本发明涉及一种基础油的制备方法，具体涉及一种利用地沟油生产环保型基础油的方法。
背景技术：
我国作为食用油大国，每年产生几百万吨地沟油，这些地沟油如果管理不善会对环境和食品安全造成严重威胁。目前，随着相关法规的出台，地沟油的收购和处理已经得到了一定程度的改善，但是目前回收地沟油主要是被用于生产生物柴油和肥皂等附加值很低的产业，随着技术的发展，将地沟油有效利用生产高附加值产品是必然趋势。
润滑油是保证机械制造业和汽车飞速发展必不可少的产品，我国近几年润滑油的消耗量在逐渐增加，从2010年的有680万吨到2015年已达到1000多万吨。其中80％以上是从石油提炼的不可再生的矿物基润滑油，其主要成分是环烷烃、芳香烃等有毒有害石油烃组分构成的基础油及含某些重金属成分的添加剂，对水源、土壤、大气造成了污染。现在由于人们对环境越来越重视，润滑油也由矿物基型向环境友好型发展。我国年产几百万吨的地沟油，如果可以将其回收应用到润滑油领域，不但可以将地沟油的价值最大化，还可以用环保型的润滑油替代矿物基润滑油，从多方面保护环境，也能保护资源避免浪费，具有显著的经济效益和社会效益。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种利用地沟油生产环保型基础油的方法，旨在促进将地沟油回收利用成为第五类基础油，为高端润滑油的生产提供原料。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种利用地沟油生产环保型基础油的方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1、对地沟油进行除杂、脱胶和脱色处理得到中间产物ⅰ；
s2、采用两步酸化催化处理法对中间产物ⅰ进行处理得到粗制基础油；
s3、对粗制基础油进行洗涤静置后取上层油相，减压蒸馏得到中间产物ⅱ；
s4、对中间产物ⅱ进行脱色处理得到环保型基础油。
优选地，前述步骤s1中，地沟油的酸值为50～180mgkoh/g，该高酸值的地沟油游离的脂肪酸较多，适合用来制备润滑油基础油，采用过滤法对地沟油进行除杂。
优选地，采用酸化-水化联合法于60℃下进行脱胶处理，具体工艺过程为：首先，向地沟油中加入地沟油质量0.2％的磷酸酸化处理30min，然后再加入地沟油体积2％的去离子水水化处理20min，静置取上层油相进行下一步脱色处理。通过该脱色处理步骤能够除去一些能够影响基础油的氧化安定性物质，使基础油的纯度有所提高。
优选地，前述步骤s1中，采用双氧水和硅藻土对地沟油进行联合脱色。
更优选地，前述步骤s2中，具体工艺过程为：(1)、将硫酸和盐酸按照体积比1:2的比例混合，再向其中加入醇类物质，将得到的混合液加入地沟油中，于80～90℃下反应3～5h，反应结束后减压蒸馏除去水和醇类物质；(2)、向步骤(1)得到的产物中加入盐酸和醇类物质的混合物，于80～90℃下反应4～6h，得到粗制基础油。由于地沟油酸值较高，不能直接用碱催化，该步骤中硫酸和盐酸按照体积比1:2的比例混合，硫酸可以作为脱水剂，有助于反应的进行，通过两步法催化可以使反应的转化率达到95％以上。
更优选地，前述步骤(1)中，醇类物质和地沟油的体积比为10％～25％。
再优选地，前述醇类物质选自乙醇、三羟甲基丙烷及季戊四醇中的一种或多种。
再优选地，前述步骤s3中所采用的洗涤水为碱性的饱和食盐水，碱性物质为氢氧化钾、氢氧化钠及碳酸钠中的一种或多种。
再优选地，前述步骤s4中，采用双氧水和硅藻土对中间产物ⅱ进行联合脱色。
进一步优选地，前述联合脱色的具体工艺过程为：在温度70～90℃下，向待处理物中加入占待处理物质量1％的双氧水，搅拌30min，然后再向其中加入待处理物质量10％的硅藻土并搅拌40min，离心、静置36h后取上层油相进行下一步反应。
本发明的有益之处在于：本发明利用回收地沟油生产环保型基础油来替代矿物油基础油，实现了地沟油的高端回收利用，且该基础油的生物降解性好，能够更好地保护环境，其制备工艺简单，反应条件温和，无须特别的精制处理；本发明中，采用改良的两步酸化处理法先后进行初步酯化反应和转酯化反应，能够显著提高地沟油生产环保型基础油的产品转化率和品质。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明公开了利用回收地沟油生产环保型基础油的方法，所用原料如无特殊说明，均为市购。
实施例1
取200ml酸值为100mgkoh/g的棕黑色的地沟油，用1μm(微米)的滤膜进行热过滤，然后采用酸化-水化联合法于60℃下进行脱胶处理：向地沟油中加入地沟油质量0.2％的磷酸酸化处理30min，然后再加入地沟油体积2％的去离子水水化处理20min，静置取上层油相；将得到的上层油相进行脱色处理，得到橘黄色地沟油。
将硫酸和盐酸按照体积比1:2的比例混合，再向其中加入乙醇，将得到的混合液加入地沟油中，其中的乙醇与地沟油的体积比为10％，于80℃下进行初步酯化反应4h，反应结束后减压蒸馏除去水和乙醇；接着，再向反应器中加入盐酸和乙醇的混合物，于90℃下再次进行催化酯化反应4h，得到粗制基础油。
用碱性饱和食盐水对粗制基础油进行洗涤，碱性物质为氢氧化钠及碳酸钠的混合物，洗涤后静置12h，减压蒸馏后再进行脱色处理，得到环保型基础油。
前面所提到的两处“脱色处理”，都是采用双氧水和硅藻土进行联合脱色，具体工艺过程为：在温度70～90℃下，向待处理物中加入占待处理物质量1％的双氧水，搅拌30min，然后再向其中加入待处理物质量10％的硅藻土并搅拌40min，离心、静置36h后取上层油相进行下一步反应。
实施例2～4的工艺方法与实施例1相同，区别在于在于地沟油的酸值以及各原料的选择，具体如下。
实施例2
取200ml酸值为50mgkoh/g的棕黑色的地沟油，用1μm(微米)的滤膜进行热过滤，然后采用酸化-水化联合法于60℃下进行脱胶处理：向地沟油中加入地沟油质量0.2％的磷酸酸化处理30min，然后再加入地沟油体积2％的去离子水水化处理20min，静置取上层油相；将得到的上层油相进行脱色处理，得到橘黄色地沟油。
将硫酸和盐酸按照体积比1:2的比例混合，再向其中加入乙醇，将得到的混合液加入地沟油中，其中的乙醇与地沟油的体积比为25％，于90℃下进行初步酯化反应3h，反应结束后减压蒸馏除去水和乙醇；接着，再向反应器中加入盐酸和三羟甲基丙烷的混合物，于80℃下再次进行催化酯化反应5h，得到粗制基础油。
用碱性饱和食盐水对粗制基础油进行洗涤，碱性物质为氢氧化钾，洗涤后静置12h，减压蒸馏后再进行脱色处理，得到环保型基础油。
实施例3
取200ml酸值为180mgkoh/g的棕黑色的地沟油，用1μm(微米)的滤膜进行热过滤，然后采用酸化-水化联合法于60℃下进行脱胶处理：向地沟油中加入地沟油质量0.2％的磷酸酸化处理30min，然后再加入地沟油体积2％的去离子水水化处理20min，静置取上层油相；将得到的上层油相进行脱色处理，得到橘黄色地沟油。
将硫酸和盐酸按照体积比1:2的比例混合，再向其中加入季戊四醇，将得到的混合液加入地沟油中，其中的季戊四醇与地沟油的体积比为15％，于90℃下进行初步酯化反应5h，反应结束后减压蒸馏除去水；接着，再向反应器中加入盐酸和三羟甲基丙烷的混合物，于90℃下再次进行催化酯化反应6h，得到粗制基础油。
用碱性饱和食盐水对粗制基础油进行洗涤，碱性物质为碳酸钠，洗涤后静置12h，减压蒸馏后再进行脱色处理，得到环保型基础油。
性能检测
下面对本发明实施例1～实施例3制备得到的环保型基础油的粘度、密度、倾点、闪点、酸值、水分等进行检测，检测方法和检测结果参见表1。
对比例1为市售的润滑油基础油的性能数据。
表1实施例1～3及对比例1的性能检测结果
由表1可见，本发明利用回收地沟油生产环保型基础油来替代矿物油基础油，实现了地沟油的高端回收利用。与对比例1相比，本发明的基础油生物降解性好，能够更好地保护环境，且制备工艺简单，反应条件温和，无须特别的精制处理。尤其是，采用改良的两步酸化处理法先后进行初步酯化反应和转酯化反应，能够减少单独用硫酸使反应发生碳化的现象，还可以利用硫酸的脱水性，有利于反应，能够显著提高地沟油生产环保型基础油的产品转化率和品质，产品转化率高达95％以上，产品的色度、粘度和密度等均能满足行业高端需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。