CN102140386B - 一种地沟油脱胶的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种地沟油脱胶的方法，它可以解决现有技术存在的时间长，胶质带油率高，沉降不完全及效果较差的问题。技术方案是，所述方法包括以下步骤：(1)酸炼；(2)水化；(3)絮凝沉降；(4)分离脱水；絮凝沉降脱胶步骤为：将水化后的油料加热至65-75℃，取地沟油质量1％～2％的PAC，和地沟油质量0.5％～1％的PAM，加入地沟油质量4-6％的热水溶解后，加入搅拌罐，充分搅拌混合8-12分钟后，转移到沉降罐静置沉降50-70分钟，进入分离脱水步骤。本发明将絮凝剂应用于地沟油脱胶，通过添加絮凝剂加快胶质的絮凝沉降，可以大大的减少沉降时间，减少原材料损耗，使脱胶油中的含磷量降至8ppm以下。

Description

一种地沟油脱胶的方法
技术领域
本发明属于生物燃料技术领域，具体地说，涉及一种生物柴油脱胶的方法。
背景技术
地沟油脱胶概述：地沟油富含磷脂、蛋白质、粘液质和糖基甘油二酯等，与甘三酯组成溶胶体系名为地沟油的胶溶性杂质。胶溶性杂质的存在不仅影响地沟油的稳定性，而且影响地沟油精炼和深度加工的工艺效果。反应过程中，使催化剂中毒降低催化活性；在脱色过程中，会增大吸附剂的耗用量，降低脱色效果。由此生产的生物柴油，在作为发动机燃料使用时，燃烧后积碳多，燃烧不充分，冒黑烟，对发动机的运动部件磨损大。因此，必须首先脱除胶溶性杂质。
脱胶是脱除地沟油中含有胶体物质的工艺过程。在脱除的胶质物中，主要是磷脂和与磷脂结合钙、镁、铁微量金属及其它杂质。脱胶工艺效果对其后脱色、脱臭、脱蜡工艺也有一定影响。现有的脱胶的方法有水化脱胶、酸炼脱胶、吸附脱胶、热聚脱胶及化学试剂脱胶等，油脂工业上应用最为普遍的是水化脱胶和酸炼脱胶，食用油脂的精制多采用水化脱胶，强酸酸炼脱胶则用于工业用油的精制。
生物柴油生产脱胶与油脂脱胶类似，原理相同，所以实际生产工艺借鉴油脂工业脱胶的工艺。由于我国特有的国情，决定了不可能使用食用油生产生物柴油，地沟油成为生产原料的重要来源。而地沟油通常都经过高温煎炸或长时间的酸败，不但酸价高，而且胶质含量有的高达40％-50％，根本无法直接采用生物柴油的生产方法。常规间歇式生产工艺中脱胶因为胶质含量高常用酸炼脱胶。该工艺有设备简单，投资小等优点，但是需要较长的沉降时间，一般要10小时以上，而且胶质带油率高，沉降不完全，效果较差。
发明内容
本发明提供了一种生物柴油脱胶的方法，它可以解决现有技术存在的时间长，胶质带油率高，沉降不完全及效果较差的问题。
为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种生物柴油脱胶的方法，所述方法包括以下步骤：(1)酸炼；(2)水化；(3)絮凝沉降；(4)分离脱水；所述絮凝沉降步骤为：将水化后的油料加热至65-75℃，取质量为地沟油质量1％～2％的PAC，和质量为地沟油质量0.5％～1％的PAM，加入质量为地沟油质量4-6％的80℃～90℃的热水溶解，加入搅拌罐形成混合油料，充分搅拌混合8-12分钟后，转移到沉降罐静置沉降50-70分钟，进入所述分离脱水步骤。
在本发明的技术方案中，还具有以下附加技术方案。
所述酸炼步骤为：将地沟油由输油泵泵入换热器，预热到65～70℃后进入酸混合搅拌罐，加入质量为地沟油质量0.2％～0.5％的磷酸搅拌下进行调理，之后自然冷却至40℃以下；
所述水化步骤为：在搅拌罐内加入质量为地沟油质量3％-5％、浓度为8-9波美度的NaOH溶液，调节pH7～8，搅拌反应25-35分钟使胶质充分水化；
所述分离脱水步骤为：将絮凝沉降步骤后混合油料放出下层胶杂，上层油脂经蒸发器脱水至水含量1‰以下，得到标准原料油。
所述磷酸含量83-88％。
可选的，所述换热器为列管式换热器。
可选的，所述蒸发器为薄膜蒸发器。
絮凝剂及其机理：絮凝剂是带有正电(负)性的基团中和一些溶质中带有负(正)电性难于分离的一些粒子或者叫颗粒，降低其电势，使其处于不稳定状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒结晶絮凝变大，并通过物理或者化学方法分离出来，一般为达到这种目的而使用的药剂，称之为絮凝剂。并利用絮凝剂的这一特性应用于地沟油脱胶。
本发明絮凝沉淀法是选用无机絮凝剂，如聚合氯化铝(PAC)，或有机高分子絮凝剂，聚丙烯酰胺(PAM)，配制成水溶液加入地沟油中，便会产生压缩双电层，使地沟油中的悬浮微粒失去稳定性，加速胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体长大到一定体积后即在重力作用下脱离油相沉淀，从而去除地沟油中悬浮的胶体微粒。经试验验证，应用絮凝剂胶体结晶的速度是未添加絮凝剂的8～10倍，而且胶质带油率由原来的30％～40％，降低到5％左右。
可见，本发明将絮凝剂应用于生物柴油脱胶，通过添加絮凝剂加快胶质的絮凝沉降，可以大大的减少沉降时间，减少原材料损耗，使脱胶油中的含磷量降至8ppm以下。此外，本发明的方法可以同时去除水化磷脂和非水化磷脂，缩短了工艺流程。
具体实施方式
地沟油中除含有水化磷脂外，还含有非水化磷脂，即磷脂酸和脑磷脂的钙镁复盐。对于这类磷脂酰基结合弱极性基团所复合的磷脂，水化脱除是非常困难的。鉴于这些非水化磷脂在酸性和碱性条件下可以解离，解离的磷脂能形成不溶于油的水合液态晶体，所以采用酸炼脱胶工艺外加絮凝剂絮凝加快絮凝结晶沉降。
实施例1
本发明的方法步骤如下：
1酸炼
将地沟油由输油泵泵入列管式换热器，预热到65～70℃后进入酸混合搅拌罐，加入质量为地沟油质量0.2％的磷酸搅拌下进行调理，之后自然冷却至40℃以下。
2水化
在搅拌罐内(带加热盘管)加入地沟油质量3％、浓度为8波美度的NaOH溶液，调节pH7～8，搅拌反应25分钟使胶质充分水化。
3絮凝沉降
将水化后的油料加热至70℃左右，将地沟油质量1％～2％的PAC和地沟油质量0.5％～1％的PAM与地沟油质量5％左右的热水(80℃～90℃)溶解后，加入搅拌罐，与地沟油充分搅拌混合10分钟后，转移到沉降罐静置沉降1小时左右。取上层油料，用实际胶质测定仪测其胶质含量，低于10ppm为合格原料。取下层絮凝胶体，加热破坏胶体后测其含油量。
4.分离脱水
放出下层胶杂，上层油脂经薄膜蒸发器脱水至水含量1‰以下，得到标准原料油。
实施例2
本发明的方法步骤如下：
1酸炼
将地沟油由输油泵泵入列管式换热器，预热到65～70℃后进入酸混合搅拌罐，加入质量为地沟油质量0.5％的磷酸搅拌下进行调理，之后自然冷却至40℃以下。
2水化
在搅拌罐内(带加热盘管)加入地沟油质量5％、浓度为9波美度的NaOH溶液，调节pH7～8，搅拌反应30分钟使胶质充分水化。
3絮凝沉降
将水化后的油料加热至70℃左右，将地沟油质量1％～2％的PAC和地沟油质量0.5％～1％的PAM与地沟油质量5％左右的热水(80℃～90℃)溶解后，加入搅拌罐，与地沟油充分搅拌混合10分钟后，转移到沉降罐静置沉降1小时左右。取上层油料，用实际胶质测定仪测其胶质含量，低于10ppm为合格原料。取下层絮凝胶体，加热破坏胶体后测其含油量。
4.分离脱水
放出下层胶杂，上层油脂经薄膜蒸发器脱水至水含量1‰以下，得到标准原料油。
在上述实施例中，所述磷酸含量83-88％。所述换热器为列管式换热器。所述蒸发器为薄膜蒸发器。
在上述实施例中，PAC是聚合氯化铝，PAM是聚丙烯酰胺。
本发明将絮凝剂应用于生物柴油脱胶，通过添加絮凝剂加快胶质的絮凝沉降，可以大大的减少沉降时间，使沉降时间缩短至1小时；减少原材料损耗，胶质带油率由原来的30％～40％，降低到5％左右；此脱胶方法可以使脱胶油中的含磷量降至5ppm以下，完全符合生物柴油生产原料的要求，生产的生物柴油性能提升5％左右。而且工艺简单精练，设备投资少，解决了间歇式脱胶工艺生产周期长的问题。
由本发明生产出的生物柴油，燃烧完全充分，黑烟大大减少，柴油机的积炭减少，提高了柴油机的运行可靠性和使用寿命。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种地沟油脱胶的方法，所述方法包括以下步骤：(1)酸炼；(2)水化；(3)絮凝沉降；(4)分离脱水；其特征在于，所述絮凝沉降脱胶步骤为：将水化后的油料加热至65-75℃，取质量为地沟油质量1％～2％的聚合氯化铝，和质量为地沟油质量0.5％～1％的聚丙烯酰胺，加入质量为地沟油质量4-6％的80℃～90℃的热水溶解后，加入搅拌罐形成混合油料，充分搅拌混合8-12分钟后，转移到沉降罐静置沉降50-70分钟，进入所述分离脱水步骤；
所述酸炼步骤为：将地沟油由输油泵泵入换热器，预热到65～70℃后进入酸混合搅拌罐，加入质量为地沟油质量0.2％～0.5％的磷酸搅拌下进行调理，之后自然冷却至40℃以下；
所述水化步骤为：在搅拌罐内加入质量为地沟油质量3％-5％、浓度为8-9波美度的NaOH溶液，调节pH7～8，搅拌反应25-35分钟使胶质充分水化；
所述分离脱水步骤为：将絮凝沉降步骤后混合油料放出下层胶杂，上层油脂经蒸发器脱水至水含量1‰以下，得到标准原料油。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磷酸含量为83-88％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述换热器为列管式换热器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸发器为薄膜蒸发器。
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