专利名称：一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法
专利说明一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法 本发明涉及的是废弃动植物油脂的生物酶酯化技术领域，具体的说是一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法。现有的工艺是采用生物酶对油脂进行酯化来制备生物柴油其制备方法是将脂肪酶固定化，在20～60℃范围内与有机相中催化脂肪酸和醇的酯化反应，14～24小时，酯化率可达到90～97％.此方法具有产物易于固定化酶分离，有利于连续化生产及固定的酶易回收和重复使用的特点。该方法已申请发明专利(申请号0211761410)上述方法由于对原料油脂未做严格限制，因此在采用生物酶酯化时，其酯化率波动范围较大，且不稳定，同时由于原料废弃动植物油脂中存在着脂肪酸和甘油酯两大主要成份，其在酯化过程中是分别进行酯化反应和酯交换反应，其生成产物也不尽相同。因此，对生物酶的催化作用具有一定的影响。由于对原料废弃动植物油脂，其组份复杂，随之其物化性质有较大的差异，因此如果简单的直接进行酯化反应，其酯化率将不会令人满意。因此目前生物酶酯化工艺方法主要缺陷是反应温度范围广，原料性质未做限制，从而引起酯化率不稳定及相对较低。同时目前有些方法还需添加石油醚等有机溶剂，这不仅需要溶剂回收设备，增加投资，而且溶剂的损耗也相应增加生产成本和能量消耗。
本发明的目的在于提供一种工艺简单，能够广泛适用于不同种类废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法为实现上述目的，设计一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤a.将原料油与脂肪酸甲酯按比例混合；b.加入生物酶和甲醇，甲醇分两次等量流加；c.当上料温度达到40℃时，开始摇床振荡反应，反应时间为24h；d.反应后进行分离，除去水和甲醇的下层液；e.将上层油送入精制调质，获得生物柴油。
采用的原料油为AV＞180的脂肪酸或AV＜3的低酸油脂。
原料油与脂肪酸甲酯按1∶1.4-1.6比例混合。
甲醇为含量98％纯度的甲醇，每12小时流加一次。
当上料温度达到40℃时，开始摇床振荡反应。
摇床频率为180r/min。
摇床开始振荡反应时，反应时间为24h。
甲醇与原料油的比例是1∶1-1.2。
本发明与现有技术相比具有以下优点不需加入作为溶剂的石油醚和加入水，而仅将油与脂肪酸甲酯按1∶1.4～1.6的比例混合，目的为增加原料的流动性，其融化点应达到30℃以下，然后加入生物酶和甲醇，其甲醇的加入量按油∶甲醇摩尔比为1∶1～1.2，分两次等量流加，当在可控温的摇床上料温达到40℃时，开始摇床振荡，并开始反应计时。当24h后，其反应效果十分理想，反应物中脂肪酸甲酯含量将达99％以上。反应产品经简单的精制调质后，应能得到符合预期质量标准的生物柴油而无需再经蒸馏来分离甘油酯等未反应产物。本发明具有工艺操作简便有效，设备数量少，投资相对节省，能量消耗少，省去使用石油醚等溶剂后对安全生产更有利。
图1是本发明的工艺流程方框图。
参见图1，1为将原料油与脂肪酸甲酯按比例混合，2为加入生物酶和甲醇，甲醇分两次等量流加，3为当上料温度达到40℃时，开始摇床振荡反应，反应时间为24h，4为反应后进行分离，除去水和甲醇的下层液，5为将上层油送入精制调质，获得生物柴油。本次实验案例按三批试样进行根据上述本发明操作试验原料为AV198的脂肪酸，含量98％的脂肪酸甲酯为溶剂
反应24小时后取样，用气相色谱仪测反应液甲酯含量如下
例一在混合罐倒入原料油2264.87μl和5000μl溶剂融化混合，溶剂为含量98％脂肪酸甲酯，融化点在30℃以下，再加入酶布1克，甲醇分两次流加，甲醇为含量98％纯度的甲醇，每12小时流加一次，甲醇共加入量540μl，反应温度T＝40℃，反应时采用摇床保温振荡操作，其摇床频率为180r/min，反应时间24小时，反应后进行离心机分离，除去水和甲醇的下层液，将脂肪酸甲脂含量＞98％上层油送入精制调质，从而获得生物柴油。
例二在混合罐倒入原料油2253.65μl和5000μl溶剂融化混合，溶剂为含量98％脂肪酸甲酯，融化点在30℃以下，再加入酶布1克，甲醇分两次流加，甲醇为含量98％纯度的甲醇，每12小时流加一次，甲醇共加入量600μl，反应温度T＝40℃，反应时采用摇床保温振荡操作，其摇床频率为180r/min，反应时间24小时，反应后进行离心机分离，除去水和甲醇的下层液，将脂肪酸甲脂含量＞98％上层油送入精制调质，从而获得生物柴油。
例三在混合罐倒入原料油2264.87μl和5000μl溶剂融化混合，溶剂为含量98％脂肪酸甲酯，融化点在30℃以下，再加入酶布1克，甲醇分两次流加，甲醇为含量98％纯度的甲醇，每12小时流加一次，甲醇共加入量660μl，反应温度T＝40℃，反应时采用摇床保温振荡操作，其摇床频率为180r/min，反应时间24小时，反应后进行离心机分离，除去水和甲醇的下层液，将脂肪酸甲脂含量＞98％上层油送入精制调质，从而获得生物柴油。
权利要求
1.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤a.将原料油与脂肪酸甲酯按比例混合；b.加入生物酶和甲醇，甲醇分两次等量流加；c.当上料温度达到30-60℃时，开始摇床振荡反应，反应时间为24-72h；d.反应后进行分离，除去水和甲醇的下层液；e.将上层油送入精制调质，获得生物柴油。
2.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于采用的原料油为AV＞180的脂肪酸或AV＜3的低酸油脂。
3.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于原料油与脂肪酸甲酯按1∶1.4-1.6比例混合。
4.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于甲醇为含量99.5％纯度的甲醇，每12小时流加一次。
5.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于当上料温度达到40℃时，开始摇床振荡反应。
6.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于摇床频率为180r/min。
7.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于开始摇床振荡反应时，反应时间为24h。
8.一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于甲醇与原料油的比例是1∶1-1.2。
全文摘要
本发明涉及的是废弃动植物油脂的生物酶酯化技术领域，具体的说是一种利用废弃动植物油脂制备生物柴油的生物酶酯化的制备方法，其特征在于包括以下工艺步骤a.将原料油与脂肪酸甲酯按比例混合；b.加入生物酶和甲醇，甲醇分两次等量流加；c.当上料温度达到30－60℃时，开始摇床振荡反应，反应时间为24－72h；d.反应后进行分离，除去水和甲醇的下层液；e.将上层油送入精制调质，获得生物柴油。本发明与现有技术相比工艺操作简便有效，设备数量少，投资相对节省，能量消耗少，省去使用石油醚等溶剂后对安全生产更有利。
文档编号C12S3/18GK1974725SQ200610147860
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月25日 优先权日2006年12月25日
发明者叶正尧, 陶钧 申请人:叶正尧