专利名称：利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法
技术领域：
本发明涉及一种生物柴油的合成方法，具体地说是一种利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法。
背景技术：
随着日益严重的全球性能源短缺与环境恶化，控制燃料车尾气排放，保护自然环境成为目前人类急需解决的问题。世界各国的能源研究人员从环境保护和资源战略的角度出发，积极探索发展替代燃料及可再生能源。生物柴油是一种含氧清洁燃料，作为优质的柴油代用品，属环境友好型绿色燃料，具有深远的经济效益与社会效益，生物柴油产业在我国具有巨大的发展潜力。目前，生物柴油的生产主要是以动植物油脂为原料，采用的方法包括物理法或化学法合成，其中物理法包括直接使用和混合、微乳法；化学法包括热解法和酯交换法。这两种方法均采用植物油和动物脂肪作为原料，因而原料成本较高，受到一定限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用固体催化剂在温和的条件下催化油脂工业的粗脂肪酸甲酯化合成生物柴油的方法。
本发明是通过以下技术方案来实现的一种利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，其特征在于它包括以下步骤①将反应物粗脂肪酸和醇类置于反应器内，混匀；其中醇类可以是甲醇。
②向反应器内加入催化剂，进行反应；所述催化剂由A、B两部分组成，其中，A是一种有机固体强酸，具有如下结构 其中R＝H，CH3，C2H5，..CnH2n+1B为脱水剂，包括脱水分子筛、五氧化二磷、无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸铜、无水硫酸钠、氯化铝、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等。
反应条件为，在常压、50～80℃条件下反应3～8小时。
③将反应后得到的混合物经过滤、分液，得到粗产品。
④将粗产品经蒸馏除去溶于其中的醇类，即得生物柴油产品。如果醇类采用的是甲醇，则除去溶于其中的甲醇。
本发明中，催化剂在反应后经过滤和简单的处理可反复使用；同样，醇类在回收后也可反复使用。
本发明中合成生物柴油的工艺流程如附图所示。
本发明通过催化粗脂肪酸甲酯化反应合成生物柴油，其中的催化剂在反应后经过滤和简单的处理可反复使用，醇类在回收后也可反复使用。因此可以大大降低生产成本。与现有技术相比，本发明的优点是1、采用的催化剂对脂肪酸的催化效果好，转化率达98％以上，产品收率高，后处理简单、污染极小；2、本发明反应条件温和，能耗低；3、本发明以油脂工业粗脂肪酸为原料，成本低，同时能提高油脂工业的综合效益。
四
附图是本发明中合成生物柴油的工艺流程图。
五具体实施例方式
一种本发明所述的利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，包括以下步骤首先将反应物粗脂肪酸和醇类置于反应器内，混匀；向反应器内加入催化剂，进行反应；将反应后得到的混合物经过滤、分液，得到粗产品；将粗产品经蒸馏除去溶于其中的醇类，即得生物柴油产品。催化剂由A、B两部分组成，其中A是一种有机固体强酸，B为脱水剂。
以下通过实施例进一步说明本发明。
实施例1将60克粗脂肪酸和32克甲醇加入带有机械搅拌和回流冷凝的反应器中，然后加入一定量催化剂，其中A为对甲苯磺酸、B为脱水分子筛，在50～65℃下反应7小时。混合物经过过滤、分液，下层粗产品经蒸馏除去甲醇，得到54克产品，收率为90％。经酸值分析，转化率大于98％。
实施例2将116克粗脂肪酸、50克甲醇和一定量催化剂，其中A为对甲苯磺酸、B为无水硫酸镁。加入带有机械搅拌和回流冷凝的反应器，在50～65℃下反应2小时后补加30克甲醇，继续反应5小时。反应后混合物经过滤、分液，得到下层液经过蒸馏得115克，收率95.8％。经过酸值分析，转化率大于97％。
实施例3将100克粗脂肪酸、66克乙醇、一定量催化剂，其中A为苯磺酸、B为硫酸铝。加入带有机械搅拌和回流冷凝的反应器，在50～65℃下反应6小时。反应后混合物经过滤、分液，得到下层液经过蒸馏得114克，收率98％。经过酸值分析，转化率大于97％。
权利要求
1.一种利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，其特征在于它包括以下步骤①将反应物粗脂肪酸和醇类置于反应器内，混匀；②向反应器内加入催化剂，进行反应；③将反应后得到的混合物经过滤、分液，得到粗产品；④将粗产品经蒸馏除去溶于其中的醇类，即得生物柴油产品。
2.根据权利要求1所述的利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，其特征在于步骤①和④中，所述醇类可以是甲醇。
3.根据权利要求1所述的利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，其特征在于步骤②中，所述催化剂由A、B两部分组成，其中，A是一种有机固体强酸，具有如下结构 其中R＝H，CH3，C2H5，...CnH2n+1B为脱水剂，包括脱水分子筛、五氧化二磷、无水氯化钙、无水硫酸镁、无水硫酸铜、无水硫酸钠、氯化铝、硫酸钙、硫酸铝、硫酸铝钾等。
4.根据权利要求1所述的利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，其特征在于步骤②中，反应条件为，在常压、50～80℃条件下反应3～8小时。
5.根据权利要求1所述的利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，其特征在于所述催化剂在反应后经过滤和简单的处理可反复使用。
全文摘要
本发明公开了一种利用粗脂肪酸合成生物柴油的方法，包括以下步骤首先将反应物粗脂肪酸和醇类置于反应器内，混匀；向反应器内加入催化剂，进行反应；将反应后得到的混合物经过滤、分液，得到粗产品；将粗产品经蒸馏除去溶于其中的醇类，即得生物柴油产品。催化剂由A、B两部分组成，其中A是一种有机固体强酸，B为脱水剂。与现有技术相比，本发明成本低、产品收率高，后处理简单、污染极小。本发明是一种具有极大经济价值和实用价值的生物柴油的合成方法。
文档编号C10G3/00GK1827743SQ20061003851
公开日2006年9月6日 申请日期2006年2月27日 优先权日2006年2月27日
发明者顾全荣, 张志 , 李春元, 严丽冉 申请人:南京大学