专利名称：：一种无催化剂连续化合成生物柴油的方法
技术领域：
：本发明涉及采用动植物油脂和甲醇为原料合成生物柴油的方法，属于油脂化学领域；具体地，属于一种先将带非极性的油脂进行电磁化处理，使油酯分子带有极性，再将极性的甲醇与带有极性的油脂同时地连续地输入高压剪切均质泵进行交联、互溶和均相处理，以便形成油脂和甲醇的单相互溶溶液，然后将此单相混合溶液连续地输入到具有液体均相功能的耐高压管式反应器中发生酯化反应合成生物柴油(或脂肪酸甲酯)的方法。
背景技术：
：随着地球壳层内石油储蓄量的日趋枯竭和不足，人类开拓和利用地球表面可再生资源，将可循坏冉生的动植物油脂转化成为市场紧俏的燃料油具有重大的现实意义和深远的历史意义。有关用油脂为原料合成生物柴油的方法已有很多报导目前，生物柴油的合成主要采用以固态或液态酸性催化剂、以及同态或液态碱性催化剂为主要工艺的化学酯化反应的方法，酶催化法也被采用，如在USP5,480,787中，发明人Negisiw公开了釆用脂肪酶处理油脂合成生物柴油的发酵生产方法；上述的方法虽然条件温和，但存在酯化反应或发酵时间长、甲醇对酶的活性有强的抑制作用，以及催化剂耗量大、工艺复杂、生产流程长、生产成本高、酸催化剂对设备有强的腐蚀性，过量甲醇的后期分离回收以及粗甲脂的分馏提纯需要消耗大量的热能等诸多的弱点；特别地，上述各方法均需要加入超过甲醇理论消耗量数倍的过量甲醇参与酯化反应，导致增加了冋收剩余甲醇的设备投资和生产运行成本；如在CN1740273A中，采用管式反应器和过高的压力(16MPa-50MPa)条件下，其反应物中甲醇与油脂的摩尔数比必须要高达5:160:1。甲醇的添加量高于理论添加量的5倍20倍，极大地增加了甲醇回收利用的成本和设备投资。在公开号CN1743416A《车用牛物柴油的生产装置及其制造方法》中，采用二步方法进行高压管式的酯化反应，此多步法的工艺复杂、流程长，使用催化剂将会增加生产成本，且酸性催化剂会对设备造成强的腐蚀，必须使用不锈钢或搪瓷设备，极大的增大了设备投资和运营成本；在CN1594504A《生物柴油超临界制备工艺》中，釆用了釜式反应器(依据"实施例")，以及釆用了高温高压的超临界环境下的生物柴油合成方法，特别地，由于釜式高压反应器的特殊制造要求，以及釜壁增厚所带来的设备投资加大，尤其是过高的压力(《250公斤/厘米2)和高温(220-400°C)条件不利于安全牛产，使得该方法至今不能被丁业化生产所应用，实用性差。在CN1594504A中，采用釜式反应器，添加共溶剂的超临界高温高压条件合成生物柴油；由于酯化反应中添加的共溶剂与生物柴油(或甲酯)的组成不同，最终必须将牛物柴油中的共溶剂排出或进行分离，导致设备投资的增大和生产成本的提高；与CN1594504A—样的是超临界高温高压条件不适合釜式结构的反应器，「业实用性差；在CN1718679A的亚临界高温高压反应体系中，采用了釜式反应器和催化剂，导致使用催化剂会增加生产成本，高压反应釜会增加设备投资，至今不能被工业化生产所应用，实用性差。总之，公开号CN1718679A和CN1594504A二种方法都是采用高压反应釜的间隙式生产，反应的压力越高，则反应釜的釜壁就需越厚，设备投资就很大；临界或亚临界下的酯化反应的反应机理是低碳醇(如甲醇)与油脂的摩尔数比越大，才越有利于二种物质的互溶性和加快酯化反应的进程，一般要达到多倍或几十倍的摩尔比才能满足适合于现行工业化生产的互溶温度和设备能承受的互溶压力；而回收反应休系中大量的剩余甲醇会增大生产成本和设备投资；特别地，高压容器的高压条件生产很不安全，焊接缝一旦锈蚀长久老化或脱焊就会发生高压容器的爆裂事故；所加的固体催化剂在反应釜中的分离也很麻烦，导致实用性很差；上述各方法中，粗甲酯与甲醇，甘油，水的分离、以及与未反应完全的油脂原料的分离、催化剂的回收几乎都在多步骤的复杂的工序中完成的，比如要采用长时间的静置分相分离、脱色除杂或过滤；因此，利用上述各方法去提纯酯化反应后的产品(甲脂)或回收利用甲醇，或回收甘油或分离除去水分，均存在工序多、流程长、能耗高、导致生产设备投资大，也加大了生产成本；特别地，酯化设备釆用的是釜式结构反应器，只能进行间歇式生产，无法进行连续化生产，导致单位体积设备的产量低的弱点-,现有公开的技术已经证明影响油脂与甲醇可逆酯化反应正常进行的主要因素是反应温度、压力、催化剂、各物质的浓度，以及油脂与甲醇的摩尔数比例、反应时间，但最主要的影响最大的因素属于带非极性的油脂与带极性的甲醇相之间的二相互溶或均相因素；依化学反应原理可知，如果甲醇分子与脂肪酸甘油酯分子不能有效的碰撞和接触，酯化反应就不可能发生，脂肪酸甲酯(生物柴油)就不可能生成；所以，现有公知技术中的增加反应温度和压力、添加共溶剂和催化剂、增加甲醇的浓度等等，都是为了加强甲醇分了与脂肪酸甘油酯分子的有效接触，促进甲醇相与油脂相的二相达到均相或单相；但实施这些条件和因素会给工业化生产带来生产安全隐患、设备投资的加大和生产成本的增加等诸多缺陷。本发明的目的就是要克服现有技术的缺陷，提供一种以动植物油脂和甲醇为原料，在无催化剂条件下连续化合成生物柴油的方法；更具体地，属于一种先将带非极性的油脂进行电场或磁场的处理，使油酯分子带有极性，再将极性的甲醇与带有极性的油脂同时地连续地输入剪切均质泵进行交联、互溶和均相处理，以便形成油脂和甲醇的单相互溶混合溶液，然后将此单相混合溶液连续地输入到具有液体均相功能的耐高压管式反应器中发生酯化反应合成生物柴油的方法。
发明内容一种无催化剂连续化合成生物柴油的方法，该方法中釆用的原料是甲醇和油脂，油脂主要是植物油、动物油或泔水油，其中包含菜籽油、芝麻油、花生油、大豆油、米糠油、葵花籽油、棉籽油、玉米油、茶油、牛油、鱼油、猪油……；以及包括油脂酸败后形成的有机酸(RC00H);油脂或脂肪酸与甲醇的酯化主体反应是一个可逆平衡体系反应:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>或<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(有机酸)(低碳醇)(生物柴油)(水)(R为Ci8H37~35C16H3:ni)依化学反应原理和热力学原理物质受热后，使构成物质的分子的动能不断加大，活性增强；一般来说，液体的温度与其分压成正比，升高反应温度和加大反应体系的压力能够很好地促进非极性油脂分子的动能和分子的活性，能促进油脂分子与强极性的甲醇更好的二相互溶均相，以加快反应速度提高反应产物(脂肪酸甲脂)的收率；因此，本发明釆用150—21(TC和0.5—6.0MPa条件合成生物柴油；然而，髙压容器造价高，操作安全性差；为了克服高压容器(如釜式，包含立式釜和卧式釜；或流化床式)在长时间操作中设备的焊接缝易被氧化、绣蚀、生孔而出现爆裂等不安全因素，以及减少高压设备的壁厚增大所造成的设备投资的加大，本发明采用耐压钢管代替丄业上常采用的釜式高压反应器；由于钢管的通径远远小于釜式反应釜的内径，所以在同等壁厚的条件下，钢管比釜式容器能承受更高的压力，其投资也小，且在受热时钢管的应力变形比釜式容器应力变形要小；本发明所采用的管式反应器，其牛产安全性和受热均匀性远远优于传统的釜式反应容器；可以选用燃气、煤、燃油或其它燃料进行燃烧给管式反应器间接加热来提供酯化反应所需的热量和进行酯化反应；依据"相似者相溶"的化学原理极性溶液与另一极性溶液、非极性溶液与另一非极性溶液均能很好地互溶在一起或很好的均相；参加化学反应的极性相似的各物质很容易发生化学反应；由于油脂(非极性)与甲醇(极性)的酯化反应是一种二相不相溶的可逆性反应，解决二相互溶问题以加速酯化反应的进行是生物柴油生产的技术关键；现已公开的技术主要采用提高反应温度升高反应体系压力或采用超临界条件或添加共溶剂等方法来提高溶液体系的单相(或均相)程度；但是，过高的压力和过高的温度对设备的造价、能量的消耗及设备的安全生产都存在不利的影响；为了克服上述技术缺陷，本发明将非极性的油脂改性变成了带有极性的分了，以致使极性不同类的油脂分子和甲醇的分了-的极性达到相似或相溶，以便加快酯化反应的速度；本发明采用如下方法对油脂的非极性进行改性，这是本发明的主要特征之一物质均由分子(如气体、碳水化合物等)或离子(如无极盐类)组成，特别是由C、H、0三元素所组成的油脂分子，在通常情况下，油脂分了-显示非极性；但是，由于0、H、C元素的非金属活动性或电负性不同，在电场或磁场的作用下，组成油脂的0、C、H原子的外层电了或油脂分子发生不同程度的电荷藕极使分子变形，导致油脂分子变成带有正(+)负(-)藕极电荷的极性分子；本发明将油脂通过高强度磁化器(磁场强度为5000-15000高斯)处理后变成了带有极性分子的油脂；即，液相的油脂流经高强度磁化处理器的中心管时，油脂分子切过磁力线，即切过N(北极)一一S(南极)相对吸引力形成的磁力线而受到磁场的作用，致使分子发生电荷藕极和分子变形，并产生极性；油脂分子的极性强度与电磁场力的强度成正比；磁场可以是永久磁场或天然磁场，也可以是通电形成的可变电磁场。所以，依据"相似者相溶"的化学原理，带极性的甲醇溶液液能够很好地与经过电磁场处理后已变成带有电荷藕极性质的极性油脂分子达到极性相似、互溶或均相成为一体；由于二物质的的极性达到了相似或相溶，以致甲醇和油脂之间的酯化反应很容易完成；此高强度电磁场处理器属于商品，主要结构是由二块磁力强度相同的磁性材料板(说明一端是S极，另一端是N极，即S极——N极)按照磁性材料板的磁极相反的方向或磁力相吸引方向将二块磁性材料板进行相对配置，二块磁板中间安装一根不锈钢管所构成，见图1，由北京国硕科技开发有限公司出品；本发明的这种方法，克服了非极性的油脂与极性的甲醇之间在液态反应条件下不互溶性导致酯化反应速度缓慢和反应不彻底性；油脂与甲醇的酯化反应属于可逆反应，增加反应物的浓度(如甲醇的浓度或百分含量)，平衡向着正反应方向进行，即向着甲酯生成的方向进行；按化学反应原理，一个摩尔数的油脂只需三个摩尔数的甲醇就能合成三个摩尔数的甲酯和一个摩尔数的丙三醇，即反应物的摩尔数比为是油脂甲醇=1:3;或者是一个摩尔数的脂肪酸分子只需一个摩尔数的甲醇就能合成一个摩尔数的甲酯和一个摩尔数的水分子，即反应物的摩尔数比为是脂肪酸甲醇=1:l。而现有公知的技术中，由于受汕脂(非极性物质)和甲通(极性物质)二物质极性差异或不互溶性的影响，在酯化反应中，通常用增加反应体系中甲醇的摩尔数或增大甲醇的浓度来提高甲醇与油脂的接触面，减缓或消除二物质的不互溶性的影响，以便加速酯化反应的进行；通常，反应物的摩尔数比为是油脂甲醇二i:6;而甲醇的过量加入增加了过剩甲醇回收的能量消耗、运营成本和设备投资。为了克服了现有公开技术中油脂/甲醇的摩尔数比例远远大于理论摩尔比数为l:3或脂肪酸/甲醇的摩尔数比例远远大于理论摩尔比数为i:i的缺陷，本发明通过反应物油脂(非极性物质)的极性改性，达到了油脂极性和甲醇极性的相似或二物质互溶，致使反应体系中反应物的摩尔数比降低为是油脂甲醇=1:34时；也就是说，在油脂甲醇的添加比例中，当甲醇的添加量(摩尔数)从6降低到34时，酯化反应也能快速的进行或完成；过剩甲醇的量大大减少，极大地降低了甲醇回收的能量消耗和运营成本。物质的极性及其极性强度在不同的温度和压力条件下也会有所变化，为了克服高温下囚分子动能的增加导致二种互溶溶液的分相或分层，本发明采取的另一歩骤或另一特征，就是在酯化反应器内配置了均相混合器；此均相混合器能够有效地让反应器内的甲醇分子和油脂分了强行接触、增大分了之间的碰撞机会，能够增强各物料的均相或单相的互溶程度，以加速酯化反应彻底的完成；这种带有均相混合器的管式反应器属于商品，其主要结构是外形是耐压圆柱形金属钢管，钢管的内部由孔径在30—300目的多层波纹形金属网或多孔无机颗粒填料所组成，见图l，由北京长K禾能源科技有限公司出品)；本发明中，先对油脂进行电磁场处理使油脂分子带有极性，再将带极性的甲醇与带有极性的油脂通过高压剪切均质泵的两相深度交联，以达到油脂和甲醇的进一步互溶或成为单相溶液；这种使用高压剪切均质泵进行两相的深度交联，是本发明的另一特征。在不添加任何催化剂，在100—21(TC和0.5—3.0MPa条件下，将油脂和甲醇组合的单相混合溶液在带有均相混合器的管式反应器中快速地合成为脂肪酸甲酯(或生物柴油)；本发明属于连续化的生产工艺，克服了现有技术必须在超临界的高温高压条件下才不需要添加催化剂合成生物柴油的难题。一种无催化剂连续化合成生物柴油的方法，由以下步骤组成(1)、将脱去了水份或净化后的油脂连续的泵入到电场或磁场处理器中进行电磁场处理，电磁场处理器内的磁场强度为5000-15000高斯，物料或电磁场处理器的内部温度控制在《8(TC，压力为0.05—0.5MPa，使油脂分子在磁场中发生分子变形或产生电荷藕极，将油脂分—f改变成为极性分了-，并将改性后的油脂不断地引入到剪切均质泵的入口；(2)、按照油脂与甲醇的摩尔数比为油脂甲醇=1:34，连续地将带极性的甲醇引入到剪切均质泵的入口，用高压剪切均质泵将带极性的甲醇和带极性的油脂进行两相的深度交联，以达到油脂和甲醇的完全互溶或成为单相溶液；(3)、将上述(2)的单相溶液连续地泵入到配置有均相混合器的耐压管式反应器中进行酯化反应；该反应器可是单台或多台，可以串联或并联配置；可用水蒸汽、导热油、高烟气或其它热载体给反应器内的钢管间接加热给酯化反应供热，酯化反应在丄00—21(TC和0.5—6.0MPa条件下进行；反应时间为10-52分钟，甲醇和油脂连续地穿过均相混合材料发生酯化反应，并合成脂肪酸甲酯；(4)、将上述(3)酯化反应所产生的粗脂肪酸甲脂连续地引入到分馏塔中进行分馏，可按公知的常规的减压分馏方法进行各组分的分离或收集；可用水力喷射泵、水蒸汽喷射泵或水环式真空泵产生负压进行减压分镏，一般真空度维持在752—758毫米汞柱(或真空表的表压)，为了降低脂肪酸甲脂的分压和蒸发温度，阻止脂肪酸甲脂的高温分解，可通入水蒸汽进行蒸馏；分馏中，过剩的甲醇和水分从分馏塔塔顶排出，塔顶温度控制在70"105。C，经冷凝成为粗甲醇水溶液，按常规分馏方法进一步精馏处理粗甲醇，最终变成无水精甲醇，此无水精甲醇再作为原料返回使用；脂肪酸甲酯(生物柴油)从分馏塔的中部馏出，收集温度为《300。C，经冷凝后进入脂肪酸甲酯储罐；高沸点的物质(如沥青状黑色重油)落入分馏塔的底部，可连续地用泵将此重汕排入储罐再利用；甘油(丙三醇)的沸点为29(TC，从塔的中部分镏出被混入牛物柴油中，可采用传统的常规的二相静置分层分相的分离方法，或采用蝶片式分离机的二种溶液密度差别的分离方法，将甘油与脂肪酸甲酯分离开，最后得到脂肪酸甲酯(或生物柴油)产品。分馏塔塔底的温度控制在320一35(TC，由分馏塔底部的加热室供给所需热量，该热量可用水蒸汽、导热油、高烟气或其它热载体供给；上述(1)、(2)、(3)和(4)四个歩骤是在无催化剂的条件下，原料不断地进入设备，而生物柴油产品不断地从设备中排出的连续化的生产工艺过程，本发明具备好的T.业实用性。按照本发明的上述步骤和方法，用对比的方法做如下二组试验，其相关参数及结果见下表A、采用均相高压管式反应器设备进行下列酯化反应的参数测试<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>从上表数据可知得出如F结论依化学反应原理，900KG的油脂(平均分子量为900)与96KG的甲醇(分子量为32)的酯化反应的理论配比，基本上是油脂与甲醇的摩尔数比为油脂甲醇=1:3的理论摩尔数比；在相同的酯化反应温度、相同结构的反应器及相同的压力条件下，油脂经磁化处理后，脂肪酸甲酯的生成率或转化率(W%)都在96%以上，而油脂不经磁化处理时，其脂肪酸甲酯的转化率(W%)只在78%以下；也就是说，磁化后的油脂能够与甲醇很好地互溶和均相，能够加速酯化反应向正反应方向或生成脂肪酸甲酯的方向进行；B、油脂经磁场处理器处理改性后进行卜面二种酯化反应的参数对比测试<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>从上表数据可知得出如下结论1、油脂经磁化处理后，在相同的温度压力条件下，釆用带均相混合器的酯化反应器时，脂肪酸甲酯的生成率或转化率(W%)都在96%以上，而不采用带均相混合器的酯化反应器时，其脂肪酸甲酯的转化率(W%)只在68%以上；也就是说，带均相混合器的酯化反应器能够在高温高压环境下促进甲醇与油脂的互溶和均相，增大分子之间的碰撞机会，能够加速酯化反应向正反应方向或生成脂肪酸甲酯的方向进行，2、油脂经磁化处理后，在相同的温度压力及反应器相同的条件下，甲醇的量从96KG增加到128KG时，或是油脂与甲醇的摩尔数比，即油脂甲醇从1:3(理论摩尔数比)增加到1:4(摩尔数比)时，脂肪酸甲酯的生成率或转化率(W%)只从96.4%增加到97.3%，净增0.9%;可知，甲醇量的增加对脂肪酸甲酯的转化率影响不大；油脂(非极性物质)经磁化处理变成极性分子后，能很好地与带极性的甲醇互溶，加速了酯化反应的进行，提高了脂肪酸甲酯的牛成率或转化率，导致反应体系中袖脂和甲醇的配料摩尔数比例大大降低或接近理论配比数的1:34时；图1是一种无催化剂连续化合成生物柴油的方法的工艺流程图。在图1中l-油脂，2-油脂原料罐，3-泵，4-电磁场处理器，5-耐压不锈钢管，6-剪切均质泵，7-热载体出口，8-均相材料，9-配置有均相混合器的耐高压管式反应器，10—热载体流通管，ll一均相材料，12—耐压管式反应器，13—热载体进口，14一加热夹套，15-分馏塔，16-重油，17-冷凝器，18-去真空系统的管导，19—水封罐，20-粗甲醇收集罐，21-生物柴油储罐，22-粗甲醇水溶液，23-冷凝器，24-精脂肪酸甲酯或生物柴油，25-甘油和生物柴油的二相分离罐，26-油泵，27-甘油，28-高温油泵，29-重油储罐，30-油泵，31-甲醇储罐，32-甲醇，33-塔底加热室；下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明，但实施例不受其限制。实施例1(1)、将1000KG菜籽油(1)连续的泵(3)入到磁场处理器(4)中进行电磁场处理，电磁场处理器(4)内的磁场强度为10000高斯，物料(1)和电磁场处理器(4)的内部温度控制5O-60°C，压力为0.08—-0.1MPa，使油脂分子(1)在磁场中产生电荷藕极，将油脂分子改变成为极性分子，并将改性后的油脂不断地引入到剪切均质泵(6)的入U;(2)、按照油脂(1)与甲醇(32)的摩尔数比为油脂甲醇=1:3.5，连续地将112KG甲醇(32)引入到剪切均质泵(6)的入口，用高压剪切均质泵(6)将甲醇(32)和油脂(1)进行两相的深度交联，以达到油脂(1)和甲醇(32)的完全互溶成为单相溶液；(3)、将上述(2)的单相溶液连续地泵(6)入到配置有均相混合材料(8、11)的耐压管式反应器(9、12中进行酯化反应；采用380-40(TC的过热水蒸汽给反应器(9、12)内的钢管间接加热，供给酯化反应所需热量；酯化反应控制在160—185"C和2.5—2.8MPa条件下进行；物料在反应器内停留的酯化反应时间为35-39分钟，甲醇(32)和油脂(1)在此温度压力下连续地穿过均相混合材料(8、11)发生酯化反应生产脂肪酸甲酯；(4)、将上述(3)酯化反应所产生的粗脂肪酸甲脂连续地引入到分馏塔(15)中进行分馏，用水力喷射泵和水蒸汽喷射泵相串联的方式产生真空系统进行减压分馏，真空度维持在750—755毫米汞柱(真空表压)；分馏中，过剩的甲醇和水分从分馏塔(15)塔顶排出，塔顶温度控制在105'C以下，经冷凝器(12)冷凝成为粗甲醇水溶液(22)，按常规分馏方法进一步精馏处理粗甲醇，最终变成无水精甲醇，此无水精甲醇再作为原料返回使用；脂肪酸甲酯(生物柴油)和丙三醇一同从分馏塔(15)的中部馏出，收集温度为280-295°C，经冷凝器(23)冷凝后进入分离罐(25)，采用常规的二相静置分层分相的分离方法将甘油(丙三醇)(27)从一.相分离罐(25)的底部排出，二相分离罐(25)上层的脂肪酸甲酯(24)用泵(26)输入到生物柴油(或脂肪酸甲脂)罐(21)中储备待用；高沸点的沥青状黑色重油(16)落入分馏塔(15)的底部，可连续地用泵(28)将此重油(16)排入储罐(29)再利用；分馏塔(15)塔底的温度控制在320—35(TC，采用380-40(TC的过热水蒸汽给分馏塔(15)底部的加热室(33)提供分馏中所需热量；采用高效液相色谱分析方法对脂肪酸甲酯和副产品甘油分别进行产品的定性鉴别后，经称量得到反应产物脂肪酸甲酯(或生物柴油)971KG。卜述(1)、(2)、(3)和(4)四个步骤是在无催化剂的条件下，原料(1、32)不断地进入设备，而生物柴油产品(24)不断地从设备中排出的连续化的生产工艺过程，本发明具备新颖性、创造件和好的工业实用性。上述工艺参数及结果如下1、反应参数酯化反应时间酯化反应压力酯化反应温度磁场处理强度35-39分钟；2.5—2.8MPa;160—185°C;10000高斯；分馏中的真空度750—755毫米汞柱(真空表压)2、反应物:*菜籽油1000KG:其中，酸价2.3(mgK0H/g);水份；21KG(2.3%W%);机械杂质1.2%;*甲醇112KG，含量为99.5%;比重(15°C):运动粘度40°C(mm/s)3、生成物脂肪酸甲酯(或生物柴油)971KG，其转化率为97.1呢(W免);其中0.876g/cm3;4.8;102°C;59;32MJ/L;00。8%(Wt%);-5°C;0.04%;0.025%;0.27%;0,41残灰炭(W%);分(W%):甲醇含量(W%):中和值(K〇H)mg/kg占旭值值旦里占^闪烷含滤口六闭十热硫冷权利要求1、一种无催化剂连续化合成生物柴油的方法，由以下步骤组成(1)、将脱去了水份或净化后的油脂连续的泵入到电场或磁场处理器中进行电磁场处理，电磁场处理器内的磁场强度为5000-15000高斯，物料和电磁场处理器的内部温度控制在≤80℃，压力为0.05-0.5MPa，使油脂分子在磁场中发生分子变形、产生电荷藕极，将油脂分子改变成为极性分子，并将改性后的油脂不断地引入到高压剪切均质泵的入口；(2)、按照油脂与甲醇的摩尔数比为油脂∶甲醇＝1∶3～4的配料比例，连续地将甲醇引入到剪切均质泵的入口，用高压剪切均质泵将带极性的甲醇和带极性的油脂进行两相的深度交联，以达到油脂和甲醇的完全互溶或成为单相溶液；(3)、将上述(2)的单相溶液连续地泵入到配置有均相混合器的耐压管式反应器中进行酯化反应；可用水蒸汽、导热油、高烟气或其它热载体给反应器内的钢管间接加热进行酯化反应，酯化反应在100-210℃和0.5-6.0MPa条件下进行；反应时间为10-52分钟，甲醇和油脂连续地穿过均相混合材料发生酯化反应，并合成脂肪酸甲酯；(4)、将上述(3)酯化反应所产生的粗脂肪酸甲脂连续地引入到分馏塔中进行分馏，可按公知的减压分馏方法进行各组分的分离、收集；为了降低脂肪酸甲脂的分压和蒸发温度，阻止脂肪酸甲脂的高温分解，可通入水蒸汽进行蒸馏；分馏中，过剩的甲醇和水分从分馏塔塔顶排出，塔顶温度控制在70-105℃，经冷凝成为粗甲醇水溶液，按常规分馏方法进一步精馏处理粗甲醇，最终变成无水精甲醇，此无水精甲醇再作为原料返回使用；脂肪酸甲酯(生物柴油)从分馏塔的中部馏出，收集温度为≤300℃，经冷凝后进入脂肪酸甲酯储罐；高沸点的物质(如沥青状黑色重油)落入分馏塔的底部，可连续地用泵将此重油排入储罐再利用；甘油(丙三醇)的沸点为290℃，从塔的中部分馏出被混入生物柴油中，可采用传统的常规的二相静置分层分相的分离方法，以及采用蝶片式分离机的二种溶液密度差别的分离方法，将甘油与脂肪酸甲酯分离开，最后得到脂肪酸甲酯(生物柴油)产品。2、根据权利要求1的方法，其特征在于上述(1)、(2)、(3)和(4)四个步骤是在无催化剂的条件下，原料不断地进入设备，而生物柴油产品不断地从设备中排出的连续化的生产工艺过程。3、根据权利要求l的方法，其特征在于所指的油脂，其中包括菜籽油、芝麻油、花生油、大豆油、米糠油、葵花籽油、棕榈油、棉籽油、玉米油、茶油、牛油、鱼油、猪油、泔水油和酸化油等各类动物、植物性油脂。全文摘要本发明公开了一种无催化剂连续化合成生物柴油的方法；具体地，属于一种先将带非极性的油脂进行电磁化处理，使油酯分子带有极性，再将极性的甲醇与带有极性的油脂同时地连续地输入高压剪切均质泵进行交联、互溶和均相处理，以便形成油脂和甲醇的单相互溶溶液，然后将此单相混合溶液连续地输入到具有液体均相功能的耐高压管式反应器中发生酯化反应合成生物柴油(或脂肪酸甲酯)的方法。文档编号C10G3/00GK101096602SQ20061009056公开日2008年1月2日申请日期2006年6月29日优先权日2006年6月29日发明者周千淇,周鼎力申请人:周鼎力;周千淇