一种降低生物柴油酸值的方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低生物柴油酸值的方法，包括如下步骤：将含游离脂肪酸的生物柴油与溶解有适量无机强碱的甲醇溶液混合均匀，其中，生物柴油中的游离脂肪酸与无机强碱在均相中反应生成皂化物，甲醇在负压条件下通过加热回收利用，析出的皂化物通过离心或者过滤除去，本发明公开的方法能够在较温和的条件下进行，所得生物柴油（半成品）的酸值≤0.3mgKOH/g，皂化物含量≤0.05%。操作过程简单，而且不会导致体系乳化，甲醇可回收利用，无废水产生。
【专利说明】一种降低生物柴油酸值的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物柴油生产领域，具体涉及一种降低生物柴油酸值的方法。
【背景技术】
[0002]生物柴油是由废弃的动植物油脂和非食用性的油脂原料(脂肪酸甘油三酯)与醇类经过酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯，常见的生物柴油制备方法是催化酯化法和超临界法，受原料油酸值的影响，催化酯化法又可分为酸催化法、碱催化法和酸碱两步催化法，超临界法基本不受原料油酸值的影响。
[0003]由于生物柴油生产工艺的限制，脂肪酸很难完全转化为脂肪酸酯，生物柴油粗产品中的游离脂肪酸在蒸馏工序中被蒸出，导致生物柴油的酸值超标。[0004]NaOH, KOH等碱的水溶液常用来降低生物柴油的酸值，由于反应体系中油、皂和水共存，在搅拌的条件下，很容易导致体系乳化，增加分离难度。
[0005]CN 103374462 A公开了一种利用一元醇在酸催化的条件下降低生物柴油的方法，其实质是生物柴油中残余的脂肪酸与一元醇的酯化反应，反应很难彻底进行，残余的无机酸催化剂需要水洗甚至碱溶液洗涤去除，以防止其在蒸馏工序中进入生物柴油，而且产生的废水需要后处理,增加了生产成本。
[0006]CN 102229859 A公开了一种采用多级加入碱液中和脂肪酸、连续离心脱除皂化物的方法，能够有效降低体系严重乳化的风险，但是需要多级的离心设备配合对同一物料多次处理，导致能源和设备的浪费，处理时间增加，降低了生产效率。
[0007]CN 101760225 A公开了一种利用氨和碳数为2_10的多元醇对含游离脂肪酸油脂的酯交换反应产物进行脱酸的方法，产物脂肪酸铵是一种乳化剂，导致脂肪酸单烷基酯进入多元醇相中，影响原料的转化率，而且对含有脂肪酸单烷基酯、脂肪酸铵以及过量氨的多元醇的后处理较复杂，导致生产效率降低。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种降低生物柴油酸值的方法，提高生物柴油的质量，降低生物柴油中酸性物质对其使用设备的危害程度。
[0009]一种降低生物柴油酸值的方法，将含游离脂肪酸的生物柴油与溶解于甲醇中的无机强碱进行均相反应，减压除去甲醇，分离析出的皂化物，得到酸值< 0.3 mg KOH/g且皂化物含量< 0.05%的生物柴油。
[0010]上述方法中，所述生物柴油的酸值为0.8-3.0 mg KOH/g，含或者不含甲醇，含水量
(1%。
[0011]上述方法中，所述的均相反应的温度为20-40°C，反应压力为常压。
[0012]上述方法中，所述的无机强碱包括氢氧化钠或氢氧化钾中的一种；所述无机强碱添加量的理论值为所述生物柴油酸值的0.7-1.0倍，实际添加量应控制在理论值的
0.9-1.0倍，以保证无机强碱足量但不过量。[0013]上述方法中，所述的无机强碱先溶解于8-10倍重量的甲醇中，所述甲醇的添加量为所述生物柴油质量的0.5%-3.0%，具体的根据无机强碱的量确定。
[0014]上述方法中，所述均相反应的时间为0.1-0.5 h。
[0015]上述方法中，所述减压除去甲醇为甲醇在负压条件下加热除去，体系的温度为70-85 °C，并保持0.2-0.5 h，所述体系的压力≤50 KPa。
[0016]上述方法中，所述分离析出的皂化物中分离为沉淀、过滤或离心。
[0017]与现有技术相比，本发明的优点为:能够在较温和的条件下显著降低生物柴油的酸值，具有良好的稳定性，避开了无机碱的水溶液洗涤脱酸的工艺，不会导致体系乳化，减少了生物柴油过程中的用水量和废水的排放量，副产物的后处理较为简单，而且还提高了原料的利用率和转化率，皂化物经简单的酸化处理后，与甲醇酯化即可转化为生物柴油，甲醇回收后可以重复利用。
[0018]
【具体实施方式】 [0019]以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0020]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2kg，其酸值为2.50mg KOH/g，升温至40°C ;加入质量浓度为10%的氢氧化钾溶液50 g，恒温搅拌反应10 min后，将体系在负压条件(≤50 KPa)下升温至80°C并保持此温度15 min ;冷却至室温，过滤，取滤液测得产品的皂化物含量0.02%,酸值为0.14 mgKOH/g,脱酸率为94.4%。
[0021]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2kg，其酸值为2.98mg KOH/g，于37°C条件下加入质量浓度为10%的氢氧化钾溶液60 g，恒温搅拌反应15 min后，将体系在负压条件(≤50 KPa)下升温至80°C并保持此温度20 min ;静置并冷却至室温，取上清液测得产品的皂化物含量0.03%，酸值为0.1lmg KOH/g，脱酸率为96.31%。
[0022]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2kg，其酸值为1.85mg KOH/g，于30°C条件下加入质量浓度为10%的氢氧化钠溶液30 g，恒温搅拌反应15 min后，将体系在负压条件(≤50 KPa)下升温至80°C并保持此温度20 min;冷却至室温后，在4000 r/min的条件下离心，取上清液测得产品的皂化物含量0.02%，酸值为0.10 mg K0H/g,脱酸率为94.59%。
[0023]本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:将含游离脂肪酸的生物柴油与溶解于甲醇中的无机强碱进行均相反应，减压除去甲醇，分离析出的皂化物，得到酸值≤ 0.3 mgKOH/g且皂化物含量≤0.05%的生物柴油。
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:所述含游离脂肪酸的生物柴油的酸值为0.8-3.0 mg KOH/g，含或者不含甲醇，含水量≤1%。
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:所述的均相反应的温度为20-40°C，反应压力为常压。
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:所述的无机强碱包括氢氧化钠或氢氧化钾中的一种；所述无机强碱添加量的理论值为所述生物柴油酸值的0.7-1.0倍，实际添加量应控制在理论值的0.9-1.0倍。
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:所述的无机强碱先溶解于8-10倍重量的甲醇中，所述甲醇的添加量为所述生物柴油质量的0.5%-3.0%。
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:所述均相反应的时间为 0.1-0.5 h.
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:所述减压除去甲醇为甲醇在负压条件下加热除去，体系的温度为70-85°C，并保持0.2-0.5 h，所述体系的压力≤50 KPa。
8.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:所述分离析出的皂化物中分离为沉淀、过滤或离心。
【文档编号】C11B3/06GK103981026SQ201410259945
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】司卫丽, 杨继国, 张登辉, 蓝启添 申请人:深圳市新宝环保能源科技有限公司