[發明專利]一種制備生物柴油的方法

無效

• 申請號: 201410617879.4
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104449798A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 華玉葉
• 申請（專利權）人: 華玉葉
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 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

本發明涉及一種制備生物柴油的方法。

背景技術

目前，燃料油的技術熱點一方面重視于替代性，即非石油化學來源的能源；另一方面在于所謂“再生原料”，其中特別是動植物油。動植物油主要成分為脂肪酸甘油酯，它屬于生物可降解且環境相容性能源。但是，由于本身物化性能(分子量大，低溫流動性差，高溫熱穩定性差)限制了它在汽車上的使用。通過化學方法，進行改性，降低了冷濾點，提高了高溫穩定性，成為所謂的生物柴油，這樣就使其可作為汽車等的動力燃料。但目前的生物柴油是使用酸或堿作催化劑使植物油與甲醇或乙醇進行酯交換反應。此法存在工藝復雜、醇消耗量大、產品因使用催化劑而不易回收、對環境污染大等缺點，而且反應物中混有游離的脂肪酸或水，對反應有很大的妨害作用，產物必須水洗，洗滌過程中會產生含堿廢液。

生物柴油的合成還采用酶催化法，在USP5,480,787中，發明人Negishi公開了采用脂肪酶處理油脂合成生物柴油的發酵生產方法；上述的方法雖然條件溫和，但存在酯化反應或發酵時間長、甲醇對酶的活性有強的抑制作用，以及催化劑耗量大、工藝復雜、生產流程長、生產成本高、酸催化劑對設備有強的腐蝕性，過量甲醇的后期分離回收以及粗甲脂的分餾提純需要消耗大量的熱能等諸多的弱點；上述各方法均需要加入超過甲醇理論消耗量數倍的過量甲醇參與酯化反應，導致增加了回收剩余甲醇的設備投資和生產運行成本；如在CN1740273A中，采用管式反應器和過高的壓力(16MPa-50MPa)條件下，其反應物中甲醇與油脂的摩爾數比必須要高達15：1～60：1。甲醇的添加量高于理論添加量的5倍～20倍，極大地增加了甲醇回收利用的成本和設備投資。

在公開號CN1743416A《車用生物柴油的生產裝置及其制造力法》中，采用二步方法進行高壓管式的酯化反應，此多步法的工藝復雜、流程長，使用催化劑將會增加生產成本，且酸性催化劑會對設備造成強的腐蝕，必須使用不銹鋼或搪瓷設備，極大的增大了設備投資和運營成本；

CN200610090565公開了一種以動植物油脂和甲醇為原料，在無催化劑條件下連續化合成生物柴油的方法；更具體地，屬于一種先將帶非極性的油脂進行電場或磁場的處理，使油酯分子帶有極性，再將極性的甲醇與帶有極性的油脂同時地連續地輸入剪切均質泵進行交聯、互溶和均相處理，以便形成油脂和甲醇的單相互溶混合溶液，然后將此相混合溶液連續地輸入到具有液體均相功能的耐高壓管式反應器中發生酯化反應合成生物柴油的方法。

現有公開的技術已經證明：影響油脂與甲醇可逆酯化反應正常進行的主要因素是反應溫度、壓力、催化劑、各物質的濃度，以及油脂與甲醇的摩爾數比例、反應時間，但最主要的影響最大的因素屬于帶非極性的油脂與帶極性的甲醇相之間的二相互溶或均相因素；依化學反應原理可知，如果甲醇分子與脂肪酸甘油酯分子不能有效的碰撞和接觸，酯化反應就不可能發生，脂肪酸甲酯(生物柴油)就不可能生成；所以，現有公知技術中的增加反應溫度和壓力、添加共溶劑和催化劑、增加甲醇的濃度等等，都是為了加強甲醇分子與脂肪酸甘油酯分子的有效接觸，促進甲醇相與油脂相的二相達到均相或單相；但實施這些條件和因素會給工業化生產帶來生產安全隱患、設備投資的加大和生產成本的增加等諸多缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提出一種制備生物柴油的方法。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種制備生物柴油的方法，油脂經除水后經泵送入到電磁場處理器中進行電磁場處理，電磁場處理的強度為2500-400高斯，電磁場處理器的溫度為100-120℃，壓力為0.1-0.2MPa，將油脂分子改性為極性分子，并將改性后的油脂泵送入超臨界釜式反應器，在反應器中加入堿催化劑和溶劑，堿催化劑由氫氧化鈉和氫氧化鈣組成，氫氧化鈉和氫氧化鈣質量比為2-3：1-4，溶劑由甲醇和異丙醇組成，甲醇和異丙醇的質量比為4-8：2-6，在反應器內進行超臨界反應，反應條件為400-500℃，反應壓力為10-25MPa，反應時間為30-60分鐘，得到的產物進入分餾塔進行分餾，經減壓分餾得到生物柴油產品。

此方法制備生物柴油具有產率高，催化劑選擇性高，便于后續分離的優點。

具體實施方式

實施例1