CN100417710C - 动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法 - Google Patents

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Abstract

一种动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法，先将脱水去杂的动植物油原料和氧化铝催化剂，按重量份配比100∶6～15加入到反应釜内；再将反应釜中的物料，加热升温至200℃～500℃持续30～50分钟；产生的油气从反应釜釜顶引出经冷凝冷却器降温至≤30℃，冷凝成的液体即为生物柴油收集。它的工艺过程简单，无酯化和酯交换过程，不需使用低碳醇也不需用醇回收工序，能在常压下操作，生物柴油的转化率≥85%，生产成本低，无废液废气排放；产出的生物柴油启动性、加速性和动力性好，而且它的润滑性能好，使用安全性高，发动机废气排放能满足环保要求。

Description

动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法
一、技术领域
本发明属於烃油裂化，特别涉及一种动植物油脂生产生物柴油的方法。
二、背景技术
生物柴油是以大豆油、菜籽油以及动物油脂或废餐饮油料为原料制成的一种内燃机燃油，是石油柴油的一种理想的替代油品，既是清洁的可再生能源，又是典型的“绿色能源”。开发生物柴油对推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重大意义。因此，生物柴油是世界各国竞相研究开发的热门课题。目前，生物柴油主要的生产技术路线是：用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或碱性催化剂和高温高压下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油；生产过程中可产生10％左右的副产品甘油；甲醇或乙醇在生产过程中可循环利用。上述生产技术路线已有不少专利文献公开。例如，有一件发明名称为《生物柴油超临界制备工艺》公开号为CN1594504A的中国发明专利申请，于2005年3月16日公开，它是一种以动植物油、废食用油、地沟油、油料作物种子等为原料制备生物柴油的超临界工艺，包括过滤、脱水、酯化、酯交换、过滤、蒸甲醇和分相等步骤。还有一件发明名称为《一种连续制备生物柴油的方法》公开号为CN1740273A的中国发明专利申请，于2006年3月1日公开，它以短链醇为酰基受体，在短链醇的近临界、临界及超临界状态下将可再生的植物油脂转化生成生物燃油；将管式预热器、管式反应器加热至设定温度，利用高压泵分别将短链醇与油脂按摩尔比连续泵入管式预热器，混合，在管式反应器中反应10～40分钟，冷却，经产品分离罐分离，即可连续生产出生物柴油。但上述现有技术的工艺复杂，低碳醇必须过量，后续工艺必须有相应的醇回收装置，能耗高；由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质，色泽深；酯化产物难于回收，成本高；CN1594504A在生产过程中还有酸碱废液排放。
三、发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供使之工艺过程简单，无酯化和酯交换过程，不需使用低碳醇也不需用醇回收工序，并能在常压下操作，生物柴油的转化率高，生产成本低，无废液排放。
为实现本发明的目的，所采取的技术方案如下。
一种动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法，包括将动植物油脱水去杂，其特征在于：先将脱水去杂的动植物油原料和氧化铝催化剂，按重量份配比100∶6～15加入到反应釜内；再将反应釜中的物料，加热升温至200℃～500℃持续30～50分钟，在此期间原料油在催化剂和高温作用下发生裂化产生大量油气和少量焦炭；产生的油气从反应釜釜顶引出经冷凝冷却器降温至≤30℃，冷凝成的液体即为生物柴油收集于产品贮罐中。
按照上述催化裂化方法，经所说的冷凝冷却器降温的不凝气体为低碳烃类，作为反应釜加热用燃料气或民用燃料气收集于燃气罐中。
按照上述催化裂化方法，在反应过程中产生的焦炭与催化剂混在一起，从反应釜釜底清除后回收炭黑作橡胶制品的填充物。
本发明的动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法，工艺过程简单，无酯化和酯交换过程，不需使用低碳醇也不需用醇回收工序，并能在常压下操作，生物柴油的转化率≥85％，生产成本低，无废液废气排放。用本发明方法生产的生物柴油，经行车试验证明，单独使用时，启动性优良，加速性与0号柴油相等；它也可与0号柴油混合使用，不影响启动性、加速性和动力性；而且它的润滑性能好，使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损小；它的闪点高，使用安全性高；发动机废气排放能满足环保要求。
四、具体实施方式
下面列举三个实施例来具体说明本发明方法的技术要点，但必须指出，本发明绝不局限于所举实施例。
实施例1
将脱水去杂的大豆油500公斤和氧化铝催化剂30公斤加入到反应釜中，然后将反应釜中的物料加热升温至200℃～400℃，持续50分钟，在此期间裂化产生的油气从釜顶引出，经冷凝冷却器降温至30℃以下，获得生物柴油430公斤，转化率为86％。
实施例2
将脱水去杂的粗菜油500公斤和氧化铝催化剂45公斤加入到反应釜中，然后将反应釜中的物料加热升温至200℃～300℃，持续50分钟，在此期间裂化产生的油气从釜顶引出，经冷凝冷却器降温至30℃以下，获得生物柴油437公斤，转化率为87％。
实施例3
将脱水去杂的潲油500公斤和氧化铝催化剂75公斤加入到反应釜中，然后将反应釜中的物料加热升温至200℃～460℃，持续50分钟，在此期间裂化产生的油气从釜顶引出，经冷凝冷却器降温至30℃以下，获得生物柴油425公斤，转化率为85％。

Claims (3)

1. 一种动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法，包括将动植物油脱水去杂，其特征在于：先将脱水去杂的动植物油原料和氧化铝催化剂，按重量份配比100∶6～15加入到反应釜内；再将反应釜中的物料，加热升温至200℃～500℃持续30～50分钟，在此期间原料油发生裂化产生大量油气和少量焦炭；产生的油气从反应釜釜顶引出经冷凝冷却器降温至≤30℃，冷凝成的液体即为生物柴油收集于产品贮罐中。
2. 按照权利要求1所述的动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法，其特征是经所说的冷凝冷却器降温的不凝气体为低碳烃类，作为反应釜加热用燃料气或民用燃料气收集于燃气罐中。
3. 按照权利要求1所述的动植物油料生产生物柴油的催化裂化方法，其特征是在反应过程中产生的焦炭与催化剂混在一起，从反应釜釜底清除后回收炭黑作橡胶制品的填充物。
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