[發明專利]一種生物柴油的制造方法

在審

• 申請號: 201410614747.6
• 申請日: 2014-11-04
• 公開（公告）號: CN104560226A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 華文蔚
• 申請（專利權）人: 華文蔚
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C11C3/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 徐鵬飛

技術領域

本發明涉及一種生物柴油的制造方法。

背景技術

生物柴油可通過油脂與C1-C6一元醇進行酯交換反應制得，反應產物中有脂肪酸單酯，還有單甘酯、二甘酯、甘油，以及未反應的醇和油脂(即甘油三酯)。現有技術中，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。

餐飲廢油是指食品油加工企業廢棄的或餐館廢水中分離出來的不可食用的廢油脂。餐飲廢油基本上都是經過高溫煎或炸的食用油。油脂經過反復高溫煎炸后可發生熱氧化、熱裂解、熱聚合等一系列反應，產生許多有害物質，同樣營養價值明顯降低。油脂的深度氧化，可分解出一百余種有害物質，這些分解物有的毒性很大，有的可能致癌。同時，食品中的油脂會發生水解反應，致使顏色變深、粘度增加、持續起泡，這叫煎炸油劣變。這種劣變油的脂肪酸和維生素基本已被破壞，而且經聚合作用會產生丙烯醛等大量有毒物質。吃這種油產生的毒副作用在醫學上稱為“蓄集中毒效應”，它是慢慢在人的肌體中蓄積，使人慢慢中毒。因此，一般煎炸三次的油脂應當廢棄。

目前，大多數城市中的餐飲業都按規定安裝廢油隔離池，將油水進行初步分離。隔離出的廢油由一些固定的注冊廢油回收商定期進行回收。一般周期在2～4星期。在國內，有一些非法收購商，利用餐欽廢油為原料，經過簡單的加工后又將這些廢油同好油摻兌，造成廢油回流餐桌的問題，直接危害了人們的健康衛生，給其所在地區造成了嚴重的環保問題。據考察，在國外，餐飲廢油一般是回收后采取掩埋及或制成沼氣的處理方式。這種處理方式的資源綜合利用率很低。

如果將各種城市餐飲廢油實行歸口管理，通過指定的工廠，利用科學工藝生產出高質量低成本的生物柴油及各種高品質副產品，就會大大提高資源的綜合利用率，不僅有效的解決了環保問題，健康衛生危害問題，而且提供了新的替代能源。

餐飲廢油的成分一般很復雜，可能含有任何飽和的或不飽和的動植物脂肪、油脂。而且廢油脂隔離池這樣的收集系統，使該原料都經過一定水解、酸敗，酸值高(70～185mg?KOH/g)，而且含有雜質多，包括洗滌劑、磷脂、蛋白質、糖份、水、硫份等。并且質量也非常不穩定，不同地區、不同季節、不同氣候、不同的飲食習慣、清洗習慣和收集體系及收集周期都會影響其質量規格。一般來講，溫度越高，放置/收集周期越長，水解作用逐步加速，廢油就會酸敗得越厲害，游離脂肪酸的含量就越高。

但無論是哪種餐飲廢油，其所含油脂的基本化學成分都是游離脂肪酸和各種脂肪酸甘油脂的混合物。因此，都可以同醇類(甲醇、乙醇)，通過酯交換和酯化反應，都能轉化為脂肪酸酯，進而，制成高品質的超低硫生物柴油。

目前現有利用廢動植物油生產柴油的工藝是：在酸性或堿性催化劑存在的條件下，將各種廢動植物油脂進行醇解和酯化反應；然后再分離出非產品部分的多余成分，得粗制產品；在粗制產品中加入含堿10％的飽和食鹽水進行中和反應，得到水洗粗酯，最后，在水洗粗酯中加入工業純堿后進行加熱蒸餾，收集氣相溫度為220～320℃的餾分，得成品生物柴油。這種工藝產品質量不易控制，達不到超低硫車用生物柴油的標準，并且是間歇式操作模式，反應時間長，不適合大規模的工業化生產。

由此可見，上述現有的利用動植物油生產生物柴油的工藝，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。同時，為了解決餐飲廢油的利用問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，此顯然是相關業者急欲解決的問題。有鑒于上述現有的問題，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新的車用生物柴油的生產工藝，能夠改進一般現有的利用廢動植物油生產生物柴油的工藝，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

CN1473907A采用植物油精煉的下腳料及食用回收油為原料，催化劑由硫酸、鹽酸、對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸等無機和有機酸復配而成，經酸化除雜、連續脫水、酯化、分層、減壓蒸餾等工序進行生產，連續真空脫水的壓力為0.08～0.09Mpa，溫度60～95℃，脫水至水含量0.2％以下，酯化步驟催化劑加入量1～3％，酯化溫度60～80℃，反應時間6小時。反應后產物先中和除去催化劑，然后，分層除去少量水，去水后產物經減壓蒸餾得到生物柴油。

酸催化與堿催化相比存在的問題是反應速度慢，會有大量廢酸產生，污染環境。