CN100393843C - 利用动植物废油生产生物柴油的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用动植物废油生产生物柴油的工艺。它是以酸化油和城市废油为原料，在反应釜内通过催化剂常温常压下4-8小时即完成反应，且酯化率达到96%。解决了现行在酸化油和城市废油中提取生物柴油的生产工艺中，酯化过程不完全，提炼的生物柴油燃烧性能差，且生产时间长，成品率低的问题。本发明生产工艺简单，反应时间短，按含脂肪酸含量的成品率可达96%。且理化指标高，燃烧后废气中二氧化硫极少，不仅解决了城市地沟油处理的环保问题，且排出的渣料可制造生物有机肥料。本工艺适用于以植物油或植物油炼制过程中产生的皂脚、油脚、以及城市餐饮业排出的地沟油为原料生产生物柴油。

Description

利用动植物废油生产生物柴油的工艺

所属技术领域：

本发明涉及一种生产生物柴油的工艺，特别涉及一种利用动植物废油生产生物柴油的工艺。

背景技术：

随着汽车工业及其它工业的迅猛发展，以及农业生产机械化水平的提高，使得燃油需求量在大幅度提高，也使得地下石油资源的开采量越来越大。但据专家预测，在本世纪内，石油资源将枯竭。因此，世界各国一方面在经济地、节约地使用石油资源；另一方面也在积极地寻找新能源或研制替代燃料。生物柴油就是替代石油资源的一种，它不仅完全可以替代柴油，而且它燃烧后废气中所含二氧化硫极少，只相当于矿物质柴油的1/200，极大地减少燃烧后对环境的污染。更重要的是生产生物柴油的原料来源于动植物，可以再生，因此为各国所重视。

如德国在1988年就开发成功并工业化生产了生物柴油，其它西方国家也在先后开发、生产生物柴油。但这些国家生产生物柴油所使用的生产原料都是植物油、食用油，生产成本很高。为了降低生产成本，人们在进一步研究从酸化油和城市废油中提取生物柴油，使其降低生产生物柴油的原料成本。

在我国，每年大约产酸化油50万吨，城市废油100万吨，利用这些废油生产生物柴油有着极重要的意义。从上世纪90年代开始，我国就一直在寻找将这些废油生产成生物柴油的方法。但由于这两种油含有大量油溶性杂质，色素；且油脂本身是脂肪酸、单双甘酯和三甘脂的混合物，使得这种油脂在酯化过程中现行的工艺和催化剂不能有效的使之完全酯化，达不到生物柴油的燃烧性能，而且生产过程中反应时间长，成品率低，且油品酸价过高。

发明内容：

本发明的目的在于：提供一种解决现行的利用酸化油、地沟油等混合油脂生产生物柴油的生产工艺中酯化时间长、酯化不完全，从而影响成品油质量及成品率低的技术问题；使酸化油或地沟油在常温常压及催化剂的作用下，4-8小时完成酯化反应，且酯化率达到96％的利用动植物废油生产生物柴油的工艺。

本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的：

一种利用动植物废油生产生物柴油的工艺，其特征在于：它是按以下次序的步骤进行的：

(1)将收集的地沟油原料放入预处理釜内，用蒸汽将其加热到90-100℃，保温1小时，静置3小时，待分层后去除杂质，制得预处理后的原料(即酸化油)。

(2)将预处理后的原料泵入酯化釜内，加入原料重量5-10/10000的固体植酸(中文名：固体肌醇六磷酸酯，英文名：Phytic acad；分子式：C₆H₁₈O₂₄P₆；分子量：660.08)。

(3)取预处理后原料重量4％的硫酸和14％的甲醇，将硫酸与甲醇混合后，泵入滴加罐中。

(4)将酯化釜内的原料加热至40-60℃，常压下搅拌4-8小时，同时将滴加罐中的硫酸与甲醇混合物连续滴加，滴加速度控制在1-3小时滴完，监测酸价，直到酸价5以下。

(5)静置2-4小时，排除底层渣滓。

(6)用8-12％的盐水放入酯化釜内，与酯化釜内的反应物(粗脂肪酸甲酯，也称生物柴油半成品)混合并搅拌5-15分钟，静置15-30分钟，然后排出釜底部洗涤废水，将残存的硫酸和杂质洗出。重复此步骤，直到PH＝6。

(7)将酯化釜内洗涤后的粗脂肪酸甲酯通过碟式离心机脱水。

(8)将酯化并脱水的粗脂肪酸甲酯送入蒸馏釜，以负压蒸馏，收集在180℃-250℃的馏出物(精脂肪酸甲酯)，即为生物柴油。

(9)按生物柴油成品油的理化指标检验后入库。

本发明的工作原理是使油脂在催化剂的作用下水解为甘油与脂肪酸，脂肪酸在催化剂存在下与甲醇发生反应，生成脂肪酸甲酯。

本发明的原料可以是植物油，也可以是植物油炼制过程中产生的-皂脚、油脚、以及城市餐饮业排出的废油，即俗称的地沟油。

本发明与现有技术相比具有如下的有益效果：

1、解决了工业废油和城市废油的出路问题，避免了城市废油再次进入食用油市场危害人们健康以及废弃抛洒污染环境的弊端。

2.解决了现行在酸化油和城市废油中提取生物柴油的生产工艺中，酯化过程不完全，提炼的生物柴油燃烧性能差，且生产时间长，成品率低的问题。

3、本发明生产工艺简单，原料来源广，生产反应时间短，成品率高，不仅解决了城市地沟油处理的环保问题，且排出的渣料可制造生物有机肥料。

4、本工艺所产生的生物柴油理化指标高，燃烧后废气中二氧化硫含量少，减少了对环境的污染。

采用本发明工艺生产的生物柴油产品的技术性能如下：

A感官指标：淡黄色、无杂质、油状液体。

B理化指标：

序号	名称	标准	序号	名称	标准
						1	十六烷值	＞52	8	机械杂质	≤0.01％
2	闪点(闭口)	＞110℃	9	运动粘度	≤21泊
						3	碘价	＜120	10	热值	≥9400千卡/千克
4	灰分	＜0.025％	11	凝固点	＜0℃
						5	色度	＜2.5#	12	腐蚀(铜片50℃3hr)	＜2级
6	硫含量	≤0.02％	13	酸度	＜240mgKOH/100ml
						7	水份	≤0.2％	14	密度20℃	8.79kg/m<sup>3</sup>

具体实施方式：

下面结合实施例对本发明作进一步的描述如下：

实施例1：

(1)取酸化油1吨泵入酯化釜内，加入0.5公斤的固体植酸。

(2)取40公斤硫酸，140公斤甲醇混合液泵入滴加罐内。

(3)将酯化釜内加热，使温度升至50℃，同时搅拌，打开滴加罐开关，使其缓缓滴加，整个液体尽量控制在1-3小时结束，滴完后继续搅拌到6小时，监测测酸价，直到酸价5以下，完成酯化。

(4)静置2小时后，将底层沉淀物排除(如果沉渣多须反复2次)。

(5)用10％的盐水200公斤放入酯化釜内，搅拌10分钟，静置20分钟，将釜底沉淀物排出，洗出催化剂。重复此步，直至PH＝6。

(6)将酯化物通过碟式离心机脱水。

(7)将酯化并脱水的液体送入蒸馏釜，以负压蒸馏，收集在180℃-250℃的馏出物，即为生物柴油的成品。

(8)按生物柴油产品的技术性能及理化指标检验后入库。

实施例2：

(1).取地沟油1吨，放入油脚釜内，加10％盐水200公斤，用蒸汽直接将油脚釜内的原料加热到100℃，并同时搅拌1小时，静置3小时，待分层后去除杂质后，可获0.92吨左右的酸化油(视被处理城市废油质量而定，获率一般在0.9到0.92)。

(2).将处理后的地沟油泵入酯化釜内，再按实施例1中的1-8的工艺步骤进行，制取生物柴油的成品。

Claims (1)

1.一种利用动植物废油生产生物柴油的工艺，其特征在于它是按以下次序的步骤进行的：

(1)将收集的地沟油原料放入预处理釜内，用蒸汽将其加热到90-100℃，保温1小时，静置3小时，待分层后去除杂质，制得预处理后的原料；

(2)将预处理后的原料泵入酯化釜内，加入原料重量5-10/10000的固体肌醇六磷酸酯；

(3)取预处理后原料重量4％的硫酸和14％的甲醇，将硫酸与甲醇混合后，泵入滴加罐中；

(4)将酯化釜内的原料加热至40-60℃，常压下搅拌4-8小时，同时将滴加罐中的硫酸与甲醇混合物连续滴加，滴加速度控制在1-3小时滴完，监测酸价，直到酸价5以下；

(5)静置2-4小时，排除底层渣滓；

(6)用8-12％的盐水放入酯化釜内，与酯化釜内的粗脂肪酸甲酯混合并搅拌5-15分钟，静置15-30分钟，然后排出釜底部洗涤废水，将残存的硫酸和杂质洗出，重复此步骤，直到PH＝6；

(7)将酯化釜内洗涤后的粗脂肪酸甲酯通过碟式离心机脱水；

(8)将酯化并脱水的粗脂肪酸甲酯送入蒸馏釜，以负压蒸馏，收集在180℃-250℃的馏出物，即为生物柴油；

(9)按生物柴油成品油的理化指标检验后入库。