專利名稱：一種生物柴油的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種以酸化植物油(由植物油腳料經(jīng)酸化處理得到)、動(dòng)植物性廢棄油脂(下水道油、食品回收炸煎廢油)為原料生產(chǎn)燃料甲酯(簡(jiǎn)稱生物柴油)的方法。
植物油加工過(guò)程中有大量的腳料產(chǎn)生，工業(yè)生產(chǎn)和生活中也會(huì)產(chǎn)生大量的動(dòng)植物性廢棄油脂。如何解決植物油腳料和動(dòng)植物廢棄油脂的環(huán)境污染問(wèn)題，如何合理利用植物油腳料和動(dòng)植物性廢棄油脂中的有效成分，是我國(guó)油脂加工行業(yè)普遍關(guān)心的問(wèn)題之一。聯(lián)邦德國(guó)ATT工藝有限公司利用菜籽油生產(chǎn)燃料甲酯替代柴油，該法利用KOH作為催化劑用酯交換法生產(chǎn)，用物理精煉油作為原料，因原料和生產(chǎn)成本及價(jià)格等問(wèn)題，在我國(guó)很難應(yīng)用推廣；中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、安徽省淮南油廠、安徽省淮南煤炭化工研究所的酯化植物油燃料生產(chǎn)方法采用預(yù)處理、常壓快速水解、預(yù)酯化、蒸餾和再酯化等五個(gè)主要工序生產(chǎn)燃料甲酯，沒(méi)有很好的解決蒸餾過(guò)程中反應(yīng)物的再聚合反應(yīng)問(wèn)題，收率較低，同時(shí)該法對(duì)再酯化工序之后的物質(zhì)沒(méi)有進(jìn)一步處理，所得燃料甲酯的性能指標(biāo)和0#柴油還有較大差距。
本發(fā)明的目的是生產(chǎn)過(guò)程中阻止甲酯在蒸餾過(guò)程中的聚合，提高收率。
本發(fā)明的技術(shù)方案是以酸化植物油、下水道油及回收煎炸油為原料，經(jīng)酯化后，在真空條件下蒸出甲酯，在甲酯的蒸餾過(guò)程中加入適量的阻聚劑，阻止甲酯的進(jìn)一步聚合反應(yīng)，提高了甲酯的收率。
在酯化反應(yīng)后蒸餾過(guò)程中將餾出物冷卻到0℃，過(guò)濾除去析出物后，所得液體即為燃料甲酯(即生物柴油)。該生物柴油的性能指標(biāo)和0#柴油相近，可作為0#柴油的替代品。
本發(fā)明生產(chǎn)生物柴油以酸化植物油、動(dòng)植物性廢棄油脂(下水道油、食品煎炸廢油)為原料，其主要成分是脂肪酸和甘油脂。生產(chǎn)的工藝過(guò)程如下在酯化鍋內(nèi)原料酸化油脂與過(guò)量含水量小于5％的工業(yè)甲醇在濃硫酸的催化作用下，常壓下用蒸汽加熱并維持在65-75℃，回流反應(yīng)4-8小時(shí)，其加入量為原料油脂∶甲醇∶濃硫酸＝1000∶(400-800)∶10，回流反應(yīng)結(jié)束后，蒸出多余的甲醇蒸汽送入吸收塔內(nèi)回收。余料(粗甲酯)經(jīng)靜置1.5小時(shí)后，排出酸水，再水洗后經(jīng)脫水塔脫水，加入1‰的添加劑硼酸，攪拌均勻后泵入蒸餾釜，蒸餾釜內(nèi)液相溫度控制在220-280℃，真空度在0.9的條件下蒸餾，餾出物約為90-97％，主要成分為混合脂肪酸甲酯和少量未反應(yīng)脂肪酸；將餾出物在冷卻塔內(nèi)冷卻到0℃，在此溫度下過(guò)濾去除所析出的固體，所得液體即為可替代0#柴油的生物柴油。生物柴油可與柴油以任意比例互溶，使用方便。經(jīng)臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，生物柴油的冷啟動(dòng)性能、不同負(fù)荷下的燃燒性能、動(dòng)力性能、煙度和排煙氣溫度等均與0#柴油相差無(wú)幾。主要性能指標(biāo)如表一所示。
表一、性能指標(biāo)比較
實(shí)施例一將酸化植物油1000千克、含水量小于5％的工業(yè)甲醇650千克、濃硫酸10千克加入酯化鍋內(nèi)，常壓下用蒸汽加熱并維持在65-75℃，回流反應(yīng)4-8小時(shí)?；亓鞣磻?yīng)結(jié)束后，靜置1.5小時(shí)，排出酸水，再水洗，經(jīng)脫水塔脫水，甲醇蒸汽在甲醇吸收塔內(nèi)進(jìn)行回收，脫水后得到粗甲酯，脫水后得到粗甲酯971千克，加入1千克的硼酸，攪拌均勻后泵入蒸餾釜，蒸餾釜內(nèi)液相溫度控制在220-280℃，真空度在0.9的條件下蒸餾，得到餾出物859千克；將餾出物在冷卻塔內(nèi)冷卻到0℃，在此溫度下過(guò)濾去除所析出的固體，得到燃料甲酯(即生物柴油)848千克。生物柴油按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)結(jié)果閃點(diǎn)≮85℃，粘度8.0cs1(20℃)，灰份0.001％，熱值10001kcal/kg，十六烷值51，酸價(jià)4.9KOHmg/g，沒(méi)有機(jī)械雜質(zhì)和水分。
實(shí)施例二將水道油800千克、含水量小于5％的工業(yè)甲醇480千克、濃硫酸8千克加入酯化鍋內(nèi)，常壓下用蒸汽加熱并維持在65-75℃，回流反應(yīng)4-8小時(shí)?；亓鞣磻?yīng)結(jié)束后，靜置1.5小時(shí)，排出酸水，再水洗，經(jīng)脫水塔脫水，甲醇蒸汽在甲醇吸收塔內(nèi)進(jìn)行回收，脫水后得到粗甲酯，脫水后得到粗甲酯776千克，加入0.8千克的硼酸，攪拌均勻后泵入蒸餾釜，蒸餾釜內(nèi)液相溫度控制在220-280℃，真空度在0.9的條件下蒸餾，得到餾出物704千克；將餾出物在冷卻塔內(nèi)冷卻到0℃，在此溫度下過(guò)濾去除所析出的固體，得到燃料甲酯(即生物柴油)688千克。
實(shí)施例三將食品回收煎炸廢油600千克、含水量小于5％的工業(yè)甲醇370千克、濃硫酸6千克加入酯化鍋內(nèi)，常壓下用蒸汽加熱并維持在65-75℃，回流反應(yīng)4-8小時(shí)?；亓鞣磻?yīng)結(jié)束后，靜置1.5小時(shí)，排出酸水，再水洗，經(jīng)脫水塔脫水，甲醇蒸汽在甲醇吸收塔內(nèi)進(jìn)行回收，脫水后得到粗甲酯，脫水后得到粗甲酯582千克，加入0.6千克的硼酸，攪拌均勻后泵入蒸餾釜，蒸餾釜內(nèi)液相溫度控制在220-280℃，真空度在0.9的條件下蒸餾，得到餾出物528千克；將餾出物在冷卻塔內(nèi)冷卻到0℃，在此溫度下過(guò)濾去除所析出的固體，得到燃料甲酯(即生物柴油)516千克。生物柴油的燃料油品性能指標(biāo)測(cè)出結(jié)果與實(shí)施例一的結(jié)果相同。
權(quán)利要求
1.一種生物柴油的生產(chǎn)方法，以酯化植物油、下水道油及回收煎炸油為原料，經(jīng)甲酯化后，在真空條件下蒸出甲酯即為生物柴油，其特征在于在真空蒸餾中加入阻聚劑硼酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征在于將上述蒸餾出的甲酯冷卻至0C，并在此溫度下過(guò)濾去除所析出的固體，即為生物柴油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征在于將在酯化鍋內(nèi)原料酸化油脂與過(guò)量含水量小于5％的工業(yè)甲醇在濃硫酸的催化作用下，常壓下用蒸汽加熱并維持在65-75℃，回流反應(yīng)4-8小時(shí)，其加入量為原料油脂∶甲醇∶濃硫酸＝1000∶(400-800)∶10，回流反應(yīng)結(jié)束后，蒸出多余的甲醇蒸汽送入吸收塔內(nèi)回收；余料(粗甲酯)經(jīng)靜置1.5小時(shí)后，排出酸水，再水洗后經(jīng)脫水塔脫水，加入1‰的添加劑硼酸，攪拌均勻后泵入蒸餾釜，蒸餾釜內(nèi)液相溫度控制在220-280℃，真空度在0.9的條件下蒸餾，餾出物約為90-97％，主要成分為混合脂肪酸甲酯和少量未反應(yīng)脂肪酸；將餾出物在冷卻塔內(nèi)冷卻到0℃，在此溫度下過(guò)濾去除所析出的固體，所得液體即為可替代0#柴油的生物柴油。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生物柴油的生產(chǎn)方法,其以酸化植物油、下水道油及回收煎炸油為原料,經(jīng)酯化后,在真空條件下蒸出甲酯,在甲酯的蒸餾過(guò)程中加入適量的阻聚劑,阻止甲酯的進(jìn)一步聚合反應(yīng),提高了甲酯的收率。在酯化反應(yīng)后蒸餾過(guò)程中將餾出物冷卻到0℃,過(guò)濾除去析出物后,所得液體即為燃料甲酯(即生物柴油)。該生物柴油的性能指標(biāo)和0
文檔編號(hào)C10G3/00GK1374370SQ0110789
公開(kāi)日2002年10月16日 申請(qǐng)日期2001年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月12日
發(fā)明者林華超 申請(qǐng)人:林華超