[發明專利]一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法

有效

• 申請號: 201810460742.0
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108821945B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 聶勇;夏凡;梁曉江;解慶龍;盧美貞;計建炳
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C07C31/22
• 分類號: C07C31/22;C07C29/76;B01J23/04
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發明涉及一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，它包括生物柴油副產粗甘油經甘油閃蒸、甘油精餾步驟得到高純中性甘油和甘油瀝青；甘油瀝青冷卻后，經混合稀釋、冷凍結晶、恒溫過濾步驟回收堿催化劑；恒溫過濾的濾液經閃蒸回收甲醇，回用于混合稀釋。本發明綠色環保，工藝簡單，可有效回收甘油及堿催化劑，甲醇循環利用，節省生產成本，適合工業化生產。

技術領域

本發明屬于生物柴油制備技術領域，具體涉及一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，尤其適用于甘油酯化-酯交換法制備生物柴油的副產粗甘油及堿催化劑的回收。

背景技術

目前，工業生產生物柴油多采用酸催化酯化-堿催化酯交換法，在酸催化酯化過程中，降酸不徹底，酸值約為3mgKOH/g油，未反應的脂肪酸與堿催化劑反應產生皂，皂是兩性化合物，致使生物柴油副產粗甘油中除含有甘油和堿催化劑外，還含有甲醇、生物柴油和皂，增加甘油精制回收的難度。

隨著對生物柴油研究的深入，甘油酯化-酯交換法制備生物柴油逐漸受到關注。相比于傳統的降酸方法-酸催化酯化，甘油酯化法降酸無硫酸廢水產生，降酸更徹底，酯交換時因堿中和產生的皂更少，中國專利CN 105623861 A涉及一種甘油酯化反應裝置，采用該裝置進行甘油酯化反應過程中，反應產生的水隨反應的進行不斷被蒸出，使得反應不斷向正向進行，反應更完全，降酸更徹底，酸值能降至0.5mg/g以下，如此堿催化劑中和產生的皂很少，利于甘油的回收。另外，甘油酯化反應時部分甘油聚合，主要為二聚甘油。.

迄今為止，針對粗甘油回收的研究較多，但是針對回收粗甘油時，堿催化劑從粗甘油中回收出來相關的研究鮮有報道。

現有技術中粗甘油回收時大多都會進行酸化處理。中國專利CN 106831345 A公開了一種生物柴油副產物粗甘油的精致工藝，該工藝通過酸化水解等步驟回收甘油。中國專利CN 103626632 A 提供了一種地溝油制備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，該方法通過稀釋、除皂化物等步驟純化甘油。上述粗甘油回收處理時，采用酸化除皂步驟，調節粗甘油溶液PH值為2-3左右，完全除去粗甘油中的皂，但是也會將堿催化劑完全轉化成鹽，如硫酸鉀，過程無法對堿催化劑進行回收，不僅造成堿催化劑不能回收再利用，所生成的鹽還會使甘油回收時發生脫水反應，降低甘油回收收率。

中國專利 CN 102586012 A 涉及一種粗生物柴油中堿催化劑的脫除方法，該法采用甘油為萃取劑脫除粗生物柴油中堿催化劑，并提到通過冷卻結晶方式分離出甘油中的堿催化劑。通過該方法，粗生物柴油中堿催化劑不可能被萃取完全，冷凍結晶也不可能完全脫除甘油中的堿性催化劑，冷凍結晶后的甘油，再進行純化得到高純中性甘油時，還是會出現現有技術回收甘油出現的堿催化劑轉化為鹽、甘油回收率低等問題。所以通過該方法回收粗甘油中的堿催化劑，由于堿在粗甘油中含量少，直接進行冷凍結晶時析出量少，存在堿回收率低、甘油回收率低等問題。

發明內容

針對上述技術問題，本發明提供了一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，尤其適用于甘油酯化-酯交換法制備生物柴油的副產粗甘油及堿催化劑的回收，通過該方法甘油的回收率高且純度高，并且同時高收率回收堿催化劑。

所述的一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，其特征在于生物柴油副產粗甘油依次經甘油閃蒸、甘油精餾兩步驟處理后得到高純中性副產甘油和甘油瀝青，甘油瀝青冷卻后依次經混合稀釋、冷凍結晶及恒溫過濾處理得到回收的堿催化劑。

所述的一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，其特征在于生物柴油副產粗甘油為甘油酯化-酯交換法生產生物柴油所得的副產粗甘油，所述副產粗甘油中二聚甘油質量含量為1-10%。

所述的一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，其特征在于甘油閃蒸壓力為4000-6000Pa，溫度為100-150℃。

所述的一種生物柴油副產甘油及堿催化劑的回收方法，其特征在于甘油精餾的壓力為100-1000Pa，溫度為120-160℃。