专利名称：降低生物柴油酸值的方法
技术领域：
本发明涉及一种降低生物柴油酸值的方法。
背景技术：
随着世界能源使用的日趋紧张，寻找能够替代化石能源的各种新能源成为当今世界各国的重要研究任务之一。而生物柴油因其在动力性能、环保性能以及安全性能等方面具有极大的优势，近年来备受关注，得到了较快的发展。生物柴油的有效成分主要为脂肪酸酯，根据生产时选择的与油脂反应的物料不同，分为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯，而反应后多余的油脂掺杂于生物柴油的有效成分中，这些油脂多为废弃油脂，其质量难以控制，造成产品酸值偏高，不符合BD100标准。在降低生物柴油酸值的问题上，通常是采用加入NaOH、KOH等碱液中和脂肪酸来降低酸值，而碱液与脂肪酸、脂肪酸酯都会反应生成含有钠、钾等的皂化物，该皂化物在后期的水洗精制工序中乳化严重，因此碱液的加入量受到制约，致使生物柴油酸值仍然难以达到要求，而且工艺长、设备投资大、污染严重、生产成本高。
发明内容
发明目的针对上述问题，本发明的目的是提供一种有效降低生物柴油酸值的方法，同时能够克服碱中和后水洗时皂化物易乳化的问题，提高生物柴油成品质量。技术方案一种降低生物柴油酸值的方法，该方法为将含有多余脂肪酸的生物柴油与无机强碱溶液在反应器混合反应后再加入无机钙盐溶液混合反应，然后将混合液经离心水洗分离、干燥、真空分馏等后续步骤处理。所述无机强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种。所述无机钙盐为氯化钙、硝酸钙、碳酸氢钙中的一种。所述无机强碱溶液、所述无机钙盐溶液的质量浓度均为3% 12%。所述无机强碱溶液、所述无机钙盐溶液的加入量均为含有多余脂肪酸的生物柴油质量的0. 5% 5%。与无机强碱溶液、与无机钙盐溶液的反应温度均为60°C 80°C。与无机强碱溶液、与无机钙盐溶液的反应时间均为5min 50min。最佳的，所述无机强碱溶液、所述无机钙盐溶液的质量浓度均为5% 10%。最佳的，所述无机强碱溶液、所述无机钙盐溶液的加入量均为含有多余脂肪酸的生物柴油质量的0. 8% 3. 5%。最佳的，与无机强碱溶液、与无机钙盐溶液的反应时间均为IOmin 30min。本发明的反应原理脂肪酸与无机强碱溶液反应生成脂肪酸盐与水，生成的脂肪酸盐再与无机钙盐溶液发生复分解反应生成脂肪酸钙与相应的无机盐，充分利用钙皂的优良分散性和在水中不溶的特性。有益效果与现有技术相比，本发明的优点是用碱液中和脂肪酸降低生物柴油酸值，并将中和后的碱金属皂化物与无机钙盐溶液反应，转化成不溶于水的钙皂分离去除，防止碱金属皂化物在水洗过程中的严重乳化，从而有效降低生物柴油酸值，提高生物柴油成品质量，降低工艺难度，减少水洗用水量，同时解决高酸值生物柴油对使用设备的腐蚀问题。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1 在容积5L的搅拌式反应容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油^cg, 其酸值为2. 80mgK0H/g，升温至70°C ；加入质量浓度为10%的氢氧化钾溶液50ml，恒温搅拌反应IOmin ；再加入质量浓度为10%的硝酸钙溶液70ml，恒温搅拌反应IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水搅拌anin后，70°C保温沉降30min，取上层物料分析得产品酸值为0. 12mgK0H/g, 脱酸率为95. 7%。实施例2 在容积5L的搅拌式反应容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油^cg, 其酸值为4. 68mgK0H/g，升温至70°C ；加入质量浓度为8%的氢氧化钾溶液100ml，恒温搅拌反应IOmin ；再加入质量浓度为8%的硝酸钙溶液140ml，恒温搅拌反应IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水搅拌anin后，70°C保温沉降30min，取上层物料分析得产品酸值为0. 18mgK0H/g, 脱酸率为96. 11实施例3 在容积5L的搅拌式反应容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油^cg, 其酸值为3. 3aiigK0H/g，升温至70°C ；加入质量浓度为10%的氢氧化钠溶液55ml，恒温搅拌反应IOmin ；再加入质量浓度为10%的氯化钙溶液80ml，恒温搅拌反应IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水搅拌anin后，70°C保温沉降30min，取上层物料分析得产品酸值为0. 22mgK0H/g, 脱酸率为93. 4%。实施例4 在容积5L的搅拌式反应容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油^cg, 其酸值为1. 65mgK0H/g，升温至70V ；加入质量浓度为7%的氢氧化钠溶液72ml，恒温搅拌反应IOmin ；再加入质量浓度为7%的氯化钙溶液10細1，恒温搅拌反应IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水搅拌anin后，70°C保温沉降30min，取上层物料分析得产品酸值为0. lmgKOH/g,脱酸率为93. 9%ο实施例5 在容积5L的搅拌式反应容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油 2kg,其酸值为2. 85mgK0H/g,升温至70°C ；加入质量浓度为7%的氢氧化钡溶液12細1，恒温搅拌反应IOmin ；再加入质量浓度为7%的碳酸氢钙溶液180ml，恒温搅拌反应IOmin ； 加入0. 4kg、75°C的水搅拌aiiin后，70°C保温沉降30min，取上层物料分析得产品酸值为 0. 22mgK0H/g,脱酸率为 92. 3%。实施例6 在容积5L的搅拌式反应容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油 2kg,其酸值为1. 85mgK0H/g,升温至70°C ；加入质量浓度为10%的氢氧化钡溶液35ml，恒温搅拌反应IOmin ；再加入质量浓度为10%的碳酸氢钙溶液46ml，恒温搅拌反应IOmin ； 加入0. 4kg,750C的水搅拌anin后，70°C保温沉降30min，取上层物料分析得产品酸值为 0. 16mgK0H/g，脱酸率为 91. 4%。
权利要求
1.一种降低生物柴油酸值的方法，其特征在于该方法为将含有多余脂肪酸的生物柴油与无机强碱溶液在反应器混合反应后再加入无机钙盐溶液混合反应，然后将混合液经离心水洗分离、干燥、真空分馏等后续步骤处理。
2.根据权利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述无机强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种。
3.根据权利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述无机钙盐为氯化钙、硝酸钙、碳酸氢钙中的一种。
4.根据权利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述无机强碱溶液、 所述无机钙盐溶液的质量浓度均为3% 12%。
5.根据权利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述无机强碱溶液、 所述无机钙盐溶液的加入量均为含有多余脂肪酸的生物柴油质量的0. 5% 5%。
6.根据权利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于与无机强碱溶液、与无机钙盐溶液的反应温度均为60°C 80°C。
7.根据权利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于与无机强碱溶液、与无机钙盐溶液的反应时间均为5min 50min。
8.根据权利要求4所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述无机强碱溶液、 所述无机钙盐溶液的质量浓度均为5% 10%。
9.根据权利要求5所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述无机强碱溶液、 所述无机钙盐溶液的加入量均为含有多余脂肪酸的生物柴油质量的0. 8% 3. 5%。
10.根据权利要求7所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于与无机强碱溶液、 与无机钙盐溶液的反应时间均为IOmin 30min。
全文摘要
本发明公开了一种降低生物柴油酸值的方法，该方法为将含有多余脂肪酸的生物柴油与无机强碱溶液在反应器混合反应后再加入无机钙盐溶液混合反应，然后将混合液经离心水洗分离、干燥、真空分馏等后续步骤处理。本发明的优点是用碱液中和脂肪酸降低生物柴油酸值，并将中和后的碱金属皂化物与无机钙盐溶液反应，转化成不溶于水的钙皂分离去除，防止碱金属皂化物在水洗过程中的严重乳化，从而有效降低生物柴油酸值，提高生物柴油成品质量，降低工艺难度，减少水洗用水量，同时解决高酸值生物柴油对使用设备的腐蚀问题。
文档编号C11B3/04GK102234567SQ20111013991
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者严小建, 沈建平, 陈恒顺 申请人:江苏恒顺达生物能源有限公司