CN104774655A

CN104774655A - 一种利用废弃动植物油生产的生物柴油及其生产方法

Info

Publication number: CN104774655A
Application number: CN201510152672.9A
Authority: CN
Inventors: 石宏; 李志财; 李伟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2015-07-15

Abstract

本发明公开了一种利用废弃动植物油生产生物柴油的方法，由废弃油脂和甲醇为主要原料，添加硫酸锌、硫酸铝、硫酸四胺络合铜、氧化铬和硫化铝作为催化剂，制备时，先蒸发水分，再进行酸化处理、酯化反应和回流反应，整个过程中加热温度和反应时间都经过严格控制，使得充分反应；制得的生物柴油燃烧效率高稳定，燃烧后排放的尾气污染物少，且明显低于现有技术的其他甲醇燃料产品。

Description

一种利用废弃动植物油生产的生物柴油及其生产方法

技术领域 本发明属于燃油技术领域，具体涉及一种利用废弃动植物油生产的生物柴油及其生产方法。

背景技术 随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，人们对石油的消耗量日益增长，特别是汽车和飞机等交通工具的燃油发动机对石油的需求更是大幅增长，而石油资源属于不可再生资源，石油的用途又十分广泛，随着石油开采量的不断提高和石油总量的减少，其价格会不断的升高，势必会对社会经济的发展造成制约；并且，柴油发动机内的燃油燃烧后会产生大量的有害成分以及颗粒物，虽然比汽油的能量密度高，燃油消耗率低，但是对环境的污染大；而人们日常生活中产生的大量的废弃动植物油，由于没有回收再利用的途径常被丢弃排放，严重污染环境，也是对资源的一种浪费；并且，一些不发分子回收进行简单的粗加工后又重新进入食品行业，人们食用后会严重危害身体健康；因此，如何将废弃的动、植物油脂回收再利用，制成可用于燃油发动机的生物柴油，不仅是对资源的合理再利用，减少污染物的排放，而且可以降低人们对石油资源的依赖，改变对燃油的供需矛盾，顺应了社会的发展趋势。

发明内容 本发明的目的是解决现有技术存在对石油资源依赖大的技术问题，提供一种利用废弃动植物油生产的生物柴油及其生产方法，以弥补现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明一种利用废弃动植物油生产的生物柴油，采用的技术方案是由下述质量配比的原料制备而成：

废弃油脂850、甲醇120、催化剂2.55；

所述催化剂是由下述组分按质量配比制备而成：

硫酸锌2、硫酸铝0.5、硫酸四胺络合铜1、氧化铬0.15、硫化铝0.35；

本发明的制备方法为：

1）将废弃油脂放入加热罐内煮沸将水分充分蒸发后静置30分钟，滤取油脂待用；

2）将油脂放入搅拌釜内进行搅拌，并均匀加入浓硫酸或浓磷酸进行酸化处理，至油脂的pH值为3-4时，停止添加浓硫酸或浓磷酸；

3）加热搅拌釜使油脂升温至40℃继续搅拌30分钟后停止加热并静置30-120分钟，之后放出搅拌釜底部分层后的酸渣物，保留油脂备用；

4）向搅拌釜内依次加入甲醇、催化剂并不断搅拌，加热搅拌釜使油脂升温至60℃，进行酯化反应3小时；

5）打开回流装置继续加热至70℃，回流反应1小时后停止回流，蒸出残留的甲醇停止加热并静置40分钟后，放出搅拌釜底部的水相物、甘油和催化剂后，所得产物为脂肪酸甲酯的生物柴油，即本发明生物柴油。

本发明中的废弃油脂可以为地沟油、大豆油、花生油、菜籽油、糠油、禽类油脂等动植物油一种或多种的混合物。

本发明一种利用废弃动植物油生产的生物柴油及其生产方法主要采用废弃的动植物油和甲醇作为原料，并添加催化剂在一定条件下进行反应；催化剂的成分为硫酸锌、硫酸铝、硫酸四胺络合铜、氧化铬和硫化铝，其严格按照质量份数配比而成；制备时，先蒸发水分，再进行酸化处理、酯化反应和回流反应，整个过程中加热温度和反应时间都经过严格控制，使得充分反应；制得的生物柴油燃烧效率高稳定，燃烧后排放的尾气污染物少，且明显低于现有技术的其他甲醇燃料产品。

具体实施方式

实施例一

本发明一种利用废弃动植物油生产的生物柴油及其生产方法是由下述质量配比的原料制备而成：废弃油脂850、甲醇120、催化剂2.55；首先，将废弃油脂放入加热罐内煮沸将水分充分蒸发后静置30分钟，滤取油脂待用；再将油脂放入盐城市科恩机械设备有限公司生产的搅拌釜内以60转/分钟的速度进行搅拌，并均匀加入浓硫酸或浓磷酸进行酸化处理，至油脂的pH值为3-4时，停止添加浓磷酸或浓磷酸；然后，加热搅拌釜使油脂升温至40℃继续搅拌30分钟后停止加热并静置30分钟，之后放出搅拌釜底部分层后的酸渣物，保留油脂在搅拌釜内备用；向搅拌釜内依次加入甲醇、硫酸锌、硫酸铝、硫酸四胺络合铜、氧化铬和硫化铝并以90转/分钟的速度不断快速搅拌，加热搅拌釜使油脂升温至60℃，进行酯化反应3小时；再打开回流装置继续加热至70℃，回流反应1小时后停止回流，蒸出残留的甲醇并停止加热静置40分钟后，放出搅拌釜底部的水相物、甘油和催化剂后即得本发明生物柴油。

实施例二

金属腐蚀性试验

将多种金属浸泡于不同的燃料中，30天后检测其腐蚀率，具体结果参加表1。

表1

燃料种类	铜腐蚀率%	钢腐蚀率%	铁腐蚀率%	铝腐蚀率%
					0#国标柴油（无甲醇）	0	0	0	0
实施例1	0.31	0.67	0.49	0.55
					甲醇柴油（甲醇占比13%）	1.12	1.85	1.21	1.63

实施例三

尾气排放测定试验

本试验采用ASM5025测定标准，对实施例1制得的生物柴油进行尾气排放测定，CO含量低于0.83%，NO含量低于0.5%，HC含量低于0.16%；柴油机使用本实施例1制得的生物柴油时的有害排放物明显比使用0#柴油时低，CO下降幅度为71%—86%，平均下降79.4%；NO下降幅度为13.2%—58.0%，平均31.3%；稳定转速下尾气烟度下降幅度为78.8%—91%，平均85.9%；柴油机使用本实施例1制得的生物柴油时的有害排放物明显比使用甲醇柴油（甲醇占比13%）时低，CO下降幅度为12%—24%，平均下降18%；NO下降幅度为25%—43%，平均34%；稳定转速下尾气烟度下降幅度为39%—51%，平均45%。

本发明采用废弃动植物油作为主要原料，包括地沟油、大豆油、花生油、菜籽油、糠油、禽类油脂等动植物油两种或多种的混合物，涵盖了人们日常生活中所产生的大量油脂，将原本废弃的油脂回收再利用，即解决了废弃油脂的回收处理问题，又可提供一种清洁环保的生物柴油。

Claims

1.一种利用废弃动植物油生产的生物柴油，其特征是由下述质量配比的原料制备而成：废弃油脂850、甲醇120、催化剂2.55；

所述催化剂是由下述组分按质量配比制备而成：

所述生物柴油的制备方法为：

2）将油脂放入搅拌釜内进行搅拌，并均匀加入浓硫酸或浓磷酸进行酸化处理，至油脂的pH值为3-4时，停止添加浓磷酸或浓磷酸；

3）加热搅拌釜使油脂升温至40℃继续搅拌30分钟后停止加热并静置30分钟，之后放出搅拌釜底部分层后的酸渣物，保留油脂备用；

4）向搅拌釜内依次加入甲醇、硫酸锌、硫酸铝、硫酸四胺络合铜、氧化铬和硫化铝并不断搅拌，加热搅拌釜使油脂升温至60℃，进行酯化反应3小时；

5）打开回流装置继续加热至70℃，回流反应1小时后停止回流，蒸出残留的甲醇停止加热并静置40分钟后，放出搅拌釜底部的水相物、甘油和催化剂即可。

2.根据权利要求1所述的一种利用废弃动植物油生产的生物柴油，其特征是所述废弃油脂可以为地沟油、大豆油、花生油、菜籽油、糠油、禽类油脂等动植物油一种或多种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种利用废弃动植物油生产生物柴油的生产方法，其特征是按下述步骤进行的：

5）打开回流装置继续加热至70℃，回流反应1小时后停止回流，蒸出残留的甲醇停止加热并静置40分钟后，放出搅拌釜底部的水相物、甘油和催化剂后即得生物柴油。