[發明專利]一種利用螺桿機制備生物柴油的方法

有效

• 申請號: 201410374933.7
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104194945B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 張輝;陳慶
• 申請（專利權）人: 四川省陽明能源科技有限公司
• 主分類號: C11C3/00
• 分類號: C11C3/00;C11C3/12;C11C3/14;C10L1/02
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1.一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是通過雙階式雙螺桿擠出機，利用螺桿機的螺紋塊組合實現生物柴油連續生產時一步完成催化加氫、異構、以及脫水、脫氣，具體制備方法如下：

1)將油脂注入已預熱的雙階式雙螺桿機的第一階，各反應段的溫度設置依次為80-100℃、100-120℃、100-110℃、100-90℃、90-80℃，第一階螺桿機頭壓力為0.5-2MPa，主機轉速為200-300轉/分鐘，在第二、三段加熱間設置真空脫揮，排除油脂中的水分，在三、四段加熱間設置氫氣泵，泵入氫氣，機頭設置加氫催化劑多孔板，通過第一階螺桿機的分散和恒壓，使油脂與氫氣形成均相的反應界面，快速催化加氫；

2)由第一階螺桿催化加氫后進入雙階式雙螺桿機的第二階，各反應段的溫度設置依次為100-120℃、120-130℃、120-100℃、110-80℃、100-80℃，第二階螺桿機頭壓力為2-5MPa，主機轉速為50-100轉/分鐘，在第九、十段加熱間設置真空脫揮，通過真空脫揮的氣體被收集后分離使用，機頭設置異構催化劑多孔板，在第二階螺桿橫向剪切和徑向壓力條件下，正構烷烴的生物柴油異構化，從而提高生物柴油的低溫流動性；

3)將步驟2)得到的反應產物經聚乙烯醇纖維膜過濾膜，通過聚乙烯醇纖維膜對微量雜質吸附過濾，得到高純度生物柴油。

2.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟1)、步驟2)所述的雙階式雙螺桿機為雙階式同向嚙合或異向嚙合雙螺桿擠出機，是一種通過旋轉剪切推進的連續反應器，由兩階構成，第一階與第二階的組成可以分別為：同向嚙合與同向嚙合雙螺桿擠出、同向嚙合與異向嚙合雙螺桿擠出、異向嚙合與異向嚙合雙螺桿擠出、異向嚙合與同向嚙合雙螺桿擠出，其中第一階螺桿長徑比≥25，優選螺桿直徑35-65mm，設置具有剪切、分散、輸送的螺紋塊；第二階螺桿長徑比≥40，優選螺桿直徑45-75mm，設置具有剪切、嚙合、回流、輸送的螺紋塊，回流螺紋塊的設置以確保反應物料在螺桿內的停留時間在10-15分鐘，通過兩階結構，可以實現生物柴油連續生產時一步完成催化加氫、異構化。

3.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟1)、步驟2)所述的雙階式雙螺桿機優選雙階均為同向嚙合的雙螺桿擠出機。

4.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟1)所述的油脂其主要成分為三脂肪酸甘油酯的動植物油脂，優選C12-C16的油脂，油脂的酸值范圍可在120mgKOH/g以內，具有較寬的適應性。

5.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟1)所述的氫氣泵入壓力為0.5-1MPa。

6.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟1)所述的加氫催化劑多孔板是鎢、鎳、鈷、鉬、銅的氧化物或者磷化物負載在鋁土礦燒結而成的多孔板材，其中孔徑為0.1-0.5mm；制備步驟2)所述的異構催化劑多孔板是鈀、鋯、釷、鈮負載在玄武巖、葉臘石燒結而成的多孔板材，其中孔徑為0.1-0.5mm。

7.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟1)所述的雙階式雙螺桿機在第二、三段加熱間設置真空脫揮，脫揮真空壓力為0.6-0.8MPa；制備步驟2)所述的雙階式雙螺桿機在第九、十段加熱間設置真空脫揮，脫揮真空壓力為1.0-1.5MPa。

8.根據權利要求1所述的一種利用螺桿機制備生物柴油的方法，其特征是：制備步驟3)所述的聚乙烯醇纖維膜的纖維間隙為0.05-0.1μm，過濾純化時設置膜壓差為0.2-0.5MPa，聚乙烯醇纖維膜極強的極性特性，與生物柴油中微量的雜質具有強力吸附連接作用，在從而得到高純度生物柴油。