，去除其中的粗甘油和甲醇，得到二級(jí)粗脂肪酸甲酯；

（3）將二級(jí)粗脂肪酸甲酯進(jìn)行第一段精餾，獲得含C8、C10、C12、C14為主的輕組分；

（4）將二級(jí)粗脂肪酸甲酯進(jìn)行第二段精餾，獲得含C16為主的脂肪酸甲酯組分；

（5）將二級(jí)粗脂肪酸甲酯進(jìn)行第三段精餾，獲得含C18為主的脂肪酸甲酯組分和生物瀝青，所述含C18為主的脂肪酸甲酯組分即為所述生物柴油。

優(yōu)選地，所述步驟（2）的堿性物質(zhì)為氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀或氫氧化鈉。

優(yōu)選地，所述步驟（3）的第一段精餾的條件為：塔底溫度為185～195℃，塔頂溫度為140℃以下，塔真空度低于-0.098MPa，精餾回流比為10～30：1。

優(yōu)選地，所述步驟（4）的第二段精餾的條件為：塔底溫度為195～205℃，塔頂溫度為140～150℃，塔真空度低于-0.098MPa，精餾回流比為2～6：1。

優(yōu)選地，所述步驟（5）的第三段精餾的條件為：塔底溫度為205～220℃，塔頂溫度為150℃以上，塔真空度低于-0.098MPa，精餾回流比為1～2：1。

一種生物柴油，所述生物柴油是利用上述任一方法制備獲得的。

本發(fā)明的原理是：

皂腳的主要成分是水、脂肪酸鈉和中性油，本發(fā)明涉及的化學(xué)反應(yīng)主要分為三個(gè)步驟：

1）將皂腳先和硫酸反應(yīng)，使其中的脂肪酸鈉變成脂肪酸，然后過濾廢渣，脫水，得到酸化油；

2）加入甲醇，在硫酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)，使其中的脂肪酸酯化成脂肪酸甲酯；

3）然后加入過量的堿，堿可以中和未完全反應(yīng)的脂肪酸，之前的硫酸已經(jīng)分去，同時(shí)過量的堿可以作為催化劑，使皂腳中的中性油成分和甲醇發(fā)生酯交換反應(yīng)，生成脂肪酸甲酯；

通過上述步驟1）～3），皂腳中的主要成分都被轉(zhuǎn)化成了脂肪酸甲酯，最后對(duì)獲得的脂肪酸甲酯溶液進(jìn)行三段精餾，獲得含C18成分為主的脂肪酸甲酯，即為所述生物柴油。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提供了一種生物柴油及其制備方法，該方法充分利用了油脂生產(chǎn)過程中的皂腳，將皂腳中的主要成分轉(zhuǎn)化為脂肪酸甲酯，經(jīng)過三段精餾最終得到高品質(zhì)的生物柴油，實(shí)現(xiàn)了皂腳的充分利用，避免了直接將皂腳作為廢料丟棄造成的資源浪費(fèi)，降低了成本；同時(shí)，該方法制備生物柴油過程中產(chǎn)生的次生產(chǎn)物也可以被重新利用，如第二段蒸餾的產(chǎn)物（即含C16成分為主的脂肪酸甲酯）可用來生產(chǎn)表面活性劑，經(jīng)過三次蒸餾剩下的雜質(zhì)（即生物瀝青）可以作為燃料，也可用于制備涂料、塑料或用于鋪筑路面等。

具體實(shí)施方式