CN105969531A - 一种生物柴油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物柴油的制备方法，是使用甲醇钾为催化剂，用量为原料油重量的1.8‑2‰。步骤为：1）酯化反应：将原料油脱水，加入浓硫酸和甲醇进行酯化反应，降低原料油的酸价；2）酯交换反应：上述降酸价后的油品中加入甲醇和催化剂甲醇钾，进行酯交换反应；3）反应结束后，回收过量的甲醇；反应釜升温，沉降甘油，得到粗甲酯，蒸馏后得到产品。本发明不但替代氢氧化钾溶解到甲醇的旧工艺降低了催化剂用量，而且能够提高酯交换转化率至97.3%‑98.1%，酯交换反应时间缩短至20‑40min，改善了催化效果。

Description

一种生物柴油的制备方法
技术领域
本发明属于油品加工技术领域，具体涉及一种生物柴油的制备方法。
背景技术
随着全球的经济发展，能源消耗量日益增加，采用生物燃料替代石油燃料是能源发展的必然趋势。目前的生物柴油加工企业普遍采用废弃油脂为原料，采用酸碱两步的工艺方法制取生物柴油。在酯交换过程中，普遍采用固体氢氧化钾溶解到甲醇中作为催化剂，存在如下缺陷：1)催化剂用量大，催化剂与原料油脂的重量比为0.5-1.5:100，但是催化效果不理想，反应体系皂化严重，原因是氢氧化钾溶解到甲醇中，会发生如下反应：生成的水会降低氢氧化钾的催化效果；2)能耗大，因为常温下氢氧化钾在甲醇中的溶解度很小，需要在配置过程对甲醇溶液加热，进而造成蒸汽的消耗，增加了生成成本；3)对原料油含水量的要求较高，原料油的含水量要求控制在30ppm，否则反应体系皂化严重；4)酯交换反应时间较长，一般需要1.5h左右；甘油的沉降时间较长，一般需要8-10h。
发明内容
本发明的目的是克服采用固体氢氧化钾溶解到甲醇中作为催化剂所带来的技术缺陷，提供了一种用甲醇钾液体作为催化剂的生物柴油制备方法，降低了催化剂用量，提高了酯交换效率。具体为：
一种生物柴油的制备方法，使用甲醇钾为催化剂，用量为原料油重量的1.8-2‰。
进一步的，所述的生物柴油的制备方法的步骤为：
1)酯化反应：将原料油脱水，加入浓硫酸和甲醇进行酯化反应，降低原料油的酸价；
2)酯交换反应：上述降酸价后的油品加入甲醇和催化剂甲醇钾，进行酯交换反应；
3)反应结束后，回收过量的甲醇；反应釜升温，沉降甘油，得到粗甲酯，蒸馏后得到产品。
由于采用甲醇钾作为催化剂，降低了对原料油含水量的要求，为了减少脱水消耗的蒸汽量，所述步骤1)中原料油脱水至含水量为0.8-1wt％。
进一步的，所述步骤1)中酯化反应温度为64-70℃，反应时间为1.2-1.8h。
进一步的，所述步骤1)中浓硫酸的加入量为原料油重量的0.5％-1％，甲醇的加入量为原料油重量的15％。
由于采用甲醇钾作为催化剂，提高了催化效率，所述步骤2)中酯交换反应温度为60℃-64℃，所需反应时间为20-40min。
进一步的，所述步骤2)中甲醇的加入量为原料油的10-15％。
由于采用甲醇钾作为催化剂，体系几乎没有皂化物产生，为了缩短了生产周期，所述步骤3)中反应釜内升温到100-120℃，沉降甘油的沉降时间为3-4h。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的生物柴油的制备方法中用甲醇钾液体做为催化剂，设备无需改造，由于甲醇钾的催化活性强，本身不含水，降低催化剂甲醇钾的用量，反而能够提高酯交换转化率，缩短酯交换反应时间。由于体系几乎没有皂化物的产生，甘油沉降速度快，缩短了生产周期，并且省去了繁琐的催化剂配置工艺，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。本发明所提到的比例、“份”，如果没有特别的标记，均以重量为准。
本实施例采用甲醇钾作为催化剂，配合酸碱两步法制取生物柴油，具体步骤为：
第一步酯化反应：将原料油脱水至含水量为0.8-1％，使用泵输送到反应釜中，加入质量浓度为98％的浓硫酸，加入甲醇，所述浓硫酸的加入量为原料油重量的0.5％-1％，所述甲醇的加入量为原料油重量的10-15％；将反应釜升温到64-70℃反应1.2-1.8h，待原料油的酸价降到2mg/g及以下，静止沉降1.5-2.5h，然后开始分酸。
第二步酯交换反应，在反应釜中加入甲醇，然后加入催化剂甲醇钾液体(结构式为CH3OK)，所述甲醇的加入量为原料油的10-15％，所述甲醇钾的加入量为原料油重量的1.8-2‰，反应温度为60℃-64℃，反应时间20-40min。反应结束后，提高反应釜内温度，回收过量的甲醇；反应釜升温到100-120℃，静止开始沉降甘油，甘油沉降3-4h，分甘油后，把粗甲酯转到蒸馏工段去蒸馏即可得到产品。
本实施例在酯交换反应中使用甲醇钾作为催化剂，具有如下优势：1)由于甲醇钾的催化活性强，本身不含水，降低催化剂甲醇钾的用量(仅是原理油质量的1.8‰-2‰)，反而能够提高酯交换转化率至97.3％-98.1％，酯交换反应时间缩短至20-40min，改善了催化效果；通过反应观察，体系中几乎没有皂化物，甘油沉降速度快，缩短了生产周期。2)使用甲醇钾催化剂对原料油水分要求不高，要求原料油的含水量为0.8-1％，可以有效减少脱水消耗的蒸汽量。3)使用甲醇钾为催化剂，可以去掉繁琐的催化剂配置工艺，节省了人员和蒸汽消耗的费用。
实施例1
第一步酯化反应：将原料油脱水至含水量为0.8-1％，使用泵输送到反应釜中，加入质量浓度为98％的浓硫酸，加入甲醇，所述浓硫酸的加入量为原料油重量的0.5％，所述甲醇的加入量为原料油重量的15％；将反应釜升温到64℃反应1.8h，待原料油的酸价降到2mg/g及以下，静止沉降1.5h，然后开始分酸。
第二步酯交换反应，在反应釜中，按照原料油重量的1.8‰添加甲醇钾，按照原料油重量的10-12％添加甲醇，反应温度为60℃，反应时间40min；通过反应观察，体系几乎没有皂化物。反应结束后，提高反应釜内温度，回收过量的甲醇；反应釜升温到100℃，静止开始沉降甘油，甘油沉降3h后，分甘油后，把粗甲酯转到蒸馏工段去蒸馏即可得到产品。通过气象色谱分析，酯交换转化率为97.3％。
实施例2
第一步酯化反应：将原料油脱水至含水量为0.8-1％，使用泵输送到反应釜中，加入质量浓度为98％的浓硫酸，加入甲醇，所述浓硫酸的加入量为原料油重量的0.8％，所述甲醇的加入量为原料油重量的13％；将反应釜升温到68℃反应1.6h，待原料油的酸价降到2mg/g及以下，静止沉降2h，然后开始分酸。
第二步酯交换反应中，按照原料油重量的1.9‰添加甲醇钾，按照原料油重量的12-13％添加甲醇，反应温度为65℃，反应时间30min；通过反应观察，体系几乎没有皂化物。反应结束后，提高反应釜内温度，回收过量的甲醇；反应釜升温到110℃，静止开始沉降甘油，甘油沉降3.5h后，分甘油后，把粗甲酯转到蒸馏工段去蒸馏即可得到产品。通过气象色谱分析，酯交换转化率为98.1％。
实施例3
第一步酯化反应：将原料油脱水至含水量为0.8-1％，使用泵输送到反应釜中，加入质量浓度为98％的浓硫酸，加入甲醇，所述浓硫酸的加入量为原料油重量的1％，所述甲醇的加入量为原料油重量的10％；将反应釜升温到70℃反应1.2h，待原料油的酸价降到2mg/g及以下，静止沉降2.5h，然后开始分酸。
第二步酯交换反应中，按照原料油重量的2‰添加甲醇钾，按照原料油重量的13-15％添加甲醇，反应温度为70℃，反应时间20min；通过反应观察，体系几乎没有皂化物。反应结束后，提高反应釜内温度，回收过量的甲醇；反应釜升温到120℃，静止开始沉降甘油，甘油沉降4h后，分甘油后，把粗甲酯转到蒸馏工段去蒸馏即可得到产品。通过气象色谱分析，酯交换转化率为97.9％。
对比例1
第二步酯交换反应中，按照原料油重量的1.1‰添加甲醇钾，按照原料油重量的12-13％添加甲醇，反应温度为60-64℃，反应时间30min，反应后观察体系，几乎没有皂化物产生，粗甘油的量很少，通过气象色谱分析，体系仅有一定数量的粗甲酯存在，大量是甘油三酸酯没有参与反应。原因分析，加入甲醇钾的比例太低，反应不完全。
对比例2
第二步酯交换反应中，按照原料油重量的2.5‰添加甲醇钾，按照原料油重量的12-13％添加甲醇，反应温度为60-64℃，反应时间30min，反应后观察体系，皂化物产生严重，粗甘油的量几乎没有，大量甘油三酸酯与甲醇钾反应，形成皂化体系使得反应失败。原因分析，加入甲醇钾的比例太大，强碱甲醇钾与含水的原料油，发生连锁反应，造成反应失败。
以上实施例仅是本发明若干种优选实施方式中的几种，应当指出，本发明不限于上述实施例；对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种生物柴油的制备方法，其特征在于，使用甲醇钾为催化剂，用量为原料油重量的1.8-2‰。
2.根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，步骤为：
1）酯化反应：将原料油脱水，加入浓硫酸和甲醇进行酯化反应，降低原料油的酸价；
2）酯交换反应：上述降酸价后的油品加入甲醇和催化剂甲醇钾，进行酯交换反应；
3）反应结束后，回收过量的甲醇；反应釜升温，沉降甘油，得到粗甲酯，蒸馏后得到产品。
3.根据权利要求2所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中原料油脱水至含水量为0.8-1wt%。
4.根据权利要求2所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中酯化反应温度为64-70℃，反应时间为1.2-1.8h。
5.根据权利要求2所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中浓硫酸的加入量为原料油重量的0.5%-1%，甲醇的加入量为原料油重量的10-15%。
6.根据权利要求2所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中酯交换反应温度为60℃-64℃，反应时间20-40min。
7.根据权利要求2所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中甲醇的加入量为原料油的10-15%。
8.根据权利要求2-7任一项所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中反应釜内升温到100-120℃，沉降甘油，沉降时间为3-4h。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1869161A (zh) * 2006-06-23 2006-11-29 武汉大学 生物柴油的微波化学制造方法
CN1935946A (zh) * 2006-10-23 2007-03-28 西北农林科技大学 微波辅助路易斯碱催化制备生物柴油的方法
CN1944582A (zh) * 2006-10-19 2007-04-11 清华大学 一种生产生物柴油的方法
CN1958728A (zh) * 2006-10-30 2007-05-09 华中科技大学 利用植物油下脚料炼制生物柴油、磷脂和甘油的方法
CN101117588A (zh) * 2007-09-19 2008-02-06 重庆大学 高酸值油脂制备生物柴油的方法
CN101906355A (zh) * 2010-08-30 2010-12-08 北京昊业怡生科技有限公司 一种利用餐厨垃圾回收油制取生物柴油的方法
CN102146318A (zh) * 2011-02-12 2011-08-10 青岛福瑞斯生物能源科技开发有限公司 一种用棕榈油制备生物柴油的方法
CN102311883A (zh) * 2011-08-10 2012-01-11 北京清研利华石油化学技术有限公司 一种制备高纯度生物柴油的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1869161A (zh) * 2006-06-23 2006-11-29 武汉大学 生物柴油的微波化学制造方法
CN1944582A (zh) * 2006-10-19 2007-04-11 清华大学 一种生产生物柴油的方法
CN1935946A (zh) * 2006-10-23 2007-03-28 西北农林科技大学 微波辅助路易斯碱催化制备生物柴油的方法
CN1958728A (zh) * 2006-10-30 2007-05-09 华中科技大学 利用植物油下脚料炼制生物柴油、磷脂和甘油的方法
CN101117588A (zh) * 2007-09-19 2008-02-06 重庆大学 高酸值油脂制备生物柴油的方法
CN101906355A (zh) * 2010-08-30 2010-12-08 北京昊业怡生科技有限公司 一种利用餐厨垃圾回收油制取生物柴油的方法
CN102146318A (zh) * 2011-02-12 2011-08-10 青岛福瑞斯生物能源科技开发有限公司 一种用棕榈油制备生物柴油的方法
CN102311883A (zh) * 2011-08-10 2012-01-11 北京清研利华石油化学技术有限公司 一种制备高纯度生物柴油的方法

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