[發明專利]一種利用高酸值植物油同步制備生物柴油和甘油的方法

在審

• 申請號: 201510161201.4
• 申請日: 2015-04-08
• 公開（公告）號: CN104774694A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 馬曉建;張如意;王根燦;楊旭;李洪亮
• 申請（專利權）人: 鄭州凱山生化工程有限公司
• 主分類號: C11C3/04
• 分類號: C11C3/04;C11C3/10;C10L1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生物柴油制備技術領域，具體涉及一種利用高酸值植物油同步制備生物柴油和甘油的方法。

背景技術

當今世界上，科技的發展和人類的文明在很大程度上依賴礦物燃料作為主要能源。然而礦物能源作為不可再生能源，隨著人們使用的增多，能源的總量越來越少，能源危機問題勢必會越來越嚴重。作為一種新型的可再生能源—生物柴油已成為生物質液體燃料領域的研究熱點之一。

生物柴油是指以油料作物、榨油廠油腳、餐飲廢油等原料制成的有機酸酯類燃料，是典型的綠色能源。由于它具有環保性好、安全性高、可燃性和潤滑性好等特性。因此生物柴油有著廣闊的應用前景，將對保證石油安全、保證生態環境、發展農村經濟、提高農民收入等產生十分重大的作用。

現有的生物柴油合成方法主要有超臨界法和酯化酯交換法。由于酯化酯交換法具有工藝簡單、反應條件溫和等優點，備受大家的青睞。然而也存在轉化率低、醇耗量大、甲醇回收能耗大、甘油回收需另建裝置等問題。

發明內容

本發明的目的是要為高酸值植物油制備生物柴油提供一種收率高、能耗低、催化劑用量少并同時產出高濃度甘油的方法。

本發明公開了一種利用高酸值植物油同步制備生物柴油和甘油的方法，所述的制備方法包括以下步驟。

1、酯化反應

將高酸值植物油加入酯化反應器中，加入對甲苯磺酸作為催化劑，在攪拌條件通甲醇蒸汽進行酯化反應。酯化反應溫度為120~130℃，反應時間2~3h。酯化結束后在130℃下脫水30min。

2、蒸餾

減壓蒸餾，得到在酯化反應過程中生成的生物柴油。

3、酯交換反應

將步驟2所得的餾余物加入酯交換反應器中，加入氫氧化鈉和甲醇，在攪拌條件下反應20~30mim，反應溫度為50~60℃。

4、脫醇

酯交換結束后，升溫脫出未反應甲醇，所得甲醇可直接用于酯化反應。

5、蒸餾

脫除甲醇后的反應物進行蒸餾，餾分冷凝后經沉降得到輕相生物柴油和重相甘油，餾余物為生物瀝青。

本發明所述的高酸值植物油的酸值10~180mgKOH/g。

本發明所述的酯化反應中對甲苯磺酸添加量為植物油的1‰~2‰。

?本發明所述的酯化反應生成的生物柴油先蒸出，不再進入酯交換反應。

本發明所述的所述的酯交換反應氫氧化鈉加入量植物油的1‰~2‰。

???本發明的有益效果如下。

1、?本發明生物柴油相對原料有效組分收率可達到99%，甘油純度可達到95%以上。

2、?本發明的酯化反應催化劑添加量為植物油的1‰~2‰。

3、本發明把酯化過程產生的生物柴油先蒸出，減少了酯交換過程催化劑和甲醇的用量，縮短酯交換反應時間，提高酯交換設備利用率。

4、本發明步驟4脫醇得到的甲醇可直接利用于酯化反應。

5、本發明步驟5直接將生物柴油和甘油同時蒸出，免除甘油精制過程。

附圖說明

圖1和2是一種利用高酸值植物油同步制備生物柴油和甘油的方法工藝流程。

具體實施方式

實施例1。

1、酯化反應

將酸值為96mgKOH/g植物油800g（含雜質160g）加入酯化反應器中，啟動攪拌，加入0.8g對甲苯磺酸，加熱升溫至120℃通甲醇蒸汽進行酯化反應。酯化溫度控制在130℃，反應時間2h。酯化結束后在130℃下脫水30min。

2、蒸餾

進行減壓蒸餾，得到在酯化反應過程中生成的生物柴油413g。

3、酯交換反應

將步驟2所得的餾余物加入酯交換反應器中，加入0.8g氫氧化鈉和77.4g甲醇，在攪拌條件下反應30mim，反應溫度控制在60℃。

4、脫醇

酯交換結束后，升溫脫出未反應甲醇，重力沉降分層，下層得到純度60%甘油9.5g。

5、蒸餾

上層減壓蒸餾，得到生物柴油221g。

實施例2。

1、酯化反應

將酸值為96mgKOH/g植物油800g（含雜質160g）加入酯化反應器中，啟動攪拌，加入1.6g對甲苯磺酸，加熱升溫至120℃，將脫醇分層得到的甲醇氣化后通入酯化反應器中進行酯化反應。酯化溫度控制在130℃，反應時間2h。酯化結束后在130℃下脫水30min。

2、蒸餾