本發(fā)明涉及生物柴油領域，尤其是一種生物柴油低污染的生產(chǎn)方法。

背景技術：

生物柴油是清潔的可再生能源，它以生物質(zhì)資源作為原料為基礎加工而成的一種柴油（液體燃料），主要化學成分是脂肪酸甲酯。具體而言，動植物油，如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油；以及動植物油下腳料酸化油，脂肪酸；動物油：豬油、雞油、鴨油、動物骨頭油等經(jīng)一系列化學轉化，精制而成的液體燃料，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“綠色能源”，大力發(fā)展生物柴油對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，推進能源替代，減輕環(huán)境壓力，控制城市大氣污染具有重大的戰(zhàn)略意義。

現(xiàn)有的生物柴油主要有堿催化法、酸催化法、脂肪酶或生物酶法、超臨界萃取法，但是考慮到各方面的因素，商業(yè)化生產(chǎn)大多采用堿催化法與酸催化法，而在我國目前的國情和當前的油價下，使用食品級油脂作為原料來生產(chǎn)生物柴油還不太現(xiàn)實，餐飲廢油和部分工業(yè)用油脂相對來說成本較低。但是，這些廢棄油脂通常含有較高的游離脂肪酸，所以對于這些廢棄油脂要先用酸催化法進行酯化，然后通過堿性催化劑進行酯交換反應。堿催化法和酸催化法又被稱為化學法。

在酯化過程中大多采用磷酸或硫酸作為催化劑，硫酸或磷酸隨水蒸氣與甲醇混合形成組合氣體，進入甲醇循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過冷凝、得到pH為4左右的廢甲醇酸液，再進入甲醇精餾罐將甲醇與廢液分離，分離后的甲醇繼續(xù)使用，廢液經(jīng)處理后排放。但是由于廢液中含大量硫酸或磷酸、屬于?；瘡U水，處理難度大、消耗高；同時整個過程中硫酸的存在導致設備要求高，各儲罐需要用不銹鋼材質(zhì)，泵需要用磁力泵等，導致工程所需投資高；精餾所得甲醇顯酸性，不適用于酯交換反應，精餾時甲醇濃度較低，精餾消耗大、且甲醇損失較大，一般而言精餾廢水中含5～7%的甲醇。

通過酯交換反應后得到的僅為弱堿性的粗甲酯，含有一定量甲醇與水在其中?，F(xiàn)有的粗甲酯在脫醇處理時，往往通過先脫醇后脫水的方法進行。在脫醇步驟完成后的脫水步驟中，氣體往往直接排放，嚴重影響環(huán)境，且脫水步驟中氣體仍然含有一定量的甲醇。而現(xiàn)有的粗甲酯脫醇所得的氣體回收起來也比較困難。

技術實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提出了一種低污染的生產(chǎn)方法，可以有效降低生物柴油對環(huán)境的污染。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為，一種生物柴油的低污染生產(chǎn)方法，包括酯化、酯交換、粗甲酯脫醇步驟，其中酯化反應步驟中包括氣體處理，所述的粗甲酯脫醇包括脫醇處理與脫水處理，所述的氣體處理包括以下步驟：

①氣體堿化：對氣體采用原始堿液進行噴霧，使氣體pH≥9；

②冷凝：堿化后的氣體進行冷凝后進入儲罐；

③配料：儲罐內(nèi)的液體進入配料罐中與堿進行混合配料，得到循環(huán)堿液；

④循環(huán)：采用循環(huán)堿液代替步驟①中的原始堿液重復步驟①—③1次或多次；

⑤甲醇精餾：經(jīng)過1次或多次循環(huán)后，在儲罐液體中甲醇含量≥65wt%時，對儲罐液體進行甲醇精餾，得到甲醇與廢水；

所述的粗甲酯脫醇步驟為將脫醇處理所得氣體與脫水處理所得氣體混合通過真空泵抽取后進入冷凝器，冷凝后的液體進入回收儲罐，回收儲罐設置有循環(huán)泵，循環(huán)泵抽取回收罐內(nèi)的液體在冷凝器后方進行噴射，與冷凝后的液體混合后再次回到回收儲罐。

進一步，所述步驟①中的堿液為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀中的一種或混合。

進一步，所述步驟③種的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種或混合。

作為優(yōu)選，所述步驟①中堿液的溶質(zhì)與所述步驟③中的堿為同種物質(zhì)，為氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種。

進一步，所述步驟③中的循環(huán)堿液pH≥10。

作為優(yōu)選，所述步驟⑤在儲罐液體中甲醇含量≥75wt%時，對儲罐液體進行甲醇精餾。

進一步，所述的回收儲罐本身含有體積量為其容積15～25%的甲醇溶液。

進一步，所述的甲醇溶液濃度不高于15wt%。

進一步，所述的脫醇處理采用閃蒸罐，處理溫度為75～85℃。

進一步，所述的脫水處理采用閃蒸罐，處理溫度為125～135℃。

作為優(yōu)選，所述的脫醇處理溫度為80℃。

作為優(yōu)選，所述的脫水處理溫度為130℃。

作為優(yōu)選，所述的循環(huán)泵采用水環(huán)真空泵。

進一步，所述回收罐內(nèi)的液體中甲醇含量不低于45wt%時，對甲醇進行回收處理。

通過本發(fā)明所述的方法可以有效中和將酯化反應中的混合氣體，從而有效解決后續(xù)處理過程中作為催化劑的酸對設備的腐蝕問題，使原本的不銹鋼儲罐更換為普通碳鋼材質(zhì)、將原本的磁力泵更換為常規(guī)泵，投資成本不足原投資成本的1/5；精餾所得甲醇顯堿性可用于后續(xù)酯交換反應使用，且甲醇儲罐；精餾所得廢水中為硫酸鈉與不超過1wt%甲醇、為常規(guī)廢水，處理方便、廢水處理成本低；采用多次循環(huán)后，甲醇含量高，精餾損耗小，耗能更少；同時將脫水處理所得氣體也進行了回收，減少甲醇的浪費、降低了對環(huán)境的污染，同時還可以有助于脫醇步驟中產(chǎn)生的甲醇氣體的吸收，在冷凝器后方利用循環(huán)泵抽取回收罐內(nèi)的較低濃度的甲醇溶液進行噴射，可以進一步加速甲醇的溶解便于回收。從而實現(xiàn)了生物柴油低污染生產(chǎn)。

具體實施方式

下面通過具體的實施例對本發(fā)明做進一步的詳細描述。

實施例1：一種生物柴油的低污染生產(chǎn)方法，包括酯化、酯交換、粗甲酯脫醇步驟，其中酯化反應步驟中包括氣體處理，所述的粗甲酯脫醇包括脫醇處理與脫水處理，所述的氣體處理包括以下步驟：

①氣體堿化：對氣體采用氫氧化鉀溶液進行噴霧，使氣體pH≥9；

②冷凝：堿化后的氣體進行冷凝后進入儲罐；

③配料：儲罐內(nèi)的液體進入配料罐中與氫氧化鈉及氫氧化鉀進行混合配料，得到循環(huán)堿液，循環(huán)堿液pH≥10；

④循環(huán)：采用循環(huán)堿液代替步驟①中的原始堿液重復步驟①—③1次；

⑤甲醇精餾：經(jīng)過1次循環(huán)后，在儲罐液體中甲醇含量≥65wt%時，對儲罐液體進行甲醇精餾，得到甲醇與廢水；

所述的粗甲酯脫醇步驟為將脫醇處理所得氣體與脫水處理所得氣體混合通過真空泵抽取后進入冷凝器，冷凝后的液體進入回收儲罐，回收儲罐設置有循環(huán)泵，循環(huán)泵抽取回收罐內(nèi)的液體在冷凝器后方進行噴射，與冷凝后的液體混合后再次回到回收儲罐。

所述的回收儲罐本身含有體積量為其容積20%的甲醇溶液。

所述的甲醇溶液濃度不高于15wt%。

所述的脫醇處理采用閃蒸罐，處理溫度為80℃。

所述的脫水處理采用閃蒸罐，處理溫度為130℃。

所述的循環(huán)泵采用水環(huán)真空泵。

所述回收罐內(nèi)的液體中甲醇含量為55wt%時，對甲醇進行回收處理。

經(jīng)過檢驗得經(jīng)過氣體處理所得甲醇顯弱堿性，廢水中主要成分為硫酸鈉，甲醇含量為1wt%。

實施例2：一種生物柴油的低污染生產(chǎn)方法，包括酯化、酯交換、粗甲酯脫醇步驟，其中酯化反應步驟中包括氣體處理，所述的粗甲酯脫醇包括脫醇處理與脫水處理，所述的氣體處理包括以下步驟：①氣體堿化：對氣體采用氫氧化鉀溶液與氫氧化鉀溶液的混合液進行噴霧，使氣體pH≥9；

②冷凝：堿化后的氣體進行冷凝后進入儲罐；

③配料：儲罐內(nèi)的液體進入配料罐中與氫氧化鈉進行混合配料，得到循環(huán)堿液，循環(huán)堿液pH≥10；

④循環(huán)：采用循環(huán)堿液代替步驟①中的原始堿液重復步驟①—③3次；

⑤甲醇精餾：經(jīng)過3次循環(huán)后，在儲罐液體中甲醇含量≥75wt%時，對儲罐液體進行甲醇精餾，得到甲醇與廢水；

所述的粗甲酯脫醇步驟為將脫醇處理所得氣體與脫水處理所得氣體混合通過真空泵抽取后進入冷凝器，冷凝后的液體進入回收儲罐，回收儲罐設置有循環(huán)泵，循環(huán)泵抽取回收罐內(nèi)的液體在冷凝器后方進行噴射，與冷凝后的液體混合后再次回到回收儲罐。

進一步，所述的回收儲罐本身含有體積量為其容積15%的甲醇溶液。

所述的甲醇溶液濃度不高于15wt%。

所述的脫醇處理采用閃蒸罐，處理溫度為75℃。

所述的脫水處理采用閃蒸罐，處理溫度為125℃。

作為優(yōu)選，所述的循環(huán)泵采用水環(huán)真空泵。

所述回收罐內(nèi)的液體中甲醇含量為45wt%時，對甲醇進行回收處理。

經(jīng)過檢驗得經(jīng)過氣體處理后的甲醇顯弱堿性，廢水中主要成分為硫酸鈉，甲醇含量為0.8wt%。

實施例3：一種生物柴油的低污染生產(chǎn)方法，包括酯化、酯交換、粗甲酯脫醇步驟，其中酯化反應步驟中包括氣體處理，所述的粗甲酯脫醇包括脫醇處理與脫水處理，所述的氣體處理包括以下步驟：①氣體堿化：對氣體采用氫氧化鈉溶液進行噴霧，使氣體pH≥9；

②冷凝：堿化后的氣體進行冷凝后進入儲罐；

③配料：儲罐內(nèi)的液體進入配料罐中與氫氧化鈉進行混合配料，得到循環(huán)堿液，循環(huán)堿液pH≥10；

④循環(huán)：采用循環(huán)堿液代替步驟①中的原始堿液重復步驟①—③多次；

⑤甲醇精餾：經(jīng)過多次循環(huán)后，在儲罐液體中甲醇含量≥75wt%時，對儲罐液體進行甲醇精餾，得到甲醇與廢水；

所述的粗甲酯脫醇步驟為將脫醇處理所得氣體與脫水處理所得氣體混合通過真空泵抽取后進入冷凝器，冷凝后的液體進入回收儲罐，回收儲罐設置有循環(huán)泵，循環(huán)泵抽取回收罐內(nèi)的液體在冷凝器后方進行噴射，與冷凝后的液體混合后再次回到回收儲罐。

所述的回收儲罐本身含有體積量為其容積25%的甲醇溶液。所述的甲醇溶液濃度不高于15wt%。

所述的脫醇處理采用閃蒸罐，處理溫度為85℃。

所述的脫水處理采用閃蒸罐，處理溫度為135℃。

所述回收罐內(nèi)的液體中甲醇含量為65wt%時，對甲醇進行回收處理。

經(jīng)過檢驗得甲醇顯弱堿性，廢水中主要成分為硫酸鈉，甲醇含量為0.5wt%。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，在本發(fā)明的精神和原則內(nèi)可以有各種更改和變化，這些等同的變型或替換等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。