生物柴油的生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物柴油的生产方法，属于生物质能源利用领域。
【背景技术】
[0002]目前由于市场原料废弃油脂酸价高、甲醇易耗价巨高不低，我国现有企业产业化利用废弃油脂和甲醇直接酯化酯交换，利用废弃油脂与甲醇生产生物柴油成本不断提高，原因是使用大量甲醇在酯化反应中完全耗用无法再生。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种生物柴油的生产方法，
以廉价的高酸价废弃动植物油脂为原料，循环生产可再生回收利用的生物柴油。
[0004]本发明的技术解决方案是该生产方法包括以下步骤:将废弃油脂和丙三醇按质量比100:18?20加入到反应釜中，在真空搅拌条件下加入酸性催化剂，温度110?150°C催化反应2?3h，分离生成的脂肪酸甘油酯与水；将脂肪酸甘油酯和甲醇按质量比100:13?15在碱性催化剂真空条件下，温度70?110°C循环回流酯交换反应0.5?lh，从酯交换所得澄清液体中分离出脂肪酸甲酯和副产物丙三醇，并真空收集甲醇与水；粗脂肪酸甲酯加入精馏塔，在真空条件下控制冷却水温40?60°C、温度210?230°C精馏得精制脂肪酸甲酯，即生物柴油。
[0005]其中，所述的酸性催化剂的用量为废弃油脂和丙三醇总质量的0.2?0.25%，酸性催化剂为甲基磺酸、对甲苯磺酸。
[0006]其中，碱性催化剂用量为脂肪酸甘油酯和甲醇总质量的0.15?0.20%,碱性催化剂为甲醇钠。
[0007]其中，真空度0.08-0.095mpa，搅拌转速70转/分钟。
[0008]本发明的有益效果是:
1、本发明的一种生物柴油，精制透明，经检测其冷滤点、闭口闪点、常温运动粘度以及酸价都均符合国标GB/T20828-2014生物柴油技术性能的相关要求。
[0009]2、本发明的生物柴油利用废弃油脂，不仅变废为宝，且也减少了环境污染。
[0010]3、本发明的生物柴油利用废弃油脂和丙三醇在酸性催化剂、碱性催化剂条件下生成大量副产物丙三醇和水，副产物丙三醇通过收集处理反复使用，转化利用率高，降低生产过程中使用甲醇的安全风险，有利保证生产员工及环境安全，而生产过程又使用真空连续反应，缩短生产反应时间，节约生产成本。
[0011]4、本发明的生物柴油的生产工艺操作步骤简单，安全方便，便于大规模生产。
[0012]5、利用廉价高酸价废弃动植物油脂通过丙三醇在酸性催化剂进行酯化及酯交换反应生成脂肪酸甲酯是理想低廉价的石化柴油重要替代产品，具有环保性和可再生性，经济价值高，符合国家可持续发展政策。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
[0014]本发明实施例中闪点的测试方法依据《GB/T261-2008测试方法依据》进行。
[0015]本发明实施例中冷滤点的测试方法依据《SH/T0248-2006柴油和民用取暖油冷滤点的测试方法》进行。
[0016]本发明实施例中运动粘度的测试方法依据《GB/T265-2008石油产品运动粘度测试方法》进行。
[0017]本发明实施例中酸值的测试方法依据《GB/T264-2008石油产品酸值测试方法》进行。
[0018]本发明所用原料:废弃油脂，丙三醇(分析纯)，甲醇(分析纯)，甲醇钠(分析纯)，氢氧化钾(分析纯)，均购自国药化学试剂有限公司。
[0019]实施例1:将废弃油脂和丙三醇按质量比100:18加入到反应釜中，在真空度0.085mpa、搅拌转速70转/分钟的条件下加入甲基磺酸，温度110°C催化反应3h，生成的脂肪酸甘油酯与水；将脂肪酸甘油酯和甲醇按质量比100:13在甲醇钠、真空度0.085!1^^条件下，温度70°C循环回流酯交换反应lh，从酯交换所得澄清液体中分离出粗脂肪酸甲酯和副产物丙三醇，并真空收集甲醇与水；粗脂肪酸甲酯加入精馏塔，在真空度0.0Smpa条件下控制冷却水温40°C、温度215°C精馏得精制脂肪酸甲酯，即生物柴油；其中甲基磺酸的用量为废弃油脂和丙三醇总质量的0.2%，其中甲醇钠用量为粗脂肪酸甘油酯和甲醇总质量的0.15%O
[0020]所得生物柴油(精制脂肪酸甲酯)经测试:其冷滤点为0°C，闭口闪点145°C，常温运动粘度4 IM /S，酸价为0.46 mg koH / g，各项指标值均符合国标GB/T20828-2014生物柴油技术性能相关要求。
[0021]实施例2:将废弃油脂和丙三醇按质量比100:19加入到反应釜中，在真空度0.09mpa、搅拌转速70转/分钟的条件下加入对甲苯磺酸，温度130 °C催化反应2.5h，生成的脂肪酸甘油酯与水；将脂肪酸甘油酯和甲醇按质量比100:14，在甲醇钠、真空度0.09mpa条件下，温度105°C循环回流酯交换反应45min，从酯交换所得澄清液体中分离出粗脂肪酸甲酯和副产物再生丙三醇，并真空收集甲醇与水；粗脂肪酸甲酯加入精馏塔，在真空度0.09mpa条件下控制冷却水温50°C、温度220°C精馏得精制脂肪酸甲酯，即生物柴油；其中对甲苯磺酸的用量为废弃油脂和丙三醇总质量的0.225%，其中甲醇钠用量为粗脂肪酸甘油酯和甲醇总质量的0.175%。
[0022]所得生物柴油(精制脂肪酸甲酯)经测试:其冷滤点为0°C，闭口闪点145°C，常温运动粘度3.8 mm /s，酸价为0.41 mg koH / g，各项指标值均符合国标GB/T20828-2014生物柴油技术性能相关要求。
[0023]实施例3:将废弃油脂和丙三醇按质量比100:20加入到反应釜中，在真空度0.095mpa、搅拌转速70转/分钟的条件下加入甲基磺酸，温度150°C催化反应2h，生成的脂肪酸甘油酯与水；将脂肪酸甘油酯和甲醇按质量比100:15，在甲醇钠、真空度0.095mpa条件下，温度110°C循环回流酯交换反应0.5h，从酯交换所得澄清液体中分离出粗脂肪酸甲酯和副产物再生丙三醇，并真空收集甲醇与水；粗脂肪酸甲酯加入精馏塔，在真空度0.095mpa条件下控制冷却水温60°C、温度230°C精馏得精制脂肪酸甲酯，即生物柴油；其中甲基磺酸的用量为废弃油脂和丙三醇总质量的0.25%，其中甲醇钠用量为粗脂肪酸甘油酯和甲醇总质量的0.20%ο
[0024]实施例所得生物柴油(精制脂肪酸甲酯)经测试:其冷滤点为0°C，闭口闪点145°C，常温运动粘度3.8 mm /s，酸价为0.39 mg koH / g，各项指标值均符合国标GB/T20828-2014生物柴油技术性能的相关要求。
[0025]上述内容仅为本发明的实施基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换均应属于本发明的实施保护范围。
【主权项】
1.生物柴油的生产方法，其特征是该生产方法包括以下步骤:将废弃油脂和丙三醇按质量比100:18?20加入到反应釜中，在真空搅拌条件下加入酸性催化剂，温度110?150°C催化反应2?3h，分离生成的脂肪酸甘油酯与水；将脂肪酸甘油酯和甲醇按质量比100:13?15在碱性催化剂真空条件下，温度70?110°C循环回流酯交换反应0.5?lh，从酯交换所得澄清液体中分离出粗脂肪酸甲酯和副产物再生丙三醇，并真空收集甲醇与水；粗脂肪酸甲酯加入精馏塔，在真空条件下控制冷却水温40?60°C、温度210?230°C精馏得精制脂肪酸甲酯，即生物柴油。
2.根据权利要求1所述的生物柴油的生产方法，其特征是:所述的酸性催化剂的用量为废弃油脂和丙三醇总质量的0.2?0.25%，酸性催化剂为甲基磺酸、对甲苯磺酸。
3.根据权利要求1所述的生物柴油的生产方法，其特征是:碱性催化剂用量为粗脂肪酸甘油酯和甲醇总质量的0.15?0.20%，碱性催化剂为甲醇钠。
4.根据权利要求1所述的生物柴油的生产方法，其特征是:真空度0.08-0.095mpa，搅拌转速70转/分钟。
【专利摘要】本发明公开了生物柴油的生产方法，它包括以下步骤：将废弃油脂和丙三醇按质量比100:18～20加入到反应釜中，在真空搅拌条件下加入酸性催化剂，温度110～150℃催化反应2～3h，分离生成的脂肪酸甘油酯与水；将脂肪酸甘油酯和甲醇按质量比100:13～15在碱性催化剂真空条件下，温度70～110℃循环回流酯交换反应0.5～1h，从酯交换所得澄清液体中分离出粗脂肪酸甲酯和副产物再生丙三醇，并真空收集甲醇与水；粗脂肪酸甲酯加入精馏塔，在真空条件下控制冷却水温40～60℃、温度210～230℃精馏得精制脂肪酸甲酯，即生物柴油。
【IPC分类】C11C3-10, C11B13-00, C10L1-02
【公开号】CN104560412
【申请号】CN201410814292
【发明人】周伟群
【申请人】江苏三力生物科技有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月24日