专利名称：一种用棕榈油生产生物柴油及其生产方法
技术领域：
本发明涉及一种用棕榈油生产生物柴油及其生产方法，具体地说是利用棕榈油为主要原料，用于生产生物柴油作为发动机的燃烧燃料，属于燃烧燃料技术领域。
背景技术：
生物柴油是由动植物油酯转化生产的一种可再生绿色能源，其再生周期短，资源丰富，为解决石油危机提供了很好的途径。我国产油植物有400余种，主要有花生、油菜、芝麻、向日葵、芥籽、棉、大豆、蓖麻等草本产油植物以及油茶、油桐、乌桕、油棕、小桐子、光皮树等木本产油植物。在己有技术中，既可以直接利用这些油酯生产生物柴油，也可以利用压榨过程中产生的废油来生产生物柴油，但生产生物柴油成本都比较高。因此，在中国开展生物柴油替代燃料的生产，具有资源方面的独特优势。
目前市场上的生物柴油含有微量的甲醇与甘油，会使接触的橡胶零件，如橡胶膜、密封圈、燃油管等逐渐降解，且在生产过程当中甘油分离较困难，“三废”排放也较严重。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种生物柴油几乎不含甲醇及甘油；在生产过程中排放的液体呈中性；其燃烧时二氧化硫和硫化物的排放很低，且不含对环境会造成污染的芳香族烷烃；具有较好的低温发动机启动性能，润滑性能好；使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长的用棕榈油生产生物柴油及其生产方法。
本发明的主要解决方案是这样实现的本发明用棕榈油生产生物柴油，其组份配比按重量百分数计。
本发明取棕榈油为84.1～86.7％、甲醇为10.1～13.2％、浓硫酸为0.7～1.0％、苛性钾为1.6～1.9％、水为0.13～0.15％；稀硫酸为0.1～0.2；本发明首先将棕榈油经预处理置于反应釜中，加热真空脱水；加入甲醇、浓硫酸进行酯化反应，反应结束后加入苛性钾进行酯交换、搅拌，甲醇回收；静置分离后甘油排出；加入水、稀硫酸进行化学反应、静置分离、洗涤处理后，废水排出；再进行真空脱水、过滤得到成品。
本发明用棕榈油生产生物柴油的生产方法其工艺步骤如下其组份配比按重量百分数计。
1、取棕榈油为84.1～86.7％经过滤进入反应釜中恒温加热，进行真空脱水，并通过冷凝器将水排出，恒温温度为60～65℃，加热时间为30～60分钟，真空度为00.1～0.02MPa；2、真空脱水后在反应釜中加入甲醇为10.1～13.2％及浓硫酸为0.7～1.0％，在转速为80～85转/分下搅拌，进行第一步预酯化反应，反应温度为60～65℃，反应时间为2～2.5小时；3、第一步预酯化反应结束后，在混合液中加入苛性钾为1.6～1.9％进行酯交换反应，搅拌反应转速为80～85转/分，反应温度为60～65℃，反应时间30～60分钟；反应之后继续搅拌，回收多余的甲醇，直至无甲醇蒸出停止搅拌；4、将上述混合液静置分离，排除甘油，静置分离时间为1.5-2.5小时；5、在上述混合液中加入水为0.13～0.15％、稀硫酸为0.1～0.2％，在转速为80～85转/分下搅拌，进行化学处理反应，反应温度为60～65℃，反应时间为30～60分钟；6经上述反应的生物柴油半成品经静置分离，排去洗涤水，静置时间为30～40分钟；7、最后将上述生物柴油半成品进行搅拌、真空脱水处理、脱去水分，并经过滤为成品。温度为85～90℃，加热时间为30～60分钟；真空度为00.1～0.02Mpa，搅拌转速为80～85转/分。
本发明与已有技术相比具有以下优点本发明由于采用棕榈油为主要原料，生产出生物柴油闪点高、十六烷值高，性能稳定优良，几乎不含甲醇及甘油；其具有优良的环保特性。在生产过程中排放的液体呈中性，“三废”排放降低到最低标准；由于硫含量极低，因此，生物柴油燃烧时二氧化硫和硫化物的排放很低，且不含对环境会造成污染的芳香族烷烃；其具有较好的低温发动机启动性能。无添加剂冷滤点达-20℃；其具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长；其具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品，因此，运输、储存、使用安全。
图1、图2为本发明工艺流程图。
图3为本发明的质量指标(感观指标)表。
具体实施例方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述实施例一本发明实施例中用棕榈油生产生物柴油及其生产方法，其组份配比按重量百分数计本发明用于制备生物柴油的原料必须满足一定的品质要求，棕榈油可以从市场购得的成品油，也可为原料毛油。成品油只需进行预处理就可以进入反应程序。如采用原料毛油，首先要对原料毛油需进行精炼处理。毛油还存在非甘油三酸酯的成分，这些成分统称为杂质。根据杂质在油中的分散状态，大体可分为四大类悬浮杂质、胶溶性杂质、油溶性杂质、水分杂质。
本发明对原料毛油进行精炼即预处理，主要包括以下工艺程序1、去处悬浮杂质用机械方法(沉淀、过滤、离心分离)除之。2、脱胶用水化方法通过加水或稀电解质水化磷酯分离胶质使之除去。3、脱酸用水蒸气蒸馏的方法在高真空直接蒸汽脱除游离脂肪酸、臭味物质。3、脱水分用水蒸气蒸馏的方法在真空条件下升温脱水。经上述处理后为棕榈油成品油。
本发明取棕榈油为84.9％经粗过滤进入反应釜中恒温加热，进行真空脱水。真空脱水通过冷凝器将水蒸汽变成水排除。温度为60℃，加热时间为30分钟，真空度为00.1～0.02MPa；真空脱水后在反应釜中加入甲醇为12.5％、浓硫酸为0.7％，在转速为80转/分搅拌下进行第一步预酯化反应，反应温度为60℃，反应时间为2小时；第一步反应结束后，在混合液中边搅拌边加入催化剂苛性钾取1.6495％进行酯交换反应，搅拌转速为80转/分，反应温度为60℃，反应时间为30分钟；反应之后继续搅拌，回收多余甲醇，甲醇通过蒸馏塔进入冷凝器，回收直至无甲醇蒸出停止搅拌；将上述混合液静置分离，排除甘油，静置分离时间为1.5小时；在上述混合液中加入水为0.15％、稀硫酸为0.1％(稀硫酸中水为30％、硫酸为70％，溶液浓度为70％)，在转速为80转/分搅拌下进行化学处理反应，反应温度为60℃，反应时间30分钟；经上述反应的生物柴油半成品经静置分离，使残留的皂从甲酯中分离出，排去洗涤水(废水)，静置时间为30分钟；最后将上述生物柴油半成品进行真空脱水处理，脱水温度为85℃，加热时间为30分钟；真空度为00.1～0.02Mpa，转速为80转/分。真空脱去水分后，本产品可根据天气情况在混合液中添加油重0.00050～.0015％的甲基丙烯酸酯累降凝剂进行调和处理，经过滤得到无色无味透明的生物柴油成品。
实施例二本发明实施例中用棕榈油生产生物柴油及其生产方法，其组份配比按重量百分数计本发明取成品棕榈油为85.5％经粗过滤进入反应釜中恒温加热，进行真空脱水。真空脱水通过冷凝器将水蒸汽变成水排除。温度为62.5℃，加热时间为45分钟，真空度为00.1～0.02MPa；真空脱水后在反应釜中加入甲醇为11.4％、浓硫酸为0.85％，在转速为82.5转/分搅拌下进行第一步预酯化反应，反应温度为62.5℃，反应时间为2.5小时；第一步反应结束后，在混合液中边搅拌边加入催化剂苛性钾取1.9％进行酯交换反应，搅拌转速为85转/分，反应温度为62.5℃，反应时间为45分钟；反应之后继续搅拌，回收多余甲醇，甲醇通过蒸馏塔进入冷凝器，回收直至无甲醇蒸出停止搅拌；将上述混合液静置分离，排除甘油，静置分离时间为2.25小时；在上述混合液中加入水为0.15％、稀硫酸为0.2％(稀硫酸中水为30％、硫酸为70％，溶液浓度为70％)，在转速为82.5转/分搅拌下进行化学处理反应，反应温度为62.5℃，反应时间45分钟；经上述反应的生物柴油半成品经静置分离，使残留的皂从甲酯中分离出，排去洗涤水(废水)，静置时间为45分钟；最后将上述生物柴油半成品进行真空脱水处理，脱水温度为87.5℃，加热时间为45分钟；真空度为00.1～0.02Mpa，转速为82.5转/分。真空脱去水分后，经过滤得到无色无味透明的生物柴油成品。
实施例三本发明实施例中用棕榈油生产生物柴油及其生产方法，其组份配比按重量百分数计本发明取成品棕榈油为86.1％经粗过滤进入反应釜中恒温加热，进行真空脱水。真空脱水通过冷凝器将水蒸汽变成水排除。温度为65℃，加热时间为60分钟，真空度为00.1～0.02MPa；真空脱水后在反应釜中加入甲醇为10.65％、浓硫酸为1.0％，在转速为85转/分搅拌下进行第一步预酯化反应，反应温度为65℃，反应时间为2.5小时；第一步反应结束后，在混合液中边搅拌边加入催化剂苛性钾取1.9％进行酯交换反应，搅拌转速为85转/分，反应温度为65℃，反应时间为60分钟；反应之后继续搅拌，回收多余甲醇，甲醇通过蒸馏塔进入冷凝器，回收直至无甲醇蒸出停止搅拌；将上述混合液静置分离，排除甘油，静置分离时间为2.5小时；在上述混合液中加入水为0.15％、稀硫酸为0.2％(稀硫酸中水为30％、硫酸为70％，溶液浓度为70％)，在转速为85转/分搅拌下进行化学处理反应，反应温度为65℃，反应时间60分钟；经上述反应的生物柴油半成品经静置分离，使残留的皂从甲酯中分离出，排去洗涤水(废水)，静置时间为60分钟；最后将上述生物柴油半成品进行真空脱水处理，脱水温度为90℃，加热时间为60分钟；真空度为00.1～0.02Mpa，转速为85转/分。真空脱去水分后，经过滤得到无色无味透明的生物柴油成品。
权利要求
1.一种用棕榈油生产生物柴油，特征是其组份配比按重量百分数计取棕榈油为84.1～86.7％、甲醇为10.1～13.2％、浓硫酸为0.7～1.0％、苛性钾为1.6～1.9％、水为0.13～0.15％；稀硫酸为0.1～0.2；首先将棕榈油经过滤置于反应釜中，加热真空脱水；加入甲醇、浓硫酸进行酯化反应，反应结束后加入苛性钾进行酯交换、搅拌、甲醇回收、静置分离后甘油排出；再加入水、稀硫酸进行化学反应、静置分离、洗涤处理后，废水排出；最后进行真空脱水、过滤得到成品。
2.按权利要求1所述的用棕榈油生产生物柴油的生产方法，其特征在于生产生物柴油工艺步骤如下其组份配比按重量百分数计(1)、取棕榈油为84.1～86.7％经过滤进入反应釜中恒温加热，进行真空脱水，温度为60～65℃，加热时间为30～60分钟，真空度为00.1～0.02MPa；(2)、真空脱水后在反应釜中加入甲醇为10.1～13.2％、浓硫酸为0.7～1.0％，在转速为80～85转/分下搅拌，进行第一步预酯化反应，反应温度为60～65℃，反应时间为2～2.5小时；(3)、第一步预酯化反应结束后，在混合液中加入苛性钾为1.6～1.9％进行酯交换反应，搅拌反应转速为80～85转/分，反应温度为60～65℃，反应时间30～60分钟；反应之后继续搅拌，回收多余的甲醇；(4)、将上述混合液静置分离，排除甘油，静置分离时间1.5-2.5小时；(5)、在上述混合液中加入水为0.13～0.15％、稀硫酸为0.1～0.2％，在80～85转/分下搅拌，进行化学处理反应，反应温度为60～65℃，反应时间为30～60分钟；(6)经上述反应的生物柴油半成品再经静置分离，排去洗涤水，静置时间为30～40分钟；(7)、最后将上述生物柴油半成品进行搅拌、真空脱水处理，脱去水分，并经过滤为成品，温度为85～90℃，加热时间为30～60分钟；真空度为00.1～0.02Mpa，搅拌转速为80～85转/分。
全文摘要
本发明涉及一种用棕榈油生产生物柴油及其生产方法，具体地说是利用棕榈油为主要原料，属于发动机的燃烧燃料技术领域。其主要取棕榈油经过滤置于反应釜中，加热真空脱水；加入甲醇、浓硫酸进行酯化反应，反应结束后加入苛性钾进行酯交换、搅拌、甲醇回收、静置分离后甘油排出；再加入水、稀硫酸进行化学反应、静置分离、洗涤处理后，废水排出；最后进行真空脱水、过滤得到成品。本发明生物柴油闪点高、十六烷值高，性能稳定优良，几乎不含甲醇及甘油；不含对环境会造成污染的芳香族烷烃；具有较好的低温发动机启动性能，具有较好的润滑性能，使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长，运输、储存、使用安全。
文档编号C10G3/00GK1803987SQ20061003787
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月16日 优先权日2006年1月16日
发明者徐国华 申请人:徐国华