CN111234886A - 一种地沟油提炼生物柴油工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地沟油提炼生物柴油工艺，包括以下步骤：将地沟油加入处理罐中，加入为地沟油重量20‑30％的热水，高速搅拌20‑30min，静置分层，得到三层物料，即油脂层；水层和渣层；通过固液分离得到渣层；取上层油脂层分别得到水层和油脂层；渣层通过压滤得到废水和干渣，干渣作为饲料的原料，废水和水层经过污水处理后循环利用；油脂层通过常减压催化裂解得到裂解产物；将裂解产物通过溶液催化萃取，得到生物柴油和溶液催化萃取剂，溶液催化萃取剂通过再次回收可以循环利用，生物柴油即为得到的产品。本发明方法具有制备工艺简单、催化效率高、生产效率高、成本较为低廉、柴油得率高等优点，具有很好的经济效益、生态效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于地沟油回收利用工艺，具体地说，涉及一种地沟油提炼生物柴油工艺。
背景技术
随着我国经济的高速发展，化石燃料的大量燃烧给环境和人们的生活造成了严重的影响。有限的化石能源以及日益严重的环境问题，使得人们迫切需要一种可持续发展的绿色能源。生物柴油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。生物柴油具有许多优点，首先，原料来源广泛，价格低廉，属于可再生能源；其次，生物柴油无毒，硫含量低，绿色环保，对环境大有益处，是一种可再生的清洁燃料，是石化能源的有效替代品，能极大的缓解能源紧缺给社会带来的压力，引起了国内外越来越多科学工作者的广泛关注。与现有柴油相比，还具有以下优势：十六烷值高，使得燃烧性能更好；生物柴油中硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低，降低环境污染；生物柴油闪点高，不属于危险品，在运输、储存、使用方面等均有优势。
但以地沟油为原料制备生物时，由于地沟油的水分大、杂质含量多，酸值较高，酸值一般在20mgKOH/g以上，一般采用强碱作为催化剂制备生物柴油，传统的强碱催化制备生物柴油大都存在催化效率低、产量低、色泽深、容易变质、反应时间长、腐蚀设备、工艺复杂、反应温度高、能耗较大、易造成二次污染和副产物损失、成本较高等缺点。且地沟油大多颜色深，而由此制备的生物柴油也多呈深褐色，由于现有生物柴油中含有较多色素，若以作为燃料，会造成燃烧不充分，冒黑烟，并会使柴油机容易形成积炭，进而磨损加剧，还影响了生物柴油的外观。
尽管生物柴油大部分性能能够满足燃料要求，但是其低温流动性差仍是严重制约生物柴油使用及推广的关键因素。生物柴油的凝固点一般在0℃左右，在低温下会因脂肪酸甲酯的结晶析出而引起一系列问题。因为随着温度下降，蜡晶增多，相互粘结形成三维网状结构，包裹生物柴油液态组分，从而使生物柴油失去流动性，堵塞柴油机的输油管和过滤网，使柴油机无法正常运行，因此提高生物柴油的低温流动性是生物柴油研究开发过程中必须面临和解决的问题。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种地沟油提炼生物柴油工艺，
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种地沟油提炼生物柴油工艺，包括以下步骤：
第一步：将地沟油加入处理罐中，加入为地沟油重量20-30％的热水，高速搅拌20-30min，静置分层，得到三层物料，即油脂层；水层和渣层；
第二步：通过固液分离得到渣层；取上层油脂层分别得到水层和油脂层；渣层通过压滤得到废水和干渣，干渣作为饲料的原料，废水和水层经过污水处理后循环利用；
第三步：油脂层通过常减压催化裂解得到裂解产物；
第四步：将裂解产物通过溶液催化萃取，得到生物柴油和溶液催化萃取剂，溶液催化萃取剂通过再次回收可以循环利用，生物柴油即为得到的产品。
本发明中，常减压催化裂解是将纯地沟油、甲醇和催化剂按照质量比为100:30-50:1-2加入反应釜，在温度为20-30℃、转速为50-100r/min、压强为0.3-0.5MPa的条件下反应1-2h，离心，静置分层，上层为生物柴油粗品；所述催化剂由金属卟啉和二氧化锆组成。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
本发明方法具有制备工艺简单、催化效率高、生产效率高、成本较为低廉、柴油得率高等优点，具有很好的经济效益、生态效益和社会效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
一种地沟油提炼生物柴油工艺，包括以下步骤：将地沟油加入处理罐中，加入为地沟油重量25％的热水，高速搅拌25min，静置分层，得到三层物料，即油脂层；水层和渣层；通过固液分离得到渣层；取上层油脂层分别得到水层和油脂层；渣层通过压滤得到废水和干渣，干渣作为饲料的原料，废水和水层经过污水处理后循环利用；油脂层通过常减压催化裂解得到裂解产物；常减压催化裂解是将纯地沟油、乙醇和催化剂按照质量比为100:40:1加入反应釜，在温度为25℃、转速为75r/min、压强为0.4MPa的条件下反应1.5h，离心，静置分层，上层为生物柴油粗品；所述催化剂由金属卟啉和二氧化锆组成。将裂解产物通过溶液催化萃取，得到生物柴油和溶液催化萃取剂，溶液催化萃取剂通过再次回收可以循环利用，生物柴油即为得到的产品。
实施例2
一种地沟油提炼生物柴油工艺，包括以下步骤：将地沟油加入处理罐中，加入为地沟油重量28％的热水，高速搅拌28min，静置分层，得到三层物料，即油脂层；水层和渣层；通过固液分离得到渣层；取上层油脂层分别得到水层和油脂层；渣层通过压滤得到废水和干渣，干渣作为饲料的原料，废水和水层经过污水处理后循环利用；油脂层通过常减压催化裂解得到裂解产物；常减压催化裂解是将纯地沟油、乙醇和催化剂按照质量比为100:45:2加入反应釜，在温度为26℃、转速为67r/min、压强为0.35MPa的条件下反应1.8h，离心，静置分层，上层为生物柴油粗品；所述催化剂由金属卟啉和二氧化锆组成。将裂解产物通过溶液催化萃取，得到生物柴油和溶液催化萃取剂，溶液催化萃取剂通过再次回收可以循环利用，生物柴油即为得到的产品。
实施例3
一种地沟油提炼生物柴油工艺，包括以下步骤：将地沟油加入处理罐中，加入为地沟油重量22％的热水，高速搅拌26min，静置分层，得到三层物料，即油脂层；水层和渣层；通过固液分离得到渣层；取上层油脂层分别得到水层和油脂层；渣层通过压滤得到废水和干渣，干渣作为饲料的原料，废水和水层经过污水处理后循环利用；油脂层通过常减压催化裂解得到裂解产物；常减压催化裂解是将纯地沟油、乙醇和催化剂按照质量比为100:35:1加入反应釜，在温度为22℃、转速为70r/min、压强为0.45MPa的条件下反应1.2h，离心，静置分层，上层为生物柴油粗品；所述催化剂由金属卟啉和二氧化锆组成。将裂解产物通过溶液催化萃取，得到生物柴油和溶液催化萃取剂，溶液催化萃取剂通过再次回收可以循环利用，生物柴油即为得到的产品。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (2)
1.一种地沟油提炼生物柴油工艺，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将地沟油加入处理罐中，加入为地沟油重量20-30％的热水，高速搅拌20-30min，静置分层，得到三层物料，即油脂层；水层和渣层；
第二步：通过固液分离得到渣层；取上层油脂层分别得到水层和油脂层；渣层通过压滤得到废水和干渣，干渣作为饲料的原料，废水和水层经过污水处理后循环利用；
第三步：油脂层通过常减压催化裂解得到裂解产物；
第四步：将裂解产物通过溶液催化萃取，得到生物柴油和溶液催化萃取剂，溶液催化萃取剂通过再次回收可以循环利用，生物柴油即为得到的产品。
2.根据权利要求1所述的一种地沟油提炼生物柴油工艺，其特征在于，常减压催化裂解是将纯地沟油、甲醇和催化剂按照质量比为100:30-50:1-2加入反应釜，在温度为20-30℃、转速为50-100r/min、压强为0.3-0.5MPa的条件下反应1-2h，离心，静置分层，上层为生物柴油粗品；所述催化剂由金属卟啉和二氧化锆组成。
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