CN105969530A - 一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，包括如下步骤：(1)报废动植物油脂加热后进入微滤膜系统连续过滤，滤液经过预热后分离，再加热后进入高真空蒸馏系统和油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水；(2)所述中性油脂经冷却降温后与甲醇和氢氧化钾溶液混合，进入酯交换塔系统，得到生物柴油、甲醇和甘油的混合体；(3)所述混合体经分离后得到甲醇、甘油钠和生物柴油；(4)所述脂肪酸经降温后与含有硫酸的甲醇混合，进入合成塔，酯化合成生物柴油，与步骤(3)中得到的生物柴油混合。本发明所述方法降低了生产消耗和成本，缩短生产周期，污染小，产量大，同等产量一次性造价低，连续性好，产品质量稳定。

Description

一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法
技术领域
本发明涉及化工领域，特别是涉及一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法。
背景技术
生物柴油(Biodiesel)提炼自动植物油，普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。它是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕榈等，野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换或热化学工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，其在物理性质上与石化柴油接近，但化学组成不同。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：酯、醚、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
目前在生物柴油生产方面，工艺均为传统的间歇式生产，具有设备庞大，工艺简陋，各种材料消耗大，污染大，收率低的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种污染小、周期短、成本低、操作简便的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法。
一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，包括如下步骤：
(1)报废动植物油脂加热后进入微滤膜系统连续过滤，滤液经过预热系统进行预热，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂加热后进入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水；
(2)所述中性油脂经冷却降温后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体；
(3)所述混合体经高速离心机分离后得到甲醇、甘油钠和生物柴油；
(4)步骤(1)得到的所述脂肪酸经降温后在第二混合器内与含有硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶流入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准后入库。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，步骤(1)具体包括如下步骤：报废动植物油脂加热至70～75℃，进入微滤膜系统连续过滤，滤液直接真空吸入预热系统预热至60～75℃，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂在管束加热器里加热至240℃后喷入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过180℃油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，所述高速碟式离心机的转速为7000转以上。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，步骤(2)具体包括如下步骤：所述中性油脂经第一换热器冷却降温至40～45℃后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，步骤(3)中分离到的所述甘油钠进入甘油提纯系统，所述甲醇进入系统二次使用。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，步骤(4)具体包括如下步骤：步骤(1)得到的所述脂肪酸经第二换热器降温至120～160℃，在第二混合器内与含有0.5～5％硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶喷入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，从塔底流出，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准后入库。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，步骤(4)中得到的硫酸及黑油进行回收处理，二次利用。
本发明所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其中，步骤(4)中未用完的甲醇和反应生成的水在所述合成塔中利用合成反应生成的热量汽化，从所述合成塔的中部取出并回收。
本发明从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法与现有技术不同之处在于：
本发明从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法属于一种再生能源的生产方法，具体是一种将报废动植物油脂转化成燃烧性能和柴油一样的脂肪酸酯类的生产方法，所述方法降低了生产消耗和成本，缩短生产周期，污染小，产量大，同等产量一次性造价低，连续性好，产品质量稳定。
下面结合具体实施例对本发明的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，包括如下步骤：
(1)报废动植物油脂加热至70℃，进入微滤膜系统连续过滤，滤液直接真空吸入预热系统预热至60℃，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂在管束加热器里加热至240℃后喷入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过180℃油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水；所述高速碟式离心机的转速为7000转以上。
(2)所述中性油脂经第一换热器冷却降温至40℃后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体。
(3)所述混合体经高速离心机分离后得到甲醇、甘油钠和生物柴油；分离到的所述甘油钠进入甘油提纯系统，所述甲醇进入系统二次使用。
(4)步骤(1)得到的所述脂肪酸经第二换热器降温至120℃，在第二混合器内与含有0.5％硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶喷入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，从塔底流出，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准BD100后入库。
步骤(4)中得到的硫酸及黑油进行回收处理，二次利用。未用完的甲醇和反应生成的水在所述合成塔中利用合成反应生成的热量汽化，从所述合成塔的中部取出并回收。
实施例2
一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，包括如下步骤：
(1)报废动植物油脂加热至75℃，进入微滤膜系统连续过滤，滤液直接真空吸入预热系统预热至75℃，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂在管束加热器里加热至240℃后喷入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过180℃油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水；所述高速碟式离心机的转速为7000转以上。
(2)所述中性油脂经第一换热器冷却降温至45℃后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体。
(3)所述混合体经高速离心机分离后得到甲醇、甘油钠和生物柴油；分离到的所述甘油钠进入甘油提纯系统，所述甲醇进入系统二次使用。
(4)步骤(1)得到的所述脂肪酸经第二换热器降温至160℃，在第二混合器内与含有5％硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶喷入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，从塔底流出，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准BD100后入库。
步骤(4)中得到的硫酸及黑油进行回收处理，二次利用。未用完的甲醇和反应生成的水在所述合成塔中利用合成反应生成的热量汽化，从所述合成塔的中部取出并回收。
实施例3
一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，包括如下步骤：
(1)报废动植物油脂加热至72℃，进入微滤膜系统连续过滤，滤液直接真空吸入预热系统预热至70℃，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂在管束加热器里加热至240℃后喷入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过180℃油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水；所述高速碟式离心机的转速为7000转以上。
(2)所述中性油脂经第一换热器冷却降温至43℃后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体。
(3)所述混合体经高速离心机分离后得到甲醇、甘油钠和生物柴油；分离到的所述甘油钠进入甘油提纯系统，所述甲醇进入系统二次使用。
(4)步骤(1)得到的所述脂肪酸经第二换热器降温至150℃，在第二混合器内与含有3％硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶喷入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，从塔底流出，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准BD100后入库。
步骤(4)中得到的硫酸及黑油进行回收处理，二次利用。未用完的甲醇和反应生成的水在所述合成塔中利用合成反应生成的热量汽化，从所述合成塔的中部取出并回收。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)报废动植物油脂加热后进入微滤膜系统连续过滤，滤液经过预热系统进行预热，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂加热后进入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水；
(2)所述中性油脂经冷却降温后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体；
(3)所述混合体经高速离心机分离后得到甲醇、甘油钠和生物柴油；
(4)步骤(1)得到的所述脂肪酸经降温后在第二混合器内与含有硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶流入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准后入库。
2.根据权利要求1所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：步骤(1)具体包括如下步骤：报废动植物油脂加热至70～75℃，进入微滤膜系统连续过滤，滤液直接真空吸入预热系统预热至60～75℃，预热后进入高速碟式离心机分离，分离后的油脂在管束加热器里加热至240℃后喷入高真空蒸馏系统，分离成中性油脂和脂肪酸高温气体，所述脂肪酸高温气体经过180℃油水冷却分离器，冷却得到脂肪酸和水。
3.根据权利要求2所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：所述高速碟式离心机的转速为7000转以上。
4.根据权利要求1所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：步骤(2)具体包括如下步骤：所述中性油脂经第一换热器冷却降温至40～45℃后与甲醇和氢氧化钾溶液在第一混合器内混合，混合液进入酯交换塔系统，酯交换反应后从塔顶流出生物柴油、甲醇和甘油的混合体。
5.根据权利要求1所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：步骤(3)中分离到的所述甘油钠进入甘油提纯系统，所述甲醇进入系统二次使用。
6.根据权利要求1所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：步骤(4)具体包括如下步骤：步骤(1)得到的所述脂肪酸经第二换热器降温至120～160℃，在第二混合器内与含有0.5％～5％硫酸的甲醇混合，混合后从塔顶喷入合成塔，在所述合成塔中酯化合成生物柴油，从塔底流出，静置分层分离得到生物柴油、硫酸及黑油，此时形成的所述生物柴油与步骤(3)中得到的生物柴油混合，中和其中残余酸碱，经高速离心机水洗脱水，再经过真空脱水，检验各项指标达到标准后入库。
7.根据权利要求6所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：步骤(4)中得到的硫酸及黑油进行回收处理，二次利用。
8.根据权利要求7所述的从报废动植物油脂中连续式生产生物柴油的方法，其特征在于：步骤(4)中未用完的甲醇和反应生成的水在所述合成塔中利用合成反应生成的热量汽化，从所述合成塔的中部取出并回收。
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