CN101045879A - 一种快速生产生物柴油的配方和工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速生产生物柴油的配方和工艺。在碱性催化剂作用下，低酸值的动物油脂进行醇解和酯化反应；然后在酸性催化剂和少量过氧化氢存在下进行综合反应，生成生物柴油的主要成分；最后通过蒸馏和水洗、过滤，回收过剩低碳醇、除去水溶性副产物和固体杂质，获得合格的生物柴油产品。

Description

一种快速生产生物柴油的配方和工艺
技术领域
本发明涉及一种生物柴油的生产方法，具体是一种快速生产生物柴油的配方和工艺。
技术背景
将生物油脂通过转酯等反应制取长链脂肪酸酯类物质，可代替石油产品用作发动机燃料，其排放尾气中的有害物质却比石油燃烧产物低得多。此类由生物原料生产的发动机燃料一般称为生物柴油。由于生物柴油的原料易得，生产和使用的环境性友好，世界上广为倡导，我国也积极扶持该技术和该产业的发展。
生物柴油一般用化学法制取，即将生物油脂和一些低碳醇进行酸/碱催化转酯反应，生成相应的脂肪酸低碳脂。现有的各种酸/碱催化转酯反应方法，由于原料配方、反应步骤和工艺组合等方面的原因，导致反应/分离过程缓慢、生产周期长、能耗高而效率低，生产规模也不灵活。
发明内容
本发明的目的是利用不能食用的低酸值动物油脂快速生产生物柴油。
本发明的配方为：动物油脂一般70～95m％，最佳80～85m％、低碳醇(甲醇或乙醇)一般5～15m％，最佳8～12m％、纯碱一般0.2～1m％，最佳0.4～0.7m％、过氧化氢一般0.5～3m％，最佳0.8～2.5m％、磷酸一般0.1～0.5m％，最佳0.2～0.25m％、苯磺酸一般0.2～1m％，最佳0.4～0.7m％、盐水一般2～3.5m％，最佳2.5～3.0m％。
本发明的工艺原理为：在碱性催化剂作用下，低酸值的动物油脂进行醇解和酯化反应；然后在酸性催化剂和少量过氧化氢存在下进行综合反应，生成生物柴油的主要成分；最后通过蒸馏和水洗、过滤，回收过剩低碳醇、除去水溶性副产物和固体杂质，获得合格的生物柴油产品。
本发明的工艺过程包括如下步骤：
1、将按配方定量的低酸值动物油脂、碱性催化剂、低碳醇在20～80℃下高速搅拌均匀，进行醇解和酯化反应，反应时间50～70min。反应温度高低取决于动物油脂的凝固点和粘度，如牛油的反应温度宜高，约60～80℃、猪油的反应温度居中，约50～65℃、鱼油和家禽油的反应温度宜低，约20～55℃。如为多种动物的混合油脂，则根据具体情况决定。
2、上述碱催化反应完毕后，将按配方定量的酸性催化剂、过氧化氢加入，在20～40℃下高速搅拌均匀，进行综合反应，反应时间20～40min。
3、上述反应混合物静置20～40min分层，排出过量的低碳醇，分离出甘油酯、皂化物，获得粗脂。
4、在粗脂中加入按配方定量的盐水，搅拌15～25min。
5、上述混合物静置5～15min，排出水溶液。
6、产物升温到90～100℃进行减压蒸馏，进一步脱水。
7、脱水后的产物冷却、过滤，除去固体杂质，获得生物柴油成品。
本发明的全部工艺过程在一个搅拌反应釜内连续完成，不但工艺简单快速，操作安全可靠，设备投资也十分低廉。
本发明所述的低酸值的动物油脂原料，主要来源于畜禽屠宰场，也可来源于饭店泔水，以及食品加工厂的回收废油脂，原料来源广泛易得。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明工艺作进一步说明。
实施例：
取工业级猪油1000克、98％的工业甲醇或乙醇200克、98％的纯碱10克，一起投入酯化罐内，升温到60～65℃并高速搅拌60分钟后，加入30％的过氧化氢10克、98％硫酸5克、苯磺酸(晶体)2克、98％磷酸0.2克，继续搅拌30分钟后，静置15分钟分层，先后将过量甲醇或乙醇、副产物甘油酯及皂化物抽出。往酯化罐中加入3～4％的盐水，搅拌20分钟。然后，升温到100℃进行减压蒸馏，脱除水分。产物经过滤器过滤后打入成品罐，得到成品生物柴油。
抽出的过量甲醇或乙醇经脱水处理后循环使用。
副产物甘油酯及皂化物进一步分离，得到粗甘油经精制后作为工业甘油产品；少部分未参加反应的粗脂再次作为原料循环使用。

Claims (4)

1、一种快速生产生物柴油的配方如下：动物油脂一般70～95m％，最佳80～85m％、低碳醇(甲醇或乙醇)一般5～15m％，最佳8～12m％、纯碱一般0.2～1m％，最佳0.4～0.7m％、过氧化氢一般0.5～3m％，最佳0.8～2.5m％、磷酸一般0.1～0.5m％，最佳0.2～0.25m％、苯磺酸一般0.2～1m％，最佳0.4～0.7m％、盐水一般2～3.5m％，最佳2.5～3.0m％。。
2、根据权利要求1的所述特征，本发明一种快速生产生物柴油的工艺，包括如下步骤：
(1)将按权利要求1配方定量的低酸值动物油脂、碱性催化剂、低碳醇在20～80℃下高速搅拌均匀，进行醇解和酯化反应，反应时间50～70min。反应温度高低取决于动物油脂的凝固点和粘度，如牛油的反应温度宜高，约60～80℃、猪油的反应温度居中，约50～65℃、鱼油和家禽油的反应温度宜低，约20～55℃。如为多种动物的混合油脂，则根据具体情况决定。
(2)上述碱催化反应完毕后，将按按权利要求1配方定量的酸性催化剂、过氧化氢加入，在20～40℃下高速搅拌均匀，进行综合反应，反应时间20～40min。
(3)上述反应混合物静置20～40min分层，排出过量的低碳醇，分离出甘油酯、皂化物，获得粗脂。
(4)在粗脂中加入按按权利要求1配方定量的盐水，搅拌15～25min。
(5)上述混合物静置5～15min，排出水溶液。
(6)产物升温到90～100℃进行减压蒸馏，进一步脱水。
(7)脱水后的产物冷却、过滤，除去固体杂质，获得生物柴油成品。
3、根据权利要求1所述的特征，本发明所述的低酸值的动物油脂原料，主要来源于畜禽屠宰场，也可来源于饭店泔水，以及食品加工厂的回收废油脂。
4、根据权利要求2所述的特征，本发明的全部工艺过程在一个搅拌反应釜内连续完成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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