专利名称：利用地沟油和甲醇制备生物柴油的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种生物柴油的制备方法，尤其涉及一种利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，属油脂化学领域。
背景技术：
油品紧张已司空见惯，不仅在中国，它涉及整个世界，如美国现在已动用储备油源。石油是一种不可再生资源，石油储量有限，加之局部战争时有发生，恐怖袭击，局部地区与国家的动乱都使原已紧张的石油供应雪上加霜。目前国际石油价格已突破70美元/桶，已对工业生产，人民的日常生活造成很大危害。我国从2003年已成为仅次于美国的世界第二大石油消费国，为确保我国经济稳定高速发展，实现中华民族振兴，能源安全是当务之急、重中之重，因此，节约能源，开发利用新能源是解决能源紧张的有效途径。利用植物油，如大豆油、菜籽油、棉籽油、葵花油、棕榈油等制备生物柴油是可取的，已有人从事这方面的工作。它的问题是与食用油争原料，绝不能以牺牲老百姓的利益为代价来解决能源紧张问题。另外这些原料价格高，制备出的生物柴油成本亦高，高出市售柴油价格。尽管有开发一种新能源的战略意义，但难以进入油品市场。为解决上述两个问题，本发明以地沟油和甲醇为原料制备生物柴油，既不与食用油争咀，价格又低廉，可以通畅地进入油品市场。地沟油是废弃物，价格低。甲醇原料丰富，可由煤碳转化，我国是产煤大国，资源有保证。甲醇的价格便宜2300-2500元/吨。目前市售柴油价格4700-4900元/吨，足见利用地沟油和甲醇制备生物柴油的经济合理性。地沟油是大宾馆、饭店、千家万户炊事排入下水道的动植物油，它的成分是脂肪酸三甘油脂。可不能小瞧这地沟油，一般省会城市一年的地沟油有2000万吨左右，普通城市一年也有500-1000万吨。这对我国人口众多、幅员辽阔的国家来说是一个数量可观的新能源来源。
每个城市都有少数人从事地沟油的回收，有些回收地沟油又流回饭店和炸果子等从事油炸食品的小商贩那里，直接危害人们的身体健康。如果把它作为一项工程，集中把地沟油回收、精制，用于制备生物柴油，既净化了污物排放，杜绝了危害人们身体健康的根源，又为社会提供一种廉价的新能源，造福社会。
发明内容
本发明提供一种利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法。
本发明采取如下技术方案本发明利用地沟油和甲醇在催化剂和温度作用下进行酯化，酯交接等化学反应生成脂肪酸甲酯，即生物柴油。制备过程如下1、地沟油精制地沟油杂质多，经过滤除杂、脱水等步骤精制。
a、地沟油过滤是在10-50℃条件下进行。
b、过滤后的地沟油在是105-120℃条件下进行常压脱水，或在750mm汞柱，50-100℃条件真空脱水。
C、通过加入活性白土进行脱色和进一步净化获得精制地沟油。活性白土与地沟油的重量比为2-6∶100。
2、利用精制地沟油与甲醇在复合酸催化剂和温度作用下进行酯化和酯交换反应，获得脂肪酸甲酯-生物柴油。生物柴油的理化指标与柴油相似，燃烧排污大大降低，是一环保节能的清洁燃料。
所述地沟油与甲醇进行酯化反应重量份数为100∶13-40，迥流反应时间5-10小时。
所述复合酸催化剂为硫酸和苯磺酸，与精制地沟油重量比为0.5-3∶100。
具体实施例方式
具体实施方式
一将100重量份数精制地沟油、30份甲醇和2份复合酸催化剂依次加入反应釜中。所述反应釜设有搅拌装置和迥流装置。所述搅拌装置可以是变速搅拌机，或空气压缩机。所述反应釜设有温度指示装置。所述温度指示装置可以是校正的水银温度计，或感温元件连接的温度指示表。反应温度70-80℃，迥流8小时。反应物静止2-3小时后分为两相，上层为含少量甲醇的脂肪酸甲酯，下层为甘油和过量甲醇。上层液体在65-70℃条件下常压蒸馏脱除残留甲醇，剩余物就是生物柴油-脂肪酸甲酯。也可采用真空蒸馏脱除残留甲醇。下层液体在65-70℃条件下常压蒸馏回收甲醇再利用。余下物质为甘油，化学名叫丙三醇，它是一种价格昂贵、用途广泛的化工原料，如在化妆品、皮革、烟草、纺织等行业的应用。
具体实施例方式
二将100重量份数的精制地沟油、40份甲醇和3份复合酸催化剂依次加入反应釜中。所述反应釜设有搅拌装置和迥流装置。所述搅拌装置可以是变速搅拌机，或空气压缩机。所述反应釜设有温度指示装置。所述温度指示装置可以是校正的水银温度计，或感温元件连接的温度指示表。反应温度70-80℃，迥流8小时。反应产物静止2-3小时后分为两相，上层为含少量甲醇的脂肪酸甲酯，下层为甘油和过量甲醇。上层液体在65-70℃条件下常压蒸馏脱除残留甲醇，剩余物就是生物柴油-脂肪酸甲酯。也可采用真空蒸馏脱除残留甲醇。下层液体在65-70℃条件下常压蒸馏回收甲醇再利用。余下物质为甘油。
权利要求
1.一种利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于用精制地沟油与甲醇在催化剂和温度作用下进行反应，包括以下步骤(1)将精制地沟油与甲醇在催化剂和温度作用下，进行迥流反应。(2)将上述反应物静止，进行相分离，利用密度差异自动分为上下两相，上层为轻组分相—脂肪酸甲酯，下层为重组分相—甘油与过量甲醇。
2.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于精制地沟油的方法是在10-50℃温度条件下进行过滤，除掉杂物，过滤后的地沟油在105-120℃条件下常压脱水，或在750mm汞柱，50-100℃条件下真空脱水，脱水后的地沟油，通过加入活性白土进行脱色和进一步净化，获得精制地沟油，活性白土与地沟油的重量比为2-6∶100。
3.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于精制地沟油与甲醇重量比为100∶13-40，迥流反应时间为5-10小时。
4.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于所述催化剂为复合酸催化剂，复合酸为硫酸与苯磺酸，催化剂与精制地沟油的重量比为0.5-3.5∶100。
5.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于所述温度为70-80℃。
6.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于反应产物静止1-3小时进行相分离。
7.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于通过相分离，上层为轻组分相，在65-70℃条件下常压蒸馏脱除残留甲醇，剩余物为脂肪酸甲酯—生物柴油，如仍有残留甲醇，可采用真空蒸馏脱除。
8.如权力1所述，利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，其特征在于通过相分离，下层为重组分相，在65-70℃条件下，常压蒸馏，蒸出的甲醇回收再用。剩余物为甘油，一种重要的化工原料。
全文摘要
本发明涉及一种利用地沟油和甲醇制备生物柴油的方法，理化指标与柴油相似，成本低，排污降低。所涉及的地沟油是精制地沟油，在复合酸催化剂和温度作用下，与甲醇进行酯化，酯交接反应获得脂肪酸甲酯和甘油。经分相，提纯获得生物柴油和甘油产品。
文档编号C10G3/00GK1746264SQ200510010378
公开日2006年3月15日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者王建业, 陈庆福 申请人:王建业, 陈庆福