一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，它可以解決現(xiàn)有技術粗甘油難以處理，以及無法提純回收利用的問題。所述的方法包括以下步驟：（1）稀釋，（2）除皂化物，（3）除雜，（4）蒸餾，包括采用甲醇作為稀釋劑、抽濾除雜、分不同的接受瓶收集甘油，本發(fā)明能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)精制甘油，操作工藝簡單，精制甘油的得率較高，在精制甘油的同時甲醇的回收再利用，也避免了環(huán)境的污染。
【專利說明】一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于生物柴油制備的【技術領域】，尤其一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法。
【背景技術】
[0002]作為人口大國，我國的人均食用油食用量與地溝油產(chǎn)生量都在不斷增加，而地溝油也因其原料充足、價格低廉等優(yōu)點被越來越多的人們用于生物柴油的生產(chǎn)。在生物柴油的生產(chǎn)過程中主要的副產(chǎn)物為粗甘油，其總量約占油重的十分之一，含有甲醇、生物柴油或油脂、油渣、脂肪酸皂等雜質(zhì)。由于原料來源復雜，此類粗甘油普遍存在質(zhì)量差、純度低、雜質(zhì)多、處理復雜、生產(chǎn)成本高等問題，如果直接進入市場，會給甘油工業(yè)生產(chǎn)帶來困難，不能提高生物柴油的綜合經(jīng)濟效益。如何將副產(chǎn)粗甘油在生產(chǎn)過程中進行預處理，達到生產(chǎn)工業(yè)甘油的原料要求，是生物柴油公司迫切需要解決問題，也是提高公司效率，降低生產(chǎn)成本一個重要途徑。
[0003]經(jīng)過精煉純化的粗甘油可用于制備丙二醇等重要的化工原料，常作為抗凍劑、增塑劑、洗滌劑、防腐劑和乳化劑的合成原料。粗甘油還可以提取留醇，植物留醇在臨床醫(yī)學上具有降低膽固醇、消炎、退熱、抗?jié)?、抗腫瘤作用。同時在化妝品、動物生長劑、植物生長激素及化工、紡織等領域都有廣泛的應用。其最主要的用途則是作為聚酯、聚醚和聚亞氨酯的單體，廣泛應用于地毯、工程塑料、服裝面料等領域。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，它可以解決現(xiàn)有技術粗甘油難以處理，以及無法提純回收利用的問題。
[0005]為了達到解決上述技術問題的目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，包括以下步驟:
(1)稀釋
用地溝油生產(chǎn)生物柴油所得到的副產(chǎn)物粗甘油，加入占粗甘油重量20%~30%的稀釋劑進行稀釋；
(2)除皂化物
取稀釋后的粗甘油，調(diào)PH值為6~7，常溫下攪拌，然后加熱至60°C~70°C，加入粗甘油重5%~?Ο%的活化白土，加熱至100°C~120°C，攪拌，抽濾以去除甘油中的白土，最后加熱回流回收稀釋劑；
(3)除雜
取除去皂化物的甘油，加入粗甘油重量5%~?Ο%的氯化鈉，加熱至80°C~90°C，攪拌，然后抽濾以去除甘油中的雜質(zhì)；
(4)蒸餾
取除雜后的甘油進行減壓蒸餾，接收溫度164°C~204°C的精制甘油。[0006]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(1)的采用的稀釋劑為甲醇。
[0007]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中采用10%的硫酸進行調(diào)節(jié)粗甘油的PH，使用甲醇稀釋硫酸。
[0008]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中優(yōu)先工藝條件為將粗甘油調(diào)pH至為6,常溫下攪拌30min。
[0009]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中優(yōu)先工藝條件為加熱至60°C下加入粗甘油重量5%的活化白土，加熱至120°C下攪拌25min后抽濾。
[0010]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中優(yōu)先工藝條件為加熱至85°C下回流回收稀釋劑。
[0011]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(3)加入氯化鈉加熱至80°C攪拌30min后抽濾除雜。
[0012]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(4)采用減壓蒸餾并分別接收溫度低于164°C的甲醇、水以及低組分物質(zhì)；溫度在164°C ~204°C的精制甘油；溫度高于204攝氏度的聚合甘油。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和技術效果是:本發(fā)明的一種地溝油制生物柴油副產(chǎn)品粗甘油的純化方法包括采用甲醇作為稀釋劑、抽濾除雜、分不同的接受瓶收集甘油，能夠生產(chǎn)出高品質(zhì)精制甘油，操作工藝簡單，精制甘油的得率較高，在精制甘油的同時甲醇的回收再利用，也避免了環(huán)境的污染。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施 例對本發(fā)明的技術方案進行詳細的說明。
[0015]實施例1
本發(fā)明所述地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)品粗甘油的純化方法，依次包括以下方法步
驟:
1、稀釋
地溝油成分復雜，致使生產(chǎn)生物柴油過程中產(chǎn)生的粗甘油品質(zhì)較差，不可直接利用或是回收，產(chǎn)生的粗甘油中混有少量的生物柴油、甲醇、水、未反應完全的催化劑氫氧化鉀以及反應產(chǎn)生的皂化物，粗甘油成黑色膠狀態(tài)，甘油與替他雜質(zhì)、皂化物、氫氧化鉀不易分離，因此需要稀釋。
[0016]用地溝油生產(chǎn)生物柴油所得到的副產(chǎn)物粗甘油，加入與粗甘油重量30%的稀釋劑進行稀釋，本步驟中加入的稀釋劑為甲醇，在此步驟中也可用乙醇或是水代替，但是若采用乙醇或是水回收后形成甲醇混合物無法再次利用，為了節(jié)約成本減少污染，回收的稀釋劑只采用甲醇。在粗甘油中加入甲醇量為粗甘油重量的30%，在常溫下攪拌30min，使甲醇與粗甘油充分混合稀釋。
[0017]所以所述稀釋步驟中采用的稀釋劑為甲醇，因為在生產(chǎn)生物柴油的過程中，粗甘油中已經(jīng)混入了少量的甲醇，為了防止其他物質(zhì)的混入以及對于甲醇的回收再利用減少環(huán)境污染，不適合用乙醇或其他有機溶劑作為稀釋劑。
[0018]2、除皂化物
稀釋后的粗甘油雖然顯堿性，若想沉降分離需要長時間的沉降，在分離過程中也無法準確的—分離，若采用離心分離，因為顯堿性無法明確分離皂化物與甘油，強堿性在甘油以后的使用中也會腐蝕設備造成污染。因此需要除皂化物。
[0019]此步驟中，取稀釋后的粗甘油，需要用酸調(diào)至pH為6~7，本發(fā)明中使用10%的硫酸調(diào)節(jié)pH。采用甲醇作為硫酸的稀釋劑，以便后續(xù)甲醇的回收再利用。在粗甘油呈偏酸性條件下，即PH偏向6時雜質(zhì)分離效果較佳。在加酸過程中需要常溫下攪拌，邊攪拌邊加酸調(diào)節(jié)PH，以便硫酸與粗甘油充分混合。
[0020]然后加熱粗甘油至60°C，在粗甘油中加入經(jīng)過活化處理的白土，白土的質(zhì)量為粗甘油重量的5%，攪拌下加熱至120°C保持25~40min，然后采用在常溫下抽濾的方法除去白土。取抽濾的粗甘油放入三口燒瓶中鏈接冷凝管、回收瓶，加熱至85°C條件下攪拌回流I~2h回收甲醇。
[0021]此步驟中加入白土不僅可以以去除生物柴油組分、皂化物及部分雜質(zhì)，還可以使深色的生物柴油制粗甘油部分脫色。
[0022]所述除皂化物步驟中，采用10%的硫酸進行滴定中和粗甘油，粗甘油中已經(jīng)含有少量的甲醇，為了使甲醇回收重復利用減少環(huán)境污染，采用甲醇稀釋硫酸。
[0023]所述除皂化物步驟中，優(yōu)先工藝條件為將粗甘油中和至pH為6，常溫下攪拌30min,使用pH計準確測定粗甘油的酸堿性，當粗甘油略微偏酸性時有利于粗甘油的雜質(zhì)分離。
[0024]所述除皂化物步驟中，優(yōu)先工藝條件為在60°C下加入油重5%的活化白土，1200C攪拌25min后抽濾，以去除生物柴油組分、皂化物及部分有色雜質(zhì)。
[0025]所述除皂化物步驟中，優(yōu)先工藝條件為加熱攪拌至85°C條件下Ihlh回收甲醇，以便于甲醇的回收利用。
[0026]3、除雜
本實施例的原料為地溝油，因其成分復雜，部分粉塵狀雜質(zhì)不易清除，致使粗甘油中含有少量雜質(zhì)。為了得到更純凈的甘油，在除去皂化物的粗甘油中加入可溶性氯化鈉，質(zhì)量為油重的5%，加熱至80°C，攪拌3(T60min，然后采用在常溫下抽濾的方法除去粗甘油中的雜質(zhì)。
[0027]4、蒸餾
甘油是一種熱敏性的高沸點物質(zhì)，常壓下甘油的沸點高達290°C，甘油在204°C時就會分解和聚合，形成聚合甘油，在高溫下易分解。為了防止甘油的高溫聚合采用減壓蒸餾，接收裝置采用分流裝置接收，共三個接受瓶，分別接收溫度低于164°C的甲醇、水以及低組分物質(zhì)；溫度在164°C~204°C的精制甘油；溫度高于204攝氏度的聚合甘油。當升溫至204°C時停止加熱，用最后一個接受瓶接收聚合甘油。
[0028]最后得到的溫度在164°C ~204°C的精制甘油呈淡黃色、無明顯氣味、粘稠度適中，純度在99%以上的精制甘油，收率為72.5%，與采用國標方法(GBT 13216.6-1991甘油試驗方法甘油含量的測定)測定的甘油含量86.9%相比，損失率僅為16.53%。
[0029]上述列舉的實施例僅作為說明之例，并不是對本發(fā)明所作的限定。本發(fā)明還可以采用其它方式進行實施，例如在(3)若粗甘油品質(zhì)較佳也可直接抽濾除去雜質(zhì)；在(4)中也可在常溫下加熱粗甘油，蒸出混在甘油中的甲醇、水及低組分物質(zhì)，然后再進行減壓蒸餾，分流至兩個接受瓶回收。任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。 但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于包括以下步驟: (1)稀釋 用地溝油生產(chǎn)生物柴油所得到的副產(chǎn)物粗甘油，加入占粗甘油重量20%~30%的稀釋劑進行稀釋； (2)除皂化物 取稀釋后的粗甘油，調(diào)PH值為6~7，常溫下攪拌，然后加熱至60°C~70°C，加入粗甘油重5%~10%的活化白土，加熱至100°C~120°C，攪拌，抽濾以去除甘油中的白土，最后加熱回流回收稀釋劑； (3)除雜 取除去皂化物的甘油，加入占粗甘油重量5%~?Ο%的氯化鈉，加熱至80°C~90°C，攪拌，然后抽濾以去除甘油中的雜質(zhì)； (4)蒸餾 取除雜后的甘油進行減壓蒸餾，接收溫度164°C~204°C的精制甘油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(1)的采用的稀釋劑為甲醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(2)中采用10%的硫酸進行調(diào)節(jié)粗甘油的pH，使用甲醇稀釋硫酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(2)中優(yōu)先工藝條件為將粗甘油調(diào)pH至為6，常溫下攪拌30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(2)中優(yōu)先工藝條件為加熱至60°C下加入粗甘油重量5%的活化白土，加熱至120 °C下攪拌25min后抽濾。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(2)中優(yōu)先工藝條件為加熱至85°C下回流回收稀釋劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(3)加入氯化鈉加熱至80°C攪拌30min后抽濾除雜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地溝油制備生物柴油的副產(chǎn)物粗甘油的純化方法，其特征在于:所述步驟(4)采用減壓蒸餾并分別接收溫度低于164°C的甲醇、水以及低組分物質(zhì)；溫度在164°C ~204°C的精制甘油；溫度高于204攝氏度的聚合甘油。
【文檔編號】C07C29/74GK103626632SQ201310720341
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】孟雪, 梅雪樵 申請人:青島福瑞斯生物能源科技開發(fā)有限公司