一种高氧化安定性的生物柴油的生产工艺的制作方法

文档序号:11569976阅读:146来源:国知局

本发明涉及生物柴油制备领域,具体地说是一种高氧化安定性生物柴油的生产工艺。



背景技术:

生物柴油从化学成分上看是多种脂肪酸甲酯的混合物,各类脂肪酸甲酯来源于自然界中的动植物油脂,这些脂肪酸甲酯遇水会发生水解,遇氧会发生氧化,长期放置的生物柴油的酸值,过氧化值会变高,氧化安定性变差,所以生物柴油必须添加抗氧剂才能延长其保质期,才能在运输、储存等环节中防止油品老化。各国的生物柴油产品标准都规定了油品的氧化安定性,我国的氧化安定性是不低于6小时,欧盟的氧化安定性是不低于8小时。

生物柴油企业都是向生产出来的柴油产品添加抗氧剂,以解决生物柴油氧化安定性的问题。抗氧剂种类涉及胺类、酚类、天然生物提取物等,这些抗氧剂都有自身的优缺点:有的成本高、有的影响产品的其他指标、有些甚至具有致癌毒性。随着研究的深入,出现了一些复配抗氧剂,大多是上述几类抗氧剂的混合配比,但是抗氧效果仍然不能满足提高生物柴油氧化安定性的需求。



技术实现要素:

本发明克服现有生物柴油添加的抗氧剂所存在的缺点,提供了一种在保证产品其他指标不变的前提下,成本低、氧化安定性优良的生物柴油生产工艺。

本发明采用的技术方案是:一种高氧化安定性的生物柴油的生产工艺,按照以下步骤进行:

a、向进厂的原料油中添加抗氧剂,然后将原料油送入原料储罐中,待用;

b、将原料油、固体酸催化剂和甲醇气体依次投放至反应釜中,甲醇气体持续注入至反应结束;

c、反应后的产品按照品质和成分进行再处理、再利用;

d、反应完成的粗甲酯进入减压蒸馏工序,经减压蒸馏塔蒸馏得到含有强化抗氧剂的生物柴油和植物沥青两种产品。

步骤a中,所述的抗氧剂为没食子酸。

步骤a中,所述的抗氧剂上的添加比例为10ppm-100ppm。

步骤b中的反应釜内,反应温度为100-120℃;反应压力为微正压;反应时间为36-60小时。

固体酸催化剂添加量为原料油质量的4%-10%。

反应釜内发生的反应包括:

脂肪酸酯化反应生产脂肪酸甲酯和水;

甘油酯的酯交换反应生成脂肪酸甲酯和甘油;

没食子酸的酯化反应生成没食子酸甲酯和水。

反应釜内的产物处理方式为:

反应釜内反应生成的水杯甲醇蒸气带走,经过甲醇精馏后得到高纯度的甲醇,回用;废水排放至污水处理厂处理成工业循环水;

反应釜底部分离出的粗甘油经过离心机分离出高浓度甘油和植物沥青两种产品;

原料中投放的抗氧剂经甲醇酯化转变为强化抗氧剂。

原料中投放的没食子酸经甲醇酯化转变为没食子酸甲酯。

本发明所公开的这种生物柴油的生产工艺,在保证产品其他指标不变的前提下,工序简单,成本低,柴油产品氧化安定性良好,无副作用。

本发明的具有以下特点:

1、本工艺在反应前原料中添加抗氧化剂没食子酸,无毒无害,添加量小;

2、本工艺抗氧剂在生物柴油合成过程中被甲酯化,生成抗氧能力更强、添加量更少的没食子酸甲酯;

3、本方法无需额外添加产品抗氧剂混配装置,确保生产的连续性;

4、本方法适用于多种生物柴油生产工艺。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

参见附图1,本发明所公开的这种生物柴油的生产工艺,按照以下步骤进行。

a、原料油进厂后,随即添加抗氧剂防变质,作为优选,抗氧剂为没食子酸,添加比例为10ppm—100ppm,添加抗氧剂后的原料油进入原料储罐待用。

b、向反应釜中依次投放原料油、固体酸催化剂和甲醇气体。其中固体酸催化剂的添加量为原料油质量的4%—10%,甲醇气体持续投放,直至反应结束。

反应釜内反应温度100-120℃,反应压力为微正压,反应时间36小时—60小时。

在反应釜内,同时发生着三种反应:脂肪酸酯化反应生成脂肪酸甲酯和水;甘油脂的酯交换反应生成脂肪酸甲酯和甘油;没食子酸的酯化反应生成没食子酸甲酯和水。

反应釜内反应得到的产物按照以下方式处理:

反应生成的水被甲醇蒸汽带走,经过甲醇精馏后得到高纯度甲醇回用,废水排放至污水处理厂处理成工业循环水;

反应釜底部分离出的粗甘油经过离心机分离出高浓度甘油和植物沥青两种产品;

原料中投放的抗氧剂没食子酸经甲醇酯化转变为另外一种抗氧剂“没食子甲酯”,这个转变不仅解决了没食子酸与甲酯不相容的难题,而且生成了抗氧能力更强的没食子酸甲酯。

c、反应完成的粗甲酯进入减压蒸馏工序,经减压蒸馏塔蒸馏得到含有抗氧剂没食子酸甲酯的生物柴油和植物沥青两种产品。

下面通过具体实施例对本发明进行详述。

实施例1-北京地沟油生产生物柴油:

北京地沟油进厂后,添加抗氧剂没食子酸30ppm,添加抗氧剂后的地沟油进入原料储罐待用;向反应釜中依次投放地沟油、固体酸催化剂和甲醇气,其中固体酸催化剂为油重的10%,反应温度120℃,反应压力微正压,甲醇气持续投放,60小时候反应结束,反应完成的粗甲酯进入减压蒸馏工序,经减压蒸馏塔蒸馏得到生物柴油,生物柴油经测定氧化安定性(110℃)为9.2h。

实施例2-西王油厂玉米酸化油生产生物柴油:

西王油厂玉米酸化油进厂后,添加抗氧剂没食子酸50ppm,添加抗氧剂后的玉米酸化油进入原料储罐待用;向反应釜中依次投放玉米酸化油油、固体酸催化剂和甲醇气,其中固体酸催化剂为油重的5%,反应温度120℃,反应压力微正压,甲醇气持续投放,40小时候反应结束,反应完成的粗甲酯进入减压蒸馏工序,经减压蒸馏塔蒸馏得到生物柴油,生物柴油经测定氧化安定性(110℃)为8.1h。



技术特征:

技术总结
一种高氧化安定性的生物柴油的生产工艺,按照以下步骤进行:向进厂的原料油中添加抗氧剂,然后将原料油送入原料储罐中,待用;将原料油、固体酸催化剂和甲醇气体依次投放至反应釜中,甲醇气体持续注入至反应结束;反应后的产品按照品质和成分进行再处理、再利用;反应完成的粗甲酯进入减压蒸馏工序,经减压蒸馏塔蒸馏得到含有强化抗氧剂的生物柴油和植物沥青两种产品。这种生物柴油的生产工艺,在保证产品其他指标不变的前提下,工序简单,成本低,柴油产品氧化安定性良好,无副作用。

技术研发人员:王洪;闻广明;陈伟青
受保护的技术使用者:唐山金利海生物柴油股份有限公司
技术研发日:2017.05.11
技术公布日:2017.08.11
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