CN102127490A

CN102127490A - 一种植物油脂酸化油制备生物柴油的方法

Info

Publication number: CN102127490A
Application number: CN2010100179742A
Authority: CN
Inventors: 钟民强; 殷小平; 顾经东; 姜方娟; 薛丽丽
Original assignee: Jiangsu Yonglin Chemical Oil Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yonglin Chemical Oil Co Ltd
Priority date: 2010-01-19
Filing date: 2010-01-19
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明涉及一种植物油脂酸化油制备生物柴油的方法。其特征在于采用200+x酸化油予处理，无催化剂高温，高压酯化，刮板薄膜蒸发器连续蒸馏，短程分子蒸馏连续排残渣，连续碱炼脱酸后获得符合国家标准的生物柴油。本发明是植物油脂酸化油综合利用的新途径。生产出的生物柴油是可再生的，绿色的新能源。本发明为低碳经济，循环经济发展创造了良好的条件。

Description

一种植物油脂酸化油制备生物柴油的方法

技术领域

本发明涉及一种植物油脂酸化油制备生物柴油的方法。属油脂化学领域。

背景技术

近年来，随着矿物能源的日益枯竭和人们对燃料能源的需求急剧攀升，世界各国都在加快开发新能源，特别是可再生能源的开发步伐。植物油脂及其副产物制备生物柴油，特别引起了人们的关注，由于它的燃烧性能丝毫不逊色于石油柴油，还可以直接用于柴油机等石油柴油领域。人们认为生物柴油将是未来石油柴油的替代品。生物柴油具有以下优点，无毒可生物降解，十六烷值高，硫化物一氧化碳排量少，而且它排放的碳来自大气，与石油柴油相比，可大幅度减少二氧化碳的排放，符合国家低碳经济，循环经济可持续发展的战略。

生物柴油制备的工业化技术路线，国外普遍采用植物油脂碱催化酯交换工艺技术路线。没有废弃油脂，酸化油工业化生产装置的报道。国内植物油脂酸化油或地沟油制备生物柴油的工业化技术路线是以酸催化酯化，碱催化酯交换二步甲酯化工艺，该工艺的不足是装置规模小，生产周期长，酸碱催化带来的环境污染，使得生物柴油的商品化进程十分缓慢。因此发明一条安全的，环保的，低能耗的，可规模化的生物柴油工业化技术路线已十分迫切。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有植物油脂酸化油或地沟油制备生物柴油的不连续性，装置规模小，生产周期长，酸碱催化带来的环境污染问题。为解决上述的技术问题，本发明采用如下技术方案。

采用200+x酸化油予处理，无催化剂高温，高压酯化，刮板薄膜蒸发器连续蒸馏，短程分子蒸馏连续排残渣，连续碱炼脱酸。包括如下步骤：

1、200+x酸化油予处理；

2、无催化剂高温，高压酯化；

3、刮板薄膜蒸发器连续蒸馏；

4、短程分子蒸馏连续排残渣；

5、连续碱炼脱酸。

上述工艺中有的工艺技术条件如下：

1、200+x酸化油予处理是在耐压20kg/cm²的予处塔中完成的，酸化油的进料温度为90度，出料温度为200度，洗涤水进水温度为95度，洗涤水出水温度为150度，洗涤水的用量为酸化油的30-50％，酸化油在塔中的停留时间为1～3小时。经过200+x酸化油予处理把加工性能很差的原料变成适合下道工序的好原料；

2、无催化剂高温，高压酯化是在耐压50kg/cm²的酯化塔中完成的，酸化油与甲醇充分混合后经过热交换器加热，混合相在220度左右进入塔中，塔底还有250度左右的甲醇汽输入维持塔的温度。酯化塔压力控制在40kg/cm²，温度控制220度，酯化反应时间为4～6小时。粗甲酯的酸价控制小于7；

3、刮板薄膜蒸发器连续蒸馏是在较低温度和较高真空度的条件下实现的。进料温度控制190度左右，真空度保持0.6mmHg，循环冷却水进水温度小于40度，蒸馏脂肪酸甲酯出料温度低于60度。蒸馏脂肪酸甲酯的酸价小于5；

4、短程分子蒸馏连续排残渣是在较低温度和较高真空度的条件下实现的。进料温度控制210度左右，真空度保持0.2mmHg，内置冷凝进水温度控制40度，蒸馏残渣排放温度小于250度。蒸馏残渣中可挥发的甲酯残留量小于5％；

5、连续碱炼脱酸是在精确计量混合与蝶式离心机分离来实现的，蒸馏脂肪酸甲酯予热到90度左右进入动态混合器与精确计量的碱液混合，再经过延迟老化罐老化，进入蝶式离心机分离脱皂，碱炼酯再经过软水洗涤后经连续真空脱水干燥得符合国家标准的生物柴油。碱液的浓度控制为18～20波美度，软水洗涤水用量为20％左右，脱水温度为140度，脱水真空度保持40mmHg。最终获得酸价小于0.8，水份小于0.05％的生物柴油。

本发明原料易得，实施容易，不仅对植物油脂酸化油制备生物柴油适用，而且也适用于餐饮业回收的地沟油用来制备生物柴油。本发明开辟了植物油脂酸化油综合利用的新途径，为绿色新能源，低碳经济，循环经济和可持续发展的战略创造了良好的条件。

具体实施方式

例一，1000克豆油酸化油

在2升的压力釜中加入酸价为126的豆油酸化油1000克，加入清水500克，开启搅拌，徐徐加热升温至200度，开始计时，维持该温度30分钟，降温至120度以下出料，通过分液漏斗分去下层水液，油层经140度真空脱水，控制水份小于0.1％，经予处理的酸化油酸价150。称取一定数量予处理酸化油和等量的甲醇加入干燥的压力釜内，开启搅拌，徐徐加热升温至220度，压力为40kg/cm²，维持该温度和压力6小时，然后冷却降温至60以下。蒸发回收甲醇，酯化甲酯进行真空蒸馏，得到酸价小于5的脂肪酸甲酯。称取一定数量的蒸馏脂肪酸甲酯加热到90度，放入分液漏斗中加入计算量的碱，超碱量为6％，经充分混合离心分离脱除皂基，清油再经软水洗涤后140度真空脱水干燥得酸价小于0.8，水份小于0.05％的生物柴油860克。

例二，豆油酸化油一百吨。

在予处理塔底部以每小时2吨流量输入90度的酸化油，在予处理塔顶部以每小时0.5吨流量输入95度的热水，塔中分三段送入18kg/cm²的直接蒸汽，酸化油流出塔的温度为200度，酸化油流入塔的酸价为128，流出塔的酸价为157，流出塔的酸化油经闪蒸真空脱水，水份小于0.2％与等量的甲醇混合后，经加热升压进入酯化塔，经过220度，40kg/cm²停留6小时后，混合液进入闪蒸脱醇罐，脱除甲醇的粗甲酯经过列管予热后进入刮板薄膜蒸发器连续蒸馏，控制进料温度控制190度左右，真空度保持0.6mmHg，循环冷却水进水温度小于40度，蒸馏脂肪酸甲酯出料温度低于60度。获得蒸馏脂肪酸甲酯的酸价小于5，刮板薄膜蒸发器的浓缩液进入短程分子蒸馏进行连续排残渣，把脂肪酸甲酯尽可能蒸尽。进料温度控制210度左右，真空度保持0.2mmHg，内置冷凝进水温度控制40度，蒸馏残渣排放温度小于250度。蒸馏残渣中可挥发的甲酯残留量小于5％。蒸馏脂肪酸甲酯经过列管予热后进入连续碱炼糸统，蒸馏脂肪酸甲酯予热到90度左右进入动态混合器与精确计量18波美度的碱液混合，再经过延迟老化罐老化，进入蝶式离心机分离脱皂，碱炼酯再经过20％软水洗涤后经蝶式离心机分离进入连续真空脱水干燥糸统。碱液的浓度控制为18波美度，超碱量为理论碱量的7％，软水洗涤水用量为20％左右，洗涤水温度为95度，脱水温度为140度，脱水真空度保持40mmHg。最终获得酸价小于0.8水份小于0.05％的生物柴油85吨，完全符合国家生物柴油标准。

Claims

1.用植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于采用200+x酸化油予处理等如下步骤。

1，200+x酸化油予处理；

2，无催化剂高温，高压酯化；

3，刮板薄膜蒸发器连续蒸馏；

4，短程分子蒸馏连续排残渣；

5，连续碱炼脱酸。

2.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于200+x酸化油予处理。根据不同酸化油原料的特性差异，采用不同的予处理工艺，在予处理塔底部送入要处理的酸化油，塔顶部淋入洗涤水，直接蒸汽把物料加热到200度，塔顶排出处理好的酸化油，塔底排出洗涤水，酸化油在塔中的停留时间为x，原料的不同停留时间也不同。一般为0.5-------6小时，优化停留时间1----3小时。

3.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于无催化剂高温，高压酯化。酯化一般温度范围为180---250度，酯化一般压力范围为20---50kg/cm2，酯化一般时间范围为2---8小时。

4.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于无催化剂高温，高压酯化的温度范围为180---250度，优化温度控制范围为210----225度。

5.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于无催化剂高温，高压酯化的压力范围为20---50kg/cm2，优化压力控制范围为38----45kg/cm2。

6.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于无催化剂高温，高压酯化的时间范围为2---8小时，优化时间控制范围为4---6小时。

7.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于刮板薄膜蒸发器连续蒸馏。连续蒸馏的真空度一般范围为0.2----2mmhg，导热油输入温度一般范围为220----270度，酯化粗甲酯的进料温度一般范围为180---220度。

8.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在丁刮板薄膜蒸发器连续蒸馏。连续蒸馏的真空度一般范围为0.2----2mmhg，优化真空度控制范围为0.4---0.8mmhg。

9.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于刮板薄膜蒸发器连续蒸馏。连续蒸馏的导热油输入温度一般范围为220----270度，优化导热油输入温度控制范围为240----260度。

10.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于刮板薄膜蒸发器连续蒸馏。连续蒸馏的粗甲酯的进料温度一般范围为180---220度，优化粗甲酯的进料温度控制范围为190----200度。

11.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于短程分子蒸馏连续排残渣。连续排残渣的一般真空度为0.1-----1mmhg，导热油一般输入温度为200----270度，浓缩液进料温度一般范围为170-----230度。

12.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于短程分子蒸馏连续排残渣。连续排残渣的一般真空度为0.1-----1mmhg，优化真空度控制范围为0.2----0.6mmhg。

13.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于短程分子蒸馏连续排残渣。连续排残渣的导热油一般输入温度为200----270度，优化导热油输入温度控制范围为240----260度。

14.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于短程分子蒸馏连续排残渣。连续排残渣的浓缩液进料温度一般范围为170-----230度，优化浓缩液进料温度控制范围为185----215度。

15.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于连续碱炼脱酸，连续碱炼脱酸的液碱浓度一般范围为18---26波美度，碱炼脱酸的的一般温度控制范围为60----90度，蒸馏脂肪酸甲酯采用变频稳流齿轮泵输送，液碱采用变频稳流精准隔膜计量泵输送，甲酯与液碱在动态混合器中充分混合，再经过延迟老化罐老化，进入蝶式离心机分离脱皂，碱炼酯再经过软水洗涤后经连续真空脱水干燥得符合国家标准的生物柴油。

16.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于连续碱炼脱酸，连续碱炼脱酸的液碱浓度一般范围为18---26波美度，优化碱液浓度控制范围为18---22波美度。

17.根据权利要求一所述的植物油脂酸化油制备生物柴油的方法，其特征在于连续碱炼脱酸，连续碱炼脱酸的一般温度控制范围为60----90度，优化碱炼温度控制范围为80----90度。