CN101519600A - 以油脂为原料制备再生燃料油的方法 - Google Patents

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李伟宁
缪羽
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Jiu Yu
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Abstract

本发明涉及以油脂为原料制备再生燃料油的方法。本发明提供一种生物柴油的生产方法,特点在于在油脂经酯化制备的生物柴油中加入碳酸盐后蒸馏。本发明提供的生物柴油的生产方法,可以利用动植物油脂生产符合《柴油机燃料调合用生物柴油GB100》国家标准的要求的生物柴油,而且原料消耗小,成本低。

Description

以油脂为原料制备再生燃料油的方法
技术领域
本发明涉及以油脂为原料制备再生燃料油的方法。
背景技术
随着社会的进步,石油作为第一能源,消耗量越来越大,可开采量迅速减少,“油荒”的说法不时出现。在此背景下,全球都在努力寻找石油的替代能源。其中,生物柴油就是一个研发方向。
生物柴油的生产主要采用化学法,即,用动植物油脂与低碳醇进行酯化反应,生成相应的脂肪酸酯(生物柴油)。当前,我们国家主要是用植物油,比如菜子油或大豆油,先经加酸进行后再加醇进行醇化,以制备生物柴油。在此过程中,醇的用量较大,需要进行回收,而且,产品品质不稳定,通常不能符合《柴油机燃料调合用生物柴油GB100》国家标准的要求。
另外,现有的生物柴油生产工艺,技术路线复杂、加入的醇必须过量,如甲醇用量在油脂1-2倍,后续工艺必须有相应的醇回收装置,能耗高;脂肪中不饱和脂肪酸在高温下容易变质,导致成品油的色泽深;相对酸催化剂用量也增大,成套的设备容量也要随之加大。酯化产物难于回收,成本高;生产过程有废碱液排放,排放的废液污水增多,对热能(水电气)消耗增大,同时对某些设备的腐蚀性也增大等等缺陷,所以,生产的产品出油率低、易氧化混沌、成本高,很难达到国家标准。
发明内容
本发明提供一种生物柴油的生产方法,可以利用动植物油脂生产符合《柴油机燃料调合用生物柴油GB100》国家标准的要求的生物柴油,而且原料消耗小,成本低。
本发明的技术方案如下:
本发明提供一种生物柴油的生产方法,其特征在于,在油脂经酯化制备的生物柴油中加入碳酸盐后蒸馏。
作为优化,本发明提供的上述生物柴油的生产方法如下:
(1)取油脂加入硫酸,然后加入甲醇或乙醇,70-80℃条件下反应;
(2)反应液去除水分和杂质后加入碳酸盐,蒸馏得柴油。
所述甲醇或乙醇的用量为所用油脂重量的10-20%。
所述碳酸盐优选为碳酸钠或碳酸钾。
具体实施方式
实施例1:
表1 市场购买的生物柴油性能参数与本发明的技术对比
Figure A200810006194D00041
注:※示有显著的质量差异和比较。
该市场购买的生物柴油外观色泽呈深红,遇气温变化阴天潮湿、易浑浊。
经2135Ca型柴油发动机,分别燃用的0#柴油和市场购买的生物柴油进行发动机台架性能对比检验:
1.负荷特性对比检测数据如下:
表2 燃油消耗率综合数据
Figure A200810006194D00051
从上述所购市场生物柴油的理化性能、台架测验结果来看,与本发明的MK-6生物柴油对比有明显差距。显而易见,本发明的MK-6生物柴油生产工艺的方法技术优于同类产品。
例:如上述市场所购买的生物柴油,按本发明工艺技术方法,将每吨油料中首次加入160kg碳酸钠(即纯碱:后续投料每吨油料只需加纯碱3%±2),边加料边搅拌边加温蒸馏,170℃以下温度的蒸馏组分作为汽油原料,170℃~360℃温度范围的蒸馏组分经水洗静置,去除水分,抽样检验即可达标合格(国家现行理化指标见表1)进入成品罐。
使用方法:按国家规定调配比例,以生物柴油的10%~20%加入到成品柴油中即可使用。本发明的生物柴油按20%和50%加入0#柴油中使用,均达标无异样,并优于0#柴油指标。
经BJ493ZQ柴油发动机分别燃用的0#柴油和本发明方法制备的生物柴油进行发动机台架性能对比检验,按GB/T14951-1994《汽车节油技术评定方法》计算:
1、柴油机负荷特性对比检验
市区运行模式节油率:0.4%
城间运行模式节油率:0.2%
快速车道运行模式节油率:-0.3%
2、柴油机总功率对比检验
转矩对比系数:1.02
功率对比系数:1.01
3、柴油机五种转速平均排气烟度净化率:16.0%。
本发明所生产的生物柴油实例功效对比,由此可见本发明是行之有效、在同类产品中具领先地位的。
表3:市场购买生物柴油加本发明技术方法生产的柴油理化检验对比
Figure A200810006194D00061
注:※示有显著的质量差异和比较。
实施例2:
本实施提供的生物柴油的生产方法如下:
(1)取菜籽油加入硫酸,然后加入甲醇或乙醇,70-80℃条件下反应;
(2)反应液去除水分和杂质后加入碳酸盐,蒸馏得柴油。
所述甲醇或乙醇的用量为所用油脂重量的10-20%。
所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾。
首次投料每吨油料加入160kg碳酸钠(即纯碱:后续投料每吨油料只需加纯碱3%±2),边加料边搅拌边加温蒸馏,170℃以下温度的蒸馏组分作为汽油原料,170℃~360℃温度范围的蒸馏组分经水洗静置,去除水分,抽样检验合格(国家现行理化指标见表1)进入成品罐。
使用方法:按国家规定调配比例,以生物柴油的10%~20%加入到成品柴油中即可使用。本发明的生物柴油按20%和50%加入0#柴油中使用,均达标无异样,并优于0#柴油指标。
经BJ493ZQ柴油发动机分别燃用的0#柴油和本发明方法制备的生物柴油进行发动机台架性能对比检验,按GB/T14951-1994《汽车节油技术评定方法》计算:
1、柴油机负荷特性对比检验
市区运行模式节油率:1.2%
城间运行模式节油率:0.8%
快速车道运行模式节油率:0.3%
2、柴油机总功率对比检验
转矩对比系数:1.02
功率对比系数:1.01
3、柴油机五种转速平均排气烟度净化率:26.0%。
本发明所生产的生物柴油实例功效对比,由此可见本发明是行之有效、在同类产品中具领先地位的。
表4 以菜籽油为原料生产的生物柴油理化检验结果
Figure A200810006194D00071
实施例3:
本实施提供的生物柴油的生产方法如下:
(1)取动物油脂加入硫酸,然后加入甲醇或乙醇,70-80℃条件下反应;
(2)反应液去除水分和杂质后加入碳酸盐,蒸馏得柴油。
所述甲醇或乙醇的用量为所用油脂重量的10-20%。
所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾。
首次投料每吨油料加入160kg碳酸钠(即纯碱:后续投料每吨油料只需加纯碱3%±2),边加料边搅拌边加温蒸馏,170℃以下温度的蒸馏组分作为汽油原料,170℃~360℃温度范围的蒸馏组分经水洗静置,去除水分,抽样检验合格(国家现行理化指标见表1)进入成品罐。
使用方法:按国家规定调配比例,以生物柴油的10%~20%加入到成品柴油中即可使用。本发明的生物柴油按20%和50%加入0#柴油中使用,均达标无异样,并优于0#柴油指标。
经BJ493ZQ柴油发动机分别燃用的0#柴油和本发明方法制备的生物柴油进行发动机台架性能对比检验,按GB/T14951-1994《汽车节油技术评定方法》计算:
1、柴油机负荷特性对比检验
市区运行模式节油率:0.7%
城间运行模式节油率:0.4%
快速车道运行模式节油率:0.2%
2、柴油机总功率对比检验
转矩对比系数:1.02
功率对比系数:1.01
3、柴油机五种转速平均排气烟度净化率:16.1%。
本发明所生产的生物柴油实例功效对比,由此可见本发明是行之有效、在同类产品中具领先地位的。
表5 以动物油为原料生产的生物柴油理化检验结果
Figure A200810006194D00091
本发明所用甲醇(乙醇)用量在油脂中只占13%±3,硫酸占油脂的2%±1。
实施例4:
本实施例采用地沟油等原料提炼的混合油为原料,制备生物柴油。
1、油脂原料经清洗筛选,分类熬炼,按每吨熬炼油脂加入98%浓硫酸(应用量2.5%±0.5)和含98%以上的甲醇(应用量15%),先加油后加酸再加甲醇,边搅拌边加温,温度控制在70~80℃蒸馏回流,搅拌转速每分钟80~120转,时间2h±1h后逐渐升温至100℃时,回收甲醇或乙醇另加工反复使用。
反应罐中经加工反应的油料水洗,净置待油水分离(层)排去水份,其油料进入110℃干燥罐蒸去水份后进入碱性催化,首次投料每吨油料加入16%碳酸钠(即纯碱:后续投料每吨油料只需加纯碱3%±2),边加料边搅拌边加温蒸馏,其温度控制在170℃以下的作为汽油原料,而170℃~360℃以内的用常压(真空)牵引泵,抽出油品后经水洗静置,油水分离(层)排出水分,其油升温至100℃蒸去水分,抽样检验合格(国家现行理化指标见表1)进入成品罐。
2、使用方法按国家规定调配比例以生物柴油的10%~20%加入到成品柴油中即可使用。本发明的生物柴油按20%和50%加入0#柴油中使用,均达标无异样,并优于0#柴油指标。
经BJ493ZQ柴油发动机分别燃用的0#柴油和本发明“蚁熊”牌MK-6生物柴油进行发动机台架性能对比检验,按GB/T14951-1994《汽车节油技术评定方法》计算:
1、柴油机负荷特性对比检验
市区运行模式节油率:0.9%
城间运行模式节油率:0.6%
快速车道运行模式节油率:0.0%
2、柴油机总功率对比检验
转矩对比系数:1.02
功率对比系数:1.01
3、柴油机五种转速平均排气烟度净化率:12.0%。
本发明所生产的生物柴油实例功效对比,由此可见本发明是行之有效、在同类产品中具领先地位的。
表6 以餐厨油为原料生产的生物柴油理化检验结果
Figure A200810006194D00101
注:物料理论消耗及实际消耗:
(1)每吨酸化油能制成生物柴油95~110%;
(2)每吨纯油脂能制成生物柴油95%±;副产甘油3%±2;
(3)每吨纯油脂从理论计算甲醇消耗10%±。

Claims (4)

1.以油脂为原料制备再生燃料油的方法,其特征在于,在油脂经酯化制备的生物柴油中加入碳酸盐后蒸馏。
2.根据权利要求1所述以油脂为原料制备再生燃料油的方法,其特征在于,步骤如下:
(1)取油脂加入硫酸,然后加入甲醇或乙醇,70-80℃条件下反应;
(2)反应液去除水分和杂质后加入碳酸盐,蒸馏得柴油。
3.根据权利要去1或2任意一项所述以油脂为原料制备再生燃料油的方法,其特征在于,所述甲醇或乙醇的用量为所用油脂重量的10-20%。
4.根据权利要去1或2任意一项所述以油脂为原料制备再生燃料油的方法,其特征在于,所述碳酸盐为碳酸钠或碳酸钾。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103980961A (zh) * 2014-05-27 2014-08-13 武汉嘉源华环保科技股份有限公司 一种餐厨废弃油脂再生生物燃油的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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