本发明涉及生物柴油领域，尤其是一种生物柴油低污染的生产方法。
背景技术：
生物柴油是清洁的可再生能源，它以生物质资源作为原料为基础加工而成的一种柴油（液体燃料），主要化学成分是脂肪酸甲酯。具体而言，动植物油，如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、米糠油、棉籽油；以及动植物油下脚料酸化油，脂肪酸；动物油：猪油、鸡油、鸭油、动物骨头油等经一系列化学转化，精制而成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型的“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重大的战略意义。
现有的生物柴油主要有碱催化法、酸催化法、脂肪酶或生物酶法、超临界萃取法，但是考虑到各方面的因素，商业化生产大多采用碱催化法与酸催化法，而在我国目前的国情和当前的油价下，使用食品级油脂作为原料来生产生物柴油还不太现实，餐饮废油和部分工业用油脂相对来说成本较低。但是，这些废弃油脂通常含有较高的游离脂肪酸，所以对于这些废弃油脂要先用酸催化法进行酯化，然后通过碱性催化剂进行酯交换反应。碱催化法和酸催化法又被称为化学法。
在酯化过程中大多采用磷酸或硫酸作为催化剂，硫酸或磷酸随水蒸气与甲醇混合形成组合气体，进入甲醇循环系统，经过冷凝、得到pH为4左右的废甲醇酸液，再进入甲醇精馏罐将甲醇与废液分离，分离后的甲醇继续使用，废液经处理后排放。但是由于废液中含大量硫酸或磷酸、属于危化废水，处理难度大、消耗高；同时整个过程中硫酸的存在导致设备要求高，各储罐需要用不锈钢材质，泵需要用磁力泵等，导致工程所需投资高；精馏所得甲醇显酸性，不适用于酯交换反应，精馏时甲醇浓度较低，精馏消耗大、且甲醇损失较大，一般而言精馏废水中含5～7%的甲醇。
通过酯交换反应后得到的仅为弱碱性的粗甲酯，含有一定量甲醇与水在其中。现有的粗甲酯在脱醇处理时，往往通过先脱醇后脱水的方法进行。在脱醇步骤完成后的脱水步骤中，气体往往直接排放，严重影响环境，且脱水步骤中气体仍然含有一定量的甲醇。而现有的粗甲酯脱醇所得的气体回收起来也比较困难。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提出了一种低污染的生产方法，可以有效降低生物柴油对环境的污染。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为，一种生物柴油的低污染生产方法，包括酯化、酯交换、粗甲酯脱醇步骤，其中酯化反应步骤中包括气体处理，所述的粗甲酯脱醇包括脱醇处理与脱水处理，所述的气体处理包括以下步骤：
①气体碱化：对气体采用原始碱液进行喷雾，使气体pH≥9；
②冷凝：碱化后的气体进行冷凝后进入储罐；
③配料：储罐内的液体进入配料罐中与碱进行混合配料，得到循环碱液；
④循环：采用循环碱液代替步骤①中的原始碱液重复步骤①—③1次或多次；
⑤甲醇精馏：经过1次或多次循环后，在储罐液体中甲醇含量≥65wt%时，对储罐液体进行甲醇精馏，得到甲醇与废水；
所述的粗甲酯脱醇步骤为将脱醇处理所得气体与脱水处理所得气体混合通过真空泵抽取后进入冷凝器，冷凝后的液体进入回收储罐，回收储罐设置有循环泵，循环泵抽取回收罐内的液体在冷凝器后方进行喷射，与冷凝后的液体混合后再次回到回收储罐。
进一步，所述步骤①中的碱液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾中的一种或混合。
进一步，所述步骤③种的碱为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或混合。
作为优选，所述步骤①中碱液的溶质与所述步骤③中的碱为同种物质，为氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
进一步，所述步骤③中的循环碱液pH≥10。
作为优选，所述步骤⑤在储罐液体中甲醇含量≥75wt%时，对储罐液体进行甲醇精馏。
进一步，所述的回收储罐本身含有体积量为其容积15～25%的甲醇溶液。
进一步，所述的甲醇溶液浓度不高于15wt%。
进一步，所述的脱醇处理采用闪蒸罐，处理温度为75～85℃。
进一步，所述的脱水处理采用闪蒸罐，处理温度为125～135℃。
作为优选，所述的脱醇处理温度为80℃。
作为优选，所述的脱水处理温度为130℃。
作为优选，所述的循环泵采用水环真空泵。
进一步，所述回收罐内的液体中甲醇含量不低于45wt%时，对甲醇进行回收处理。
通过本发明所述的方法可以有效中和将酯化反应中的混合气体，从而有效解决后续处理过程中作为催化剂的酸对设备的腐蚀问题，使原本的不锈钢储罐更换为普通碳钢材质、将原本的磁力泵更换为常规泵，投资成本不足原投资成本的1/5；精馏所得甲醇显碱性可用于后续酯交换反应使用，且甲醇储罐；精馏所得废水中为硫酸钠与不超过1wt%甲醇、为常规废水，处理方便、废水处理成本低；采用多次循环后，甲醇含量高，精馏损耗小，耗能更少；同时将脱水处理所得气体也进行了回收，减少甲醇的浪费、降低了对环境的污染，同时还可以有助于脱醇步骤中产生的甲醇气体的吸收，在冷凝器后方利用循环泵抽取回收罐内的较低浓度的甲醇溶液进行喷射，可以进一步加速甲醇的溶解便于回收。从而实现了生物柴油低污染生产。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1：一种生物柴油的低污染生产方法，包括酯化、酯交换、粗甲酯脱醇步骤，其中酯化反应步骤中包括气体处理，所述的粗甲酯脱醇包括脱醇处理与脱水处理，所述的气体处理包括以下步骤：
①气体碱化：对气体采用氢氧化钾溶液进行喷雾，使气体pH≥9；
②冷凝：碱化后的气体进行冷凝后进入储罐；
③配料：储罐内的液体进入配料罐中与氢氧化钠及氢氧化钾进行混合配料，得到循环碱液，循环碱液pH≥10；
④循环：采用循环碱液代替步骤①中的原始碱液重复步骤①—③1次；
⑤甲醇精馏：经过1次循环后，在储罐液体中甲醇含量≥65wt%时，对储罐液体进行甲醇精馏，得到甲醇与废水；
所述的粗甲酯脱醇步骤为将脱醇处理所得气体与脱水处理所得气体混合通过真空泵抽取后进入冷凝器，冷凝后的液体进入回收储罐，回收储罐设置有循环泵，循环泵抽取回收罐内的液体在冷凝器后方进行喷射，与冷凝后的液体混合后再次回到回收储罐。
所述的回收储罐本身含有体积量为其容积20%的甲醇溶液。
所述的甲醇溶液浓度不高于15wt%。
所述的脱醇处理采用闪蒸罐，处理温度为80℃。
所述的脱水处理采用闪蒸罐，处理温度为130℃。
所述的循环泵采用水环真空泵。
所述回收罐内的液体中甲醇含量为55wt%时，对甲醇进行回收处理。
经过检验得经过气体处理所得甲醇显弱碱性，废水中主要成分为硫酸钠，甲醇含量为1wt%。
实施例2：一种生物柴油的低污染生产方法，包括酯化、酯交换、粗甲酯脱醇步骤，其中酯化反应步骤中包括气体处理，所述的粗甲酯脱醇包括脱醇处理与脱水处理，所述的气体处理包括以下步骤：①气体碱化：对气体采用氢氧化钾溶液与氢氧化钾溶液的混合液进行喷雾，使气体pH≥9；
②冷凝：碱化后的气体进行冷凝后进入储罐；
③配料：储罐内的液体进入配料罐中与氢氧化钠进行混合配料，得到循环碱液，循环碱液pH≥10；
④循环：采用循环碱液代替步骤①中的原始碱液重复步骤①—③3次；
⑤甲醇精馏：经过3次循环后，在储罐液体中甲醇含量≥75wt%时，对储罐液体进行甲醇精馏，得到甲醇与废水；
所述的粗甲酯脱醇步骤为将脱醇处理所得气体与脱水处理所得气体混合通过真空泵抽取后进入冷凝器，冷凝后的液体进入回收储罐，回收储罐设置有循环泵，循环泵抽取回收罐内的液体在冷凝器后方进行喷射，与冷凝后的液体混合后再次回到回收储罐。
进一步，所述的回收储罐本身含有体积量为其容积15%的甲醇溶液。
所述的甲醇溶液浓度不高于15wt%。
所述的脱醇处理采用闪蒸罐，处理温度为75℃。
所述的脱水处理采用闪蒸罐，处理温度为125℃。
作为优选，所述的循环泵采用水环真空泵。
所述回收罐内的液体中甲醇含量为45wt%时，对甲醇进行回收处理。
经过检验得经过气体处理后的甲醇显弱碱性，废水中主要成分为硫酸钠，甲醇含量为0.8wt%。
实施例3：一种生物柴油的低污染生产方法，包括酯化、酯交换、粗甲酯脱醇步骤，其中酯化反应步骤中包括气体处理，所述的粗甲酯脱醇包括脱醇处理与脱水处理，所述的气体处理包括以下步骤：①气体碱化：对气体采用氢氧化钠溶液进行喷雾，使气体pH≥9；
②冷凝：碱化后的气体进行冷凝后进入储罐；
③配料：储罐内的液体进入配料罐中与氢氧化钠进行混合配料，得到循环碱液，循环碱液pH≥10；
④循环：采用循环碱液代替步骤①中的原始碱液重复步骤①—③多次；
⑤甲醇精馏：经过多次循环后，在储罐液体中甲醇含量≥75wt%时，对储罐液体进行甲醇精馏，得到甲醇与废水；
所述的粗甲酯脱醇步骤为将脱醇处理所得气体与脱水处理所得气体混合通过真空泵抽取后进入冷凝器，冷凝后的液体进入回收储罐，回收储罐设置有循环泵，循环泵抽取回收罐内的液体在冷凝器后方进行喷射，与冷凝后的液体混合后再次回到回收储罐。
所述的回收储罐本身含有体积量为其容积25%的甲醇溶液。所述的甲醇溶液浓度不高于15wt%。
所述的脱醇处理采用闪蒸罐，处理温度为85℃。
所述的脱水处理采用闪蒸罐，处理温度为135℃。
所述回收罐内的液体中甲醇含量为65wt%时，对甲醇进行回收处理。
经过检验得甲醇显弱碱性，废水中主要成分为硫酸钠，甲醇含量为0.5wt%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化，这些等同的变型或替换等，均包含在本发明的保护范围之内。