一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法与流程

本申请涉及燃料技术领域，尤其涉及一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法。

背景技术：

目前，人们可以甲醇来替代燃料，甲醇来替代燃料的应用有效热值为20083kj/kg，存在热值低、用量大的问题。地沟油目前也可以作为生物柴油的生产原料，但生产出来的生物柴油仍存在凝点高、粘度高的缺陷，这个缺陷是由于地沟油原料来源广泛、成分复杂所致。

因此，现有技术单独用甲醇来替代燃料，或者单独用地沟油目前也可以作为生物柴油的生产原料，在实际使用过程中都存在一些问题。

技术实现要素：

本申请提供一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法，能利用地沟油制作甲醇清洁燃料，降低生产成本及更环保。

本申请提供一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法，包括：

将地沟油加热、过滤去除固体杂质；

将所述去除固体杂质的地沟油进行酸化反应分离出底部硫酸及胶质溶液；

将胶质溶液分离出底部的胶水溶液后进行皂化反应和盐析得到上层油相的混合脂肪酸钠，将混合脂肪酸钠加入稀硫酸调至中性并分离出稀硫酸液并洗涤残留酸；

将混合脂肪酸钠进行脱水处理后与甲醇互溶得到混合脂肪酸钠盐；

将混合脂肪酸钠盐进行酯化反应得到混合脂肪酸钠盐甲酯，将混合脂肪酸钠盐甲酯与双氧水反应后，再与甲醇调合成为甲醇清洁燃料；或，将混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油醇解反应的反应物再与甲醇混合成为甲醇清洁燃料。

可选的，所述将所述去除固体杂质的地沟油进行酸化反应分离出底部硫酸及胶质溶液包括：

将去除固体杂质的地沟油加热到60℃，加入1%浓硫酸进行搅拌，进行酸化反应，检测到ph值为2-3，反应时间2个小时后，静置，分离出底部硫酸及胶质溶液。

可选的，所述将胶质溶液分离出底部的胶水溶液后进行皂化反应和盐析得到上层油相的混合脂肪酸钠，将混合脂肪酸钠加入稀硫酸调至中性并分离出稀硫酸液并洗涤残留酸包括：

1）将油脂的胶质溶液在搅拌下加入油重20%的60℃热水，搅拌30分钟，在搅拌下使油脂的胶质溶液与热水相溶，与油分离，分离出底部的胶水溶液；

2）进行皂化反应，加入油重5%的浓碱液，ph值为8-9，在60℃下搅拌1个小时，加入油重10%的60℃热水，油脂与水混溶，油脂皂化使油脂底部的甘油分离溶于水，成为油水甘油混合物；

3）进行盐析，加入油重10%的60℃的食盐水，搅拌、静置，分离出上层油相的混合脂肪酸钠和下层水相的水、甘油、钠盐混合物；

4）将上层油相的混合脂肪酸钠，再经60℃的食盐水洗涤残余甘油后，在搅拌下加入稀硫酸调至中性；

5）静置，从底部分离出稀硫酸液；

6）加入油重10%的60℃热水，将混合脂肪酸钠在搅拌下洗涤残留酸。

可选的，所述将混合脂肪酸钠进行脱水处理后与甲醇互溶得到混合脂肪酸钠盐包括：

将混合脂肪酸钠进行脱水处理，升温至110℃，油相的混合脂肪酸钠中的水分被蒸发出来后，取油相的混合脂肪酸钠与甲醇互溶，得到混合脂肪酸钠盐。

可选的，所述将混合脂肪酸钠盐进行酯化反应得到混合脂肪酸钠盐甲酯，将混合脂肪酸钠盐甲酯与双氧水反应后，再与甲醇调合成为甲醇清洁燃料包括：

1）将混合脂肪酸钠盐与甲醇在硫酸为催化剂、反应温度＞110℃、反应压力0.1-0.3mpa的条件下搅拌进行反应，反应时一边反应一边蒸馏出反应生成的水，一边补入无水甲醇，反应时间2个小时后，在＞110℃蒸馏出甲醇水混合物，降至室温后得到混合脂肪酸钠盐甲酯；

2）将混合脂肪酸钠盐甲酯与5%双氧水在100℃反应1个小时后，与甲醇调合成为甲醇清洁燃料。

可选的，所述将混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油醇解反应的反应物再与甲醇混合成为甲醇清洁燃料包括：

将混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油加热至130℃时加入氧化铝，再升温230℃，在搅拌下保温3个小时，进行醇解反应得到反应物，冷却至常温后，将反应物与甲醇混合成为甲醇清洁燃料。

可以发现，根据本发明方法制作的甲醇清洁燃料，具有成本低、原料来源丰富、燃料热值高、制备贮存方便的特点，而且在燃烧时的烟气排放可以做到同天然气一样，有利于节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

下面将结合附图对本发明做进一步说明，附图中：

图1是本发明的一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法的流程图；

图2是本发明的一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法的另一流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本发明提供一种既具有优良的燃料性能、又方便清洁以及低廉的以地沟油制作甲醇清洁燃料的制备方法。

本发明甲醇清洁燃料可以按以下方式制成：将地沟油制备成为脂肪酸钠盐，将脂肪酸钠盐与甲醇混合成为甲醇锅炉清洁燃料。

图1是本发明的一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法的流程图。

如图1所示，包括步骤：

步骤101、将地沟油加热、过滤去除固体杂质；

步骤102、将所述去除固体杂质的地沟油进行酸化反应分离出底部硫酸及胶质溶液；

步骤103、将胶质溶液分离出底部的胶水溶液后进行皂化反应和盐析得到上层油相的混合脂肪酸钠，将混合脂肪酸钠加入稀硫酸调至中性并分离出稀硫酸液并洗涤残留酸；

步骤104、将混合脂肪酸钠进行脱水处理后与甲醇互溶得到混合脂肪酸钠盐；

步骤105、将混合脂肪酸钠盐进行酯化反应得到混合脂肪酸钠盐甲酯，将混合脂肪酸钠盐甲酯与双氧水反应后，再与甲醇调合成为甲醇清洁燃料；或，将混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油醇解反应的反应物再与甲醇混合成为甲醇清洁燃料。

以下结合附图2更详细描述本发明方案。

图2是本发明的一种地沟油制甲醇清洁燃料的制备方法的另一流程图。

如图2所述，本发明的制备方法的流程包括：

步骤201、将地沟油加热、过滤去除固体杂质。

步骤202、将去除固体杂质的地沟油加热到60℃，加入1%浓硫酸进行搅拌，进行酸化反应，检测到ph值为2-3，反应时间2个小时后，静置，分离出底部硫酸及胶质溶液。

步骤203、将油脂的胶质溶液分离出底部的胶水溶液，进行皂化反应、盐析得到上层油相的混合脂肪酸钠，将上层油相的混合脂肪酸钠加入稀硫酸调至中性，通过静置从底部分离出稀硫酸液并洗涤残留酸。

1）将油脂的胶质溶液在搅拌下加入油重20%的60℃热水，搅拌30分钟，在搅拌下使油脂的胶质溶液与热水相溶，与油分离，静置，分离出底部的胶水溶液。

2）进行皂化反应，加入油重5%的浓碱液，ph值为8-9，在60℃下搅拌1个小时，加入油重10%的60℃热水，油脂与水混溶，油脂皂化使油脂底部的甘油分离溶于水，成为油水甘油混合物。

3）进行盐析，加入油重10%的60℃的食盐水，搅拌、静置，此时，由于食盐水的加入，油水甘油混合物在静置中分离出两相，上层为油相，成分为混合脂肪酸钠，下层为水相，成分为水、甘油、钠盐混合物。

4）将从底部排下层的水相混合物即水、甘油、钠盐混合物输送至甘油精制车间。

5）将上层油相的混合脂肪酸钠，再经60℃的食盐水洗涤残余甘油后，在搅拌下加入稀硫酸调至中性。

6）静置，从底部分离出稀硫酸液。

7）加入油重10%的60℃热水，将混合脂肪酸钠在搅拌下洗涤残留酸。

步骤204、将混合脂肪酸钠进行脱水处理后与甲醇互溶得到混合脂肪酸钠盐。

进行脱水处理，升温至110℃，油相的混合脂肪酸钠中的水分被蒸发出来后，取油相的混合脂肪酸钠100g、甲醇100g，油液即混合脂肪酸钠与甲醇互溶，成为清澈透明的混合物，即结束反应，产物为混合脂肪酸钠盐，可用于甲醇锅炉燃料的添加剂，可以任意比例与甲醇混合使用，或作为脂肪酸钠盐产品出售。

步骤205、将混合脂肪酸钠盐进行酯化反应，得到混合脂肪酸钠盐甲酯，将混合脂肪酸钠盐甲酯与5%双氧水在100℃反应1个小时后按任意的比例与甲醇调合成为甲醇清洁燃料。

1）混合脂肪酸钠盐的酯化反应，把混合脂肪酸钠盐与甲醇在硫酸为催化剂、反应温度＞110℃、反应压力0.1-0.3mpa的条件下搅拌进行反应，反应时一边反应一边蒸馏出反应生成的水，一边补入无水甲醇，反应时间2个小时后，在＞110℃蒸馏出甲醇水混合物，降至室温后产品为混合脂肪酸钠盐甲酯。

2）混合脂肪酸钠盐甲酯与5%双氧水在100℃反应1个小时后与甲醇、二甲醚有互溶性，与石化柴油有一定的互溶性，可以按任意的比例与甲醇调合成为甲醇清洁燃料。

步骤206、将混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油醇解反应的反应物与任意比例甲醇混合作为甲醇清洁燃料。

该步骤中，混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油进行醇解反应，把混合脂肪酸钠盐与高级醇、甘油加热至130℃时加入氧化铝，再升温230℃，在搅拌下保温3个小时，进行醇解反应。取反应物100g、甲醇300g，反应物溶于3倍甲醇，醇解反应终止。冷却至常温，反应物与任意比例甲醇混合作为甲醇清洁燃料。

需说明的是，上述步骤205和步骤206都可以分别处理得到甲醇清洁燃料。

可以发现，本发明以地沟油为原料经改性与甲醇互溶作为工业锅炉的清洁燃料，生产过程无二次污染，副产品甘油、胶质等也得到回收与利用，生产成本低，经济效益明显，是消除地沟油重返餐桌的有效方法。另外，我国目前对工业锅炉要求无废排放，甲醇与地沟油按一定比例混合燃烧可以达到环保监测排放合格要求。地沟油热值高可以弥补甲醇热值低的缺陷，等热值成本相当甲醇，因而生产企业及用户的经济效益明显，社会效益也得到了体现。

综上所述，根据本发明方法制作的甲醇清洁燃料，具有成本低、原料来源丰富、燃料热值高、制备贮存方便的特点，而且在燃烧时的烟气排放可以做到同天然气一样，有利于节能环保。

以上对本发明实施例所提供的技术方案，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。