CN104789277A - 一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺 - Google Patents

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李卫教
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Abstract

本发明公开了一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，涉及生物柴油制作技术领域；该工艺包括步骤：A、原料的选取；B、主原料与共溶剂的混合；C、脂肪酸甲酯与液相二甲醚的调和；D、生物柴油的制得；通过上述的工艺步骤可制得生物柴油。本发明的有益效果是：本发明溶解后的产品蒸汽压、低温流动性、冷凝点、闪点、运动粘度、密度、热值和燃烧功率与石油柴油的性能指标相近，使用效果污染物排放小、环境优好、生产成本低，可大规模工业化生产。

Description

一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺
技术领域
本发明涉及生物柴油的制作技术领域，尤其涉及一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺。
背景技术
生物柴油是指由植物（大豆油、菎麻油、菜籽油、棉籽油、棕榈油等）、动物脂肪、回收厨用油或者微生物油脂等、油脂类烃脱去甘油、脂肪酸酯与甲醇酯转化反应制得的脂肪酸甲酯生物柴油。
生物柴油具有无污染、可再生、来源广泛、石化柴油以任何比例互溶等一系列优点，适合于任何柴油机车，可以与普通石化柴油以任意比例混合。表-1-1对比了生物柴油和普通柴油的性能。
表-1-1生物柴油和普通柴油的性能比较。
性能参数 单位 生物柴油(EN14214) 柴油(CB252-2000)
密度（15℃） kg/ m3  860-900（15℃） 实测（15℃）
粘度 M m3/S 3.5-5.0 （40℃） 3.0-8.0（20℃）
闪点 ℃ ≥120 ≥55
碳含量 % ≤0.01 ≤0.2
十六烷值   ≥51.0 ≥45
氧含量 % 10.9 0
热值      
燃烧功率 % 104 100
显然，生物柴油仍存在粘度高、闪点高、密度大和热值低，低温流动性差等的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，该工艺提高产品的低温流动性、十六烷值和热值外，还降低产品粘度、闪点和密度，达到与石化柴油相等质量和环保节能的优良效果。
本发明的技术方案是这样实现的，其改进之处在于：该工艺包括以下的步骤：
A、原料的选取：选取脂肪酸甲酯为主原料，液相二甲醚为共溶剂；
B、主原料与共溶剂的混合：在常温下，将脂肪酸甲酯泵入密封的调和罐内，此后往调和罐内加入液相二甲醚与脂肪酸甲酯混合，其中，所述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.1-0.3；
C、脂肪酸甲酯与液相二甲醚的调和：脂肪酸甲酯与液相二甲醚混合后，调和罐内的压力为0.2MPa-0.4MPa，此后开启调和罐，对脂肪酸甲酯与液相二甲醚进行循环调和，开启调和罐循环调和0.5-1.5个小时后，二甲醚与脂肪酸甲酯的溶解使调和罐内压力逐渐下降，继续循环调和1.5-2.5个小时后，调和罐内压力将至<0.01MPa；
D、生物柴油的制得：关闭调和罐，结束对脂肪酸甲酯与液相二甲醚的循环调和，此后将调和罐静置2.5-3.5小时后，调和罐内制得新型生物柴油。
本发明的有益效果在于：本发明以脂肪酸甲酯为主原料，加入液相二甲醚为共溶剂，在密封储罐内完成混合溶解，溶解后的产品蒸汽压、低温流动性、冷凝点、闪点、运动粘度、密度、热值和燃烧功率与石油柴油的性能指标相近，使用效果污染物排放小、环境优好、生产成本低，可大规模工业化生产；另外，二甲醚加入脂肪酸甲酯，降低了脂肪酸甲酯生物柴油的成本，为大规模应用和工业化生产提供了依据，也为二甲醚拓宽了应用范围，使用脂肪酸甲醚酯生物柴油更节能环保，从能源利用上更加科学合理。
 
【附图说明】
图1为本发明的调和罐示意图。
 
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本发明揭示的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，结合图1所示，具体的，该工艺包括以下的步骤：
A、原料的选取：选取脂肪酸甲酯为主原料，液相二甲醚为共溶剂；
B、主原料与共溶剂的混合：在常温下，参照图1所示，将脂肪酸甲酯从入口101泵入密封的调和罐10内，此后从调和罐10的入口102加入液相二甲醚与脂肪酸甲酯混合，入口101和入口102均安装有阀门，用于控制脂肪酸甲酯和液相二甲醚通入的量，调和罐10上安装也液位观察口20，可观察脂肪酸甲酯和二甲醚混合后的液位线，另外，调和罐10上还具有安全阀103、放空阀104、压力表105以及成品输出口106；上述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.1，在本实施例中，脂肪酸甲酯的质量为100Kg，液相二甲醚的质量为10Kg；
C、脂肪酸甲酯与液相二甲醚的调和：脂肪酸甲酯与液相二甲醚混合后，调和罐内的压力为0.3MPa，此后开启调和罐，对脂肪酸甲酯与液相二甲醚进行循环调和，开启调和罐循环调和1个小时后，二甲醚与脂肪酸甲酯的溶解使调和罐内压力逐渐下降，继续循环调和2个小时后，调和罐内压力将至0.005MPa；
D、生物柴油的制得：关闭调和罐，结束对脂肪酸甲酯与液相二甲醚的循环调和，此后将调和罐静置3小时后，调和罐内制得新型生物柴油。
通过上述的步骤，本发明可制作出与石油柴油的性能指标相近的生物柴油，下面我们对本发明的原理进行详细的描述：二甲醚又称甲醚，简称DME，二甲醚是一种惰性的非腐蚀性有机物，在常温、常压下为无色易燃气体，二甲醚具有较高的十六烷值（55-60），而柴油的十六烷值为38-53，二甲醚溶于脂肪酸甲酯，而不溶于石化柴油，因此，液相二甲醚与脂肪酸甲酯的优良相溶性，抵消了二甲醚的蒸气压，稀释了脂肪酸甲酯的粘度，调节了油品的低温流动性和闪点、密度，提高了十六烷值。本发明的此项技术利用二甲醚与油脂相溶性优良的特点，作为脂肪酸甲酯的添加剂，消除了二甲醚自身的蒸气压力，达到液体石化柴油一样的效果。
本发明以脂肪酸甲酯为主原料，加入液相二甲醚为共溶剂，在密封储罐内完成混合溶解，溶解后的产品蒸汽压、低温流动性、冷凝点、闪点、运动粘度、密度、热值和燃烧功率与石油柴油的性能指标相近，使用效果污染物排放小、环境优好、生产成本低，可大规模工业化生产。
实施例2
结合图1所示，在本实施例中揭示的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，该工艺包括以下的步骤：
A、原料的选取：选取脂肪酸甲酯为主原料，液相二甲醚为共溶剂；
B、主原料与共溶剂的混合：在常温下，参照图1所示，将脂肪酸甲酯从入口101泵入密封的调和罐10内，此后从调和罐10的入口102加入液相二甲醚与脂肪酸甲酯混合，入口101和入口102均安装有阀门，用于控制脂肪酸甲酯和液相二甲醚通入的量，调和罐10上安装也液位观察口20，可观察脂肪酸甲酯和二甲醚混合后的液位线，另外，调和罐10上还具有安全阀103、放空阀104、压力表105以及成品输出口106；上述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.3，在本实施例中，脂肪酸甲酯的质量为200Kg，液相二甲醚的质量为60Kg，
C、脂肪酸甲酯与液相二甲醚的调和：脂肪酸甲酯与液相二甲醚混合后，调和罐内的压力为0.4MPa，此后开启调和罐，对脂肪酸甲酯与液相二甲醚进行循环调和，开启调和罐循环调和1.5个小时后，二甲醚与脂肪酸甲酯的溶解使调和罐内压力逐渐下降，继续循环调和2.5个小时后，调和罐内压力将至0.008MPa；
D、生物柴油的制得：关闭调和罐，结束对脂肪酸甲酯与液相二甲醚的循环调和，此后将调和罐静置3.5小时后，调和罐内制得新型生物柴油。
E、产品输入产品库储罐，成为新型的生物柴油，该生物柴油与石化柴油可作任意配比使用。
本发明以脂肪酸甲酯为主原料，加入液相二甲醚为共溶剂，在密封储罐内完成混合溶解，溶解后的产品蒸汽压、低温流动性、冷凝点、闪点、运动粘度、密度、热值和燃烧功率与石油柴油的性能指标相近，使用效果污染物排放小、环境优好、生产成本低，可大规模工业化生产；另外，二甲醚加入脂肪酸甲酯，降低了脂肪酸甲酯生物柴油的成本，为大规模应用和工业化生产提供了依据，也为二甲醚拓宽了应用范围，使用脂肪酸甲醚酯生物柴油更节能环保，从能源利用上更加科学合理。
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制。在本发明的技术思想范畴内，可以出现各种变形及修改，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明所保护的范围。

Claims (6)

1.一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，其特征在于：所述工艺包括以下的步骤：
A、原料的选取：选取脂肪酸甲酯为主原料，液相二甲醚为共溶剂；
B、主原料与共溶剂的混合：在常温下，将脂肪酸甲酯泵入密封的调和罐内，此后往调和罐内加入液相二甲醚与脂肪酸甲酯混合，其中，所述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.1-0.3；
C、脂肪酸甲酯与液相二甲醚的调和：脂肪酸甲酯与液相二甲醚混合后，调和罐内的压力为0.2MPa-0.4MPa，此后开启调和罐，对脂肪酸甲酯与液相二甲醚进行循环调和，开启调和罐循环调和0.5-1.5个小时后，二甲醚与脂肪酸甲酯的溶解使调和罐内压力逐渐下降，继续循环调和1.5-2.5个小时后，调和罐内压力将至<0.01MPa；
D、生物柴油的制得：关闭调和罐，结束对脂肪酸甲酯与液相二甲醚的循环调和，此后将调和罐静置2.5-3.5小时后，调和罐内制得新型生物柴油。
2.根据权利要求1所述的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，其特征在于：所述步骤B中，所述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.1-0.3。
3.根据权利要求1所述的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，其特征在于：所述步骤B中，所述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.3。
4.根据权利要求1所述的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，其特征在于：所述步骤B中，所述脂肪酸甲酯与液相二甲醚的质量配比为：1：0.2。
5.根据权利要求1所述的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，其特征在于：所述步骤C中，脂肪酸甲酯与液相二甲醚混合后，调和罐内的压力为0.3MPa，此后开启调和罐，对脂肪酸甲酯与液相二甲醚进行循环调和，开启调和罐循环调和1个小时后，二甲醚与脂肪酸甲酯的溶解使调和罐内压力逐渐下降，继续循环调和2个小时后，调和罐内压力将至0.005MPa。
6.根据权利要求1所述的一种脂肪酸甲酯与二甲醚合成新型生物柴油的生产工艺，其特征在于：所述步骤D中，关闭调和罐，结束对脂肪酸甲酯与液相二甲醚的循环调和，此后将调和罐静置3小时后，调和罐内制得新型生物柴油。
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