[發(fā)明專利]一種促進(jìn)生物柴油合成的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410234497.3
• 申請日: 2014-05-29
• 公開（公告）號: CN105273850B
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王海京;杜澤學(xué);高國強
• 申請（專利權(quán)）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(xué)研究院
• 主分類號: C11C3/10
• 分類號: C11C3/10;C11C3/04;C10L1/02
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國平;顧映芬

本發(fā)明公開了一種促進(jìn)生物柴油合成的方法，該方法包括使油脂、一元醇和反應(yīng)促進(jìn)劑接觸反應(yīng)，所述接觸反應(yīng)的條件包括：溫度≤300℃，壓力為0.1?10MPa，所述反應(yīng)促進(jìn)劑為含磷油料和/或含金屬油料，所述含磷油料中的磷含量≥200ppm，所述含金屬油料中的金屬含量≥30ppm。本發(fā)明的方法能夠提高生物柴油的收率，在本發(fā)明提供的方法中，不需要對所述油脂進(jìn)行預(yù)處理(如預(yù)酯化處理)，從而簡化了制備生物柴油的過程，因此，大大提高了生產(chǎn)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種促進(jìn)生物柴油合成的方法。

背景技術(shù)

生物柴油可通過油脂與一元醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)制得，反應(yīng)產(chǎn)物中有脂肪酸酯(即生物柴油)，還有單甘酯、二甘酯、甘油，以及未反應(yīng)的醇和油脂(即甘油三酯)。現(xiàn)有技術(shù)中生物柴油的制備方法可分為酸催化法、堿催化法、酶催化法和超臨界法。

DE3444893公開的方法中，用酸催化劑，常壓，50-120℃，將游離脂肪酸與醇進(jìn)行酯化，對油料進(jìn)行預(yù)酯化處理，然后在堿金屬催化劑下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，但遺留的酸催化劑要被堿中和，堿金屬催化劑的量會增加。采用預(yù)酯化，使加工流程變長，設(shè)備投資，能耗大幅上升，另外，需把堿性催化劑從產(chǎn)物中除去，有大量廢水產(chǎn)生，而且較難回收甘油。

CN1031070C采用預(yù)酯化-堿催化法，首先用濃硫酸、磷酸或?qū)妆交撬帷⒓妆交撬峒拜粱撬釣榇呋瘎瑢⒂土吓c醇在80-160℃條件下，在帶攪拌的釜式反應(yīng)器中，進(jìn)行預(yù)酯化反應(yīng)。反應(yīng)完成后，加入醇和過量堿，先中和酸性催化劑和殘留游離脂肪酸，剩余堿作為酯交換反應(yīng)催化劑。

酸催化預(yù)酯化-堿催化工藝與堿催化相比存在的問題是酸催化劑使用量大，一般為油料的1-3重量％，甚至更多，大量廢酸嚴(yán)重污染環(huán)境。硫酸作為酯化催化劑，為了降低高酸值原料的酸值。預(yù)酯化工藝使加工流程變長，設(shè)備投資，能耗增加。

JP9-235573公開了一種用廢棄的食用油和甲醇在氫氧化鈉的存在下制備柴油機燃料，但天然油脂中，通常含有游離脂肪酸，在游離脂肪酸較多的情況下，使用堿金屬催化劑，會產(chǎn)生脂肪酸皂，這樣堿金屬催化劑要過量并且使脂肪酸酯層與甘油層分離變的困難。堿催化酯交換工藝存在的問題是反應(yīng)后需把堿性催化劑從產(chǎn)物中除去，有大量廢水產(chǎn)生，回收甘油困難。

US5713965A公開的方法中，在脂肪酶的存在下，己烷作溶劑，油脂和醇反應(yīng)制備脂肪酸甲酯，即柴油機燃料。

CN1472280A公開的方法中，以脂肪酸酯作為酰基受體，在生物酶的存在下，催化生物進(jìn)行轉(zhuǎn)酯反應(yīng)生產(chǎn)生物柴油。采用酶催化劑存在的不足是：反應(yīng)時間長、效率較低，酶催化劑成本較高，且在高純度甲醇中易失活。

JP9905431公開了一種由油脂和一元醇反應(yīng)制備脂肪酸酯的方法，該方法包括將甲醇與油脂反應(yīng)來獲得脂肪酸酯，在270-280℃，11-12MPa條件下，脂肪酸甲酯生成率為55-60％，可以看出，采用連續(xù)的中、高壓法，仍存在脂肪酸酯收率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服現(xiàn)有的生物柴油的制備方法中的上述缺陷，提供了一種新的生物柴油的制備方法，該方法工藝流程簡單，且能夠提高生物柴油的收率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種促進(jìn)生物柴油合成的方法，該方法包括使油脂、一元醇和反應(yīng)促進(jìn)劑接觸反應(yīng)，所述接觸反應(yīng)的條件包括：溫度≤300℃，壓力為0.1-10MPa，所述反應(yīng)促進(jìn)劑為含磷油料和/或含金屬油料，所述含磷油料中的磷含量≥200ppm，所述含金屬油料中的金屬含量≥30ppm。

本發(fā)明的方法能夠提高生物柴油的收率，而且，由于使用含磷油料或含金屬油料作為催化劑，并配合一定的溫度和壓力，對高酸值且高雜質(zhì)含量的油脂進(jìn)行處理，仍可以高的收率制備生物柴油。同時，在本發(fā)明提供的方法中，不需要對所述油脂進(jìn)行預(yù)處理(如預(yù)酯化處理)，從而簡化了制備生物柴油的過程，因此，大大提高了生產(chǎn)效率。