CN101811964B - 一种脂肪酸甲酯的合成方法 - Google Patents
一种脂肪酸甲酯的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101811964B CN101811964B CN 201010151761 CN201010151761A CN101811964B CN 101811964 B CN101811964 B CN 101811964B CN 201010151761 CN201010151761 CN 201010151761 CN 201010151761 A CN201010151761 A CN 201010151761A CN 101811964 B CN101811964 B CN 101811964B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction
- whole order
- primary reaction
- fatty acid
- primary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 title claims abstract description 28
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title abstract 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 204
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 162
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 36
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 14
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 12
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 claims description 9
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 abstract 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 abstract 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 abstract 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 abstract 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003760 tallow Substances 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明公开了一种脂肪酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：(1)初级反应：将摩尔比为1∶3～5的脂肪酸和气相甲醇，在温度为100～140℃，催化剂浓硫酸存在下，经初级酯化反应，得到转化率为80wt％以上的半成品；(2)甲醇精制：未参加初级反应的气相甲醇去精馏增浓，再经增压后得到精制气相甲醇；(3)终级反应：将所述精制气相甲醇与所述半成品进行终级反应，反应温度为100～140℃，转化率99wt％，得到产品脂肪酸甲酯，未反应的气相甲醇去参与初级反应。本发明采取气相甲醇循环使用，在保证转化率的前提下，实现了脂肪酸甲酯的连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及脂肪酸甲酯的合成领域，特别涉及一种脂肪酸甲酯的连续酯化合成方法。
背景技术
脂肪酸甲酯是一种可再生能源，它来自可再生的植物油或动物脂肪，做为石油产品的替代品，由于其具有优良的环保性能，含硫量低，含氧量高，燃烧时排放的HC、CO等有害物质少，不仅可以减轻世界石油能源日益短缺的局面，而且还能降低空气污染物和二氧化碳的排放量，非常有利于环境保护，因此脂肪酸甲酯是一种新型绿色的环保能源。因此，世界各国对此产品的需求量越来越大，目前世界各国纷纷投入到脂肪酸甲酯的生产和研究中。
目前脂肪酸甲酯的生产一般使用脂肪酸与甲醇为原料，在催化剂作用下进行酯化反应，传统的生产方法是将脂肪酸及过量甲醇加入间歇式酯化反应釜，加热条件下进行回流反应，酯化反应完毕，未反应的甲醇从反应釜蒸出，然后经冷凝器冷凝，再经精馏塔提纯，提纯后经再次冷凝后回流至反应釜继续参与反应。由于反应过程甲醇需要经过多次蒸馏冷凝，因此不仅能源消耗高，而且操作复杂，反应时间长，生产效率低；在设备投资方面，由于每一套酯化反应釜需要配备一套甲醇蒸馏冷凝装置，因此设备投资也高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种脂肪酸甲酯连续酯化、甲醇气相循环使用的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种脂肪酸甲酯的合成方法，包括以下步骤：
(1)初级反应：将摩尔比为1∶3～5的脂肪酸和气相甲醇，在温度为100～140℃，催化剂浓硫酸存在下，经初级酯化反应，得到转化率为80wt％以上的半成品；
(2)甲醇精制：未参加初级反应的气相甲醇去精馏增浓，再经增压后得到精制气相甲醇；
(3)终级反应：将所述精制气相甲醇与所述半成品进行终级反应，反应温度为100～140℃，转化率99wt％，得到产品脂肪酸甲酯，未反应的气相甲醇去参与初级反应。
其中，所述初级反应为多级初级反应，采用多个相互串联的初级反应釜进行，并从位于串联始端的初级反应釜的底部进料，每一级初级反应完毕的物料从初级反应釜的侧壁溢出并输送到下一级初级反应釜，进行连续多级初级反应。
优选的，所述多级初级反应为2～4级。
其中，所述催化剂浓硫酸的加入量为脂肪酸与甲醇总量的1～3wt‰，所述浓硫酸的浓度为98wt％。
其中，所述初级反应完毕后，按反应配比补加消耗掉的甲醇，所述补加的甲醇经精制后参与终级反应。
作为一种改进，所述终级反应采用相互并联的第一终级反应釜和第二终级反应釜进行；所述精制气相甲醇与所述半成品首先进入第一终级反应釜，在第一终级反应釜内终级反应完毕，将所述精制气相甲醇与所述半成品切换到第二终级反应釜继续进行反应，第二终级反应釜终级反应完毕再切换到第一终级反应釜，依次循环。
所述初级反应和终级反应的总酯化反应时间为6～10小时。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明采用连续酯化反应方法，初级反应为连续的2～4级反应，酯化反应完全，转化率高，因此反应时间相对现有技术缩短。
2、由于本发明酯化反应中甲醇为气相甲醇，且气相甲醇循环使用，由于物料不断流动，生成的脂肪酸甲酯不断溢出，使得气体甲醇与脂肪酸的接触反应机会增多，因此提高了脂肪酸甲酯的转化率，相应缩短了反应时间，提高了生产效率，而且气相甲醇可以在几级初级反应中连续使用，不需要多次蒸馏冷凝，不仅能源消耗大大降低，而且也避免了现有技术中甲醇在多次蒸馏过程中的损失。
3、本发明终级反应釜包括两个，精制甲醇与初级反应后的半成品在第一终级反应釜内反应转化率达到99wt％以后，切换到第二终级反应釜继续进行反应，第二终级反应釜反应完毕再切换到第一终级反应釜，在充分保证转化率的前提下，实现了脂肪酸甲酯的连续生产。
4、本发明脂肪酸甲酯的生产采取连续酯化、甲醇气相循环使用的方法，相对现有技术，产能提高30％以上；反应时间缩短30％；热能降低50％；电能降低20％；设备投资减少20％；工人劳动强度降低20％。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如附图所示，脂肪酸与气相甲醇首先进入第一初级反应釜，并从第一初级反应釜的底部进料，进行第一级初级酯化反应，第一级初级酯化反应完成后，反应物料进入第二初级反应釜，进行第二级初级酯化反应；第二级初级酯化反应完成后，反应物料进入第三初级反应釜，进行第三级初级酯化反应；第三级初级酯化反应完成后的半成品进入第一终级反应釜，整个初级反应过程中，不需要补加甲醇，初级反应完毕后未反应的甲醇进入精馏塔进行精馏提纯，经精馏增浓后的气相甲醇经增压器增压后进入第一终级反应釜，与半成品进行终级反应，甲醇与初级反应后的半成品在第一终级反应釜内反应转化率达到99wt％以后，得到的产品脂肪酸甲酯从终级反应釜底部排出，将半成品切换到第二终级反应釜继续进行反应，第二终级反应釜反应完毕再切换到第一终级反应釜，依次循环。终级反应后未反应的甲醇循环进入第一初级反应釜参与初级反应。反应过程中因反应消耗掉需补加的甲醇在精馏塔前加入，经精馏增压后进入终级反应釜。
实施例1
将摩尔比为1∶4的脂肪酸和气相甲醇，加入脂肪酸和甲醇总量3wt‰的98wt％的浓硫酸，在温度为120℃，首先经过串联的第一初级反应釜进行一级初级酯化反应，一级初级反应完毕的物料从第一级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第二级初级反应釜进行二级初级酯化反应，二级初级反应完毕的物料从第二级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第三级初级反应釜进行三级初级酯化反应，物料经连续三级初级酯化反应，转化率达到80wt％初级反应完成，初级反应完成后的半成品去第一终级反应釜；未反应的甲醇与补加的甲醇先进行精馏提纯，并经增压器增压后进入第一终级反应釜，与半成品在温度为120℃，进行终级反应，反应转化率达到99wt％，终级反应完毕，总酯化时间8小时，得到产品脂肪酸甲酯，未反应的气相甲醇去参与初级反应。此时将半成品和精制后的甲醇切换至第二终级反应釜，继续进行终级反应。
实施例2
将摩尔比为1∶3的脂肪酸和气相甲醇，加入脂肪酸和甲醇总量2wt‰的98wt％的浓硫酸，在温度为130℃，首先经过串联的第一初级反应釜进行一级初级酯化反应，一级初级反应完毕的物料从第一级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第二级初级反应釜进行二级初级酯化反应，二级初级反应完毕的物料从第二级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第三级初级反应釜进行三级初级酯化反应，物料经连续三级初级酯化反应，转化率达到80wt％初级反应完成，初级反应完成后的半成品去第一终级反应釜；未反应的甲醇与补加的甲醇先进行精馏提纯，并经增压器增压后进入第一终级反应釜，与半成品在温度为130℃，进行终级反应，反应转化率达到99wt％，终级反应完毕，总酯化时间9小时，得到产品脂肪酸甲酯，未反应的气相甲醇去参与初级反应。此时将半成品和精制后的甲醇切换至第二终级反应釜，继续进行终级反应。
实施例3
将摩尔比为1∶5的脂肪酸和气相甲醇，加入脂肪酸和甲醇总量1.5wt‰的98wt％的浓硫酸，在温度为135℃，首先经过串联的第一初级反应釜进行一级初级酯化反应，一级初级反应完毕的物料从第一级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第二级初级反应釜进行二级初级酯化反应，二级初级反应完毕的物料从第二级初级反应釜的侧壁溢出并输送到第三级初级反应釜进行三级初级酯化反应，物料经连续三级初级酯化反应，转化率达到80wt％初级反应完成，初级反应完成后的半成品去第一终级反应釜；未反应的甲醇与补加的甲醇先进行精馏提纯，并经增压器增压后进入第一终级反应釜，与半成品在温度为135℃，进行终级反应，反应转化率达到99wt％，终级反应完毕，总酯化时间7小时，得到产品脂肪酸甲酯，未反应的气相甲醇去参与初级反应。此时将半成品和精制后的甲醇切换至第二终级反应釜，继续进行终级反应。
Claims (5)
1.一种脂肪酸甲酯的合成方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）初级反应：将摩尔比为1：3～5的脂肪酸和气相甲醇，在温度为100～140℃，催化剂浓硫酸存在下，经初级酯化反应，得到转化率为80wt%以上的半成品，所述初级反应为多级初级反应，采用多个相互串联的初级反应釜进行，并从位于串联始端的初级反应釜的底部进料，每一级初级反应完毕的物料从初级反应釜的侧壁溢出并输送到下一级初级反应釜，进行连续多级初级反应；
（2）甲醇精制：未参加初级反应的气相甲醇去精馏增浓，再经增压后得到精制气相甲醇；
（3）终级反应：将所述精制气相甲醇与所述半成品进行终级反应，所述终级反应采用相互并联的第一终级反应釜和第二终级反应釜进行；所述精制气相甲醇与所述半成品首先进入第一终级反应釜，在第一终级反应釜内终级反应完毕，将所述精制气相甲醇与所述半成品切换到第二终级反应釜继续进行反应，第二终级反应釜终级反应完毕再切换到第一终级反应釜，依次循环，反应温度为100～140℃，转化率99wt%，得到产品脂肪酸甲酯，未反应的气相甲醇去参与初级反应。
2.如权利要求1所述的脂肪酸甲酯的合成方法，其特征在于：所述多级初级反应为2～4级。
3.如权利要求1所述的脂肪酸甲酯的合成方法，其特征在于：所述催化剂浓硫酸的加入量为脂肪酸与甲醇总量的1～3wt‰，所述浓硫酸的浓度为98wt%。
4.如权利要求1所述的脂肪酸甲酯的合成方法，其特征在于：所述初级反应完毕后，按反应配比补加消耗掉的甲醇，所述补加的甲醇经精制后参与终级反应。
5.如权利要求1至4所述的任一种脂肪酸甲酯的合成方法，其特征在于：所述初级反应和终级反应的总酯化反应时间为6～10小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010151761 CN101811964B (zh) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | 一种脂肪酸甲酯的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010151761 CN101811964B (zh) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | 一种脂肪酸甲酯的合成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101811964A CN101811964A (zh) | 2010-08-25 |
| CN101811964B true CN101811964B (zh) | 2013-03-13 |
Family
ID=42619353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010151761 Active CN101811964B (zh) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | 一种脂肪酸甲酯的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101811964B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206553A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-10-05 | 上海交通大学 | 脂肪酸甲酯的制备方法 |
| CN102206552A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-10-05 | 湖南未名创林生物能源有限公司 | 一种汽液固非均相催化制备生物柴油的方法与装置 |
| CN102586027A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-07-18 | 潍坊大明生物科技有限公司 | 一种利用废弃油脂连续化生产生物柴油的方法 |
| CN104263525A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-07 | 华南理工大学 | 一种无预混生物柴油气液喷雾反应工艺及装置 |
| CN105111075A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-02 | 华东理工大学 | 邻苯二甲酸酯类增塑剂连续生产新工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101070283A (zh) * | 2006-05-08 | 2007-11-14 | 李普选 | 脂肪酸甲酯生产工艺及装置 |
| CN101195572A (zh) * | 2006-12-08 | 2008-06-11 | 四川古杉油脂化学有限公司 | 一种脂肪酸甲酯的合成方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070055073A1 (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-08 | Mcgurk Thomas B | Methods and apparatus for producing lower alkyl esters |
-
2010
- 2010-04-21 CN CN 201010151761 patent/CN101811964B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101070283A (zh) * | 2006-05-08 | 2007-11-14 | 李普选 | 脂肪酸甲酯生产工艺及装置 |
| CN101195572A (zh) * | 2006-12-08 | 2008-06-11 | 四川古杉油脂化学有限公司 | 一种脂肪酸甲酯的合成方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 尹树花等.脂肪酸甲酯的生产工艺研究.《精细石油化工进展》.2009,第10卷(第11期),31-34. |
| 王莅等.连续反应精馏合成C16-18混酸甲酯的研究.《精细化工》.1999,第16卷10-12. |
| 脂肪酸甲酯的生产工艺研究;尹树花等;《精细石油化工进展》;20091130;第10卷(第11期);31-34 * |
| 连续反应精馏合成C16-18混酸甲酯的研究;王莅等;《精细化工》;19991231;第16卷;10-12 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101811964A (zh) | 2010-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101811964B (zh) | 一种脂肪酸甲酯的合成方法 | |
| CN100335594C (zh) | 一种制备生物柴油的方法 | |
| CN101906355A (zh) | 一种利用餐厨垃圾回收油制取生物柴油的方法 | |
| CN103012062A (zh) | 一种合成气间接生产乙醇的工艺及其应用 | |
| CN102675093A (zh) | 一种乙酸正丁酯合成的工艺方法 | |
| CN105176696A (zh) | 使用脂肪酸制备脂肪酸烷基酯的方法 | |
| CN101891620B (zh) | 邻苯二甲酸二仲辛酯的连续酯化生产方法 | |
| CN201704307U (zh) | 用于脂肪酸甲酯的酯化反应装置 | |
| CN101337890B (zh) | 应用复合催化剂制备乙酰乙酸甲酯的方法 | |
| CN102690186A (zh) | 乙酸甲酯水解隔板反应精馏塔及其操作方法 | |
| CN106242970A (zh) | 一种生产己二酸二甲酯的设备及方法 | |
| CN101747182A (zh) | 一种低酸值酯化新工艺 | |
| CN202638026U (zh) | 一种可分离多组分的间歇精馏装置 | |
| CN102161933B (zh) | 一种以麻风果为原料一步制备生物柴油的方法 | |
| CN102351690A (zh) | 硬脂酸甲酯的制备方法 | |
| CN101104810A (zh) | 一种生物柴油的制备方法 | |
| RU2548907C1 (ru) | Способ конверсии глицерина в пропиленгликоль | |
| CN106929163B (zh) | 一种废弃油脂的降酸系统 | |
| CN101870927B (zh) | 一种油脚制备脂肪酸甲酯的方法及装置 | |
| CN202509070U (zh) | 一种脂肪酸甲酯酯化反应设备 | |
| CN105001999A (zh) | 一种废油脂连续酯化生产生物柴油的方法 | |
| CN103013678B (zh) | 降低生物柴油粗产品酸值的方法以及生物柴油的制备方法 | |
| CN101624534A (zh) | 一种生物柴油生产中甲醇酯化的方法 | |
| CN209221538U (zh) | 一种基础油精馏装置 | |
| CN110078598B (zh) | 一种聚甲氧基二甲醚的多段反应精馏合成工艺方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGXI TIANYUAN HIGH-TECH CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: WEIFANG DAMING BIOTECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20140522 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 262404 WEIFANG, SHANDONG PROVINCE TO: 332400 JIUJIANG, JIANGXI PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140522 Address after: 332400 Jiangxi Xiushui County Industrial Park project area Wu Patentee after: Jiangxi Tian Yuan high & New Technology Co., Ltd. Address before: 262404, Shandong, Weifang province Changle Zhu Liu Industrial Park, 309 National Road 355 kilometers, Weifang Daming Chemical Co., Ltd. Patentee before: Weifang Daming Biotechnology Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 332400 Jiangxi Xiushui County Industrial Park project area Wu Patentee after: Jiangxi Tian Yuan environmental Limited by Share Ltd Address before: 332400 Jiangxi Xiushui County Industrial Park project area Wu Patentee before: Jiangxi Tian Yuan high & New Technology Co., Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 332400 Jiangxi province Jiujiang Xiushui County Industrial Park project area Wu Patentee after: Jiangxi Tianyuan Environmental Protection Group Co., Ltd Address before: 332400 Jiangxi Xiushui County Industrial Park project area Wu Patentee before: JIANGXI TIANYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION Co.,Ltd. |