[發明專利]采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法

有效

• 申請號: 201510059776.5
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104593159B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 莊金鈞;范斌;林玥;杞勇;唐元書;湯祥惠
• 申請（專利權）人: 上海綠銘環保科技股份有限公司
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C10L1/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 王潔,鄭暄

技術領域

本發明涉及能源領域，特別涉及生物柴油的生產方法，具體是指一種采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法。

背景技術

高酸價廢油脂生產生物柴油，目前國內普遍采用液體酸堿作為催化劑，結果均存在產物難于分離，洗滌過程產生再次污染環境的廢水，設備腐蝕嚴重，能耗較高等問題。采用便于分離的固體催化劑，如生物酶或離子交換樹脂等的嘗試，均遇到其再生回用操作復雜。受活性影響，需要經常更換催化劑，影響生產效率和經濟效益。

所以一種操作簡單，催化劑活性高，不需要經常更換催化劑的從廢油脂中生產生物柴油的方法是十分具有實用價值的。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述現有技術中的缺點，提供一種操作簡單，催化劑活性高，不需要經常更換催化劑的采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法，其特點在于，包括以下步驟：

步驟(1)：將廢油脂經過預處理后得到合格凈油，將所述的合格凈油通入料漿鼓泡酯化-蒸餾塔中，在酯化陽離子樹脂的催化下與第一甲醇氣進行酯化反應，所述的合格凈油中的游離脂肪酸與所述的第一甲醇氣生成脂肪酸甲酯和水，其反應式如式(I)，

得到第一粗生物柴油；

步驟(2)：將所述的第一粗生物柴油在脂肪生物酶的催化下與第二甲醇氣進行轉酯化反應，所述的第一粗生物柴油中的甘油酸三酯與所述的第二甲醇氣生成脂肪酸甲酯和水，其反應式如式(II)，得到第二粗生物柴油，

步驟(3)將所述的第二粗生物柴油進行沉降分離，得到粗生物柴油成品和甘油。

較佳地，所述的預處理包括以下步驟：

步驟(1.1)：將所述的廢油脂過濾后除去其中的固體雜質和水分后，加入絮凝劑后煉煮，得到煉煮過的油脂；

步驟(1.2)：將所述的煉煮過的油脂沉淀過濾后，得到所述的合格凈油。

較佳地，所述的酯化陽離子樹脂為大孔徑陽離子樹脂。樹脂顆粒孔徑比表面積45m²/g以上。

較佳地，所述的第一甲醇氣為自下而上通入所述的料漿鼓泡酯化-蒸餾塔中，并從所述的料漿鼓泡酯化-蒸餾塔的上方被回收。

較佳地，所述的轉酯化反應在轉酯化釜攪拌反應器中發生。

較佳地，所述的合格凈油含水≦0.5％，酸價＞100。

較佳地，所述的料漿鼓泡酯化-蒸餾塔溫度在70℃～75℃，壓力0.2～0.3MPa，料漿含固量25～30％，所述的酯化反應時間為4小時。

較佳地，所述的轉酯化反應溫度為35℃-40℃，反應料漿固液比15～20％，PH值＝7，所述的轉酯化反應時間為2.5小時。

較佳地，所述的脂肪生物酶固定于大孔徑的樹脂上。

采用本發明的采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法，其采用分段安排陽離子樹脂和固定在樹脂上的生物酶，在不同的設備中完成不同的反應過程，尤其是酯化陽離子樹脂被安排在料漿鼓泡酯化-蒸餾塔中進行酯化反應，塔盤上有許多特制分氣帽，阻止固相漏出，氣體順利通過。每塔節油特制的開關，便于固相必要時順利排出和加入。酯化陽離子樹脂為高酸價廢油脂酯化的催化劑，在酯化-蒸餾的料漿鼓泡塔中，通入甲醇氣，游離酸被酯化的同時生成的水分被過量的甲醇氣逐一帶出(自下而上)，酯化反應得既快又徹底，在此過程中生成的水分由甲醇氣帶出加速了反應速度，樹脂的再生和更換均在不停產的情況下連續進行。酯化反應的反應液適當降溫及調整PH值后隨即進入以固體生物酶為催化劑轉酯化釜中進行連續轉酯化反應，釜中使用的是一種高活性高壽命(半年以上周期)的生物酶。在此生物柴油生成并付產了甘油(即生成生物柴油的同時也一并產生了的甘油)，經過簡單沉降分離，就得到粗生物柴油和甘油。生物柴油就這樣分段連續順利進行生產。分離工作十分簡單，無需水洗，副產物甘油質量可達食品級。

附圖說明

圖1為本發明實施例采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發明的技術內容，下面對本發明的具體實施方法作進一步說明。

圖1為本發明實施例采用復合固體催化劑生產生物柴油的方法的工藝流程圖。如圖1所示，