CN1301312C - 水力空化制备生物柴油的方法 - Google Patents
水力空化制备生物柴油的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1301312C CN1301312C CNB2005100116032A CN200510011603A CN1301312C CN 1301312 C CN1301312 C CN 1301312C CN B2005100116032 A CNB2005100116032 A CN B2005100116032A CN 200510011603 A CN200510011603 A CN 200510011603A CN 1301312 C CN1301312 C CN 1301312C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cavitation
- oil
- orifice plate
- reaction
- diesel oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 9
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 30
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 claims description 28
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 19
- 238000005809 transesterification reaction Methods 0.000 claims description 15
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000004519 grease Substances 0.000 claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 235000021588 free fatty acids Nutrition 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000010773 plant oil Substances 0.000 claims description 5
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 claims description 2
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims description 2
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 claims description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 12
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract 1
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 21
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 2
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-AAKVHIHISA-N 2,3-bis[[(z)-12-hydroxyoctadec-9-enoyl]oxy]propyl (z)-12-hydroxyoctadec-9-enoate Chemical compound CCCCCCC(O)C\C=C/CCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCC\C=C/CC(O)CCCCCC)COC(=O)CCCCCCC\C=C/CC(O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-AAKVHIHISA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000050510 Cunninghamia lanceolata Species 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000019483 Peanut oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009874 alkali refining Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- -1 glycerin fatty acid ester Chemical class 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- OGXRXFRHDCIXDS-UHFFFAOYSA-N methanol;propane-1,2,3-triol Chemical compound OC.OCC(O)CO OGXRXFRHDCIXDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004702 methyl esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000312 peanut oil Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
Abstract
本发明提供了一种水力空化制备生物柴油的方法,属于提高生物柴油生产效率、降低生产成本的技术领域。该方法在传统的生物柴油生产技术基础上采用水力空化酯交换反应器来优化生物柴油的生产,这种方法工艺简单,酯交换反应速度快,反应时间比传统反应器缩短2~3倍,油脂酯交换转化率高达99%,所得产品满足美国ASTM PS121-99生物柴油标准,而且甲醇、催化剂消耗量少,能耗低,适于大规模的工业生产。
Description
技术领域
本发明涉及生物柴油技术领域,特别涉及以天然动植物油脂(牛油、猪油、大豆油、油菜籽油、花生油、葵花子油、蓖麻油、米糠油等)、植物油下脚料(碱炼皂脚、水化油脚等)、废弃油脂(煎炸油、泔水油、酸化油等)为原料生产可以替代石油柴油产品的生物柴油燃料,是一种提高生物柴油生产效率、降低生产成本的技术。
背景技术
近年来,随着矿物能源的日益枯竭和人类对燃料能源需求量的急剧攀升,世界各国都在加快开发新型可替代燃料能源。生物能源,包括燃料酒精、生物制氢和生物柴油,以其良好的可再生性得到了人们的关注。尤其是生物柴油,它的燃烧性能丝毫不逊于石油柴油,而且可以直接用于柴油机等石油柴油领域,被认为是石油柴油的替代品。生物柴油具有以下优点:无毒可生物降解,十六烷值高,硫化物、一氧化碳排放量少,而且它排放的碳来自大气,与石油柴油相比,可以减少二氧化碳的排放量。因此,生物柴油是一种可更新的环保燃料能源。
生物柴油的工业化生产及应用在国外已经有十多年的历史,生产技术已相当成熟,生产规模也在不断扩大。世界各国为了应对21世纪即将出现的能源危机,都先后进入了生物柴油领域,并加大对生物柴油技术开发和工业生产的投入,制定有利于生物柴油产业健康发展的农业政策和税收政策,使全世界生物柴油的生产量迅速增加。欧盟推广生物燃料的目标是:生物燃料市场占有率2010年达5.75%,2020年达20%;美国能源政策法确定2010年美国非石油燃料的占有率将提高到30%,这无疑会给生物柴油产业带来广阔的发展前景。当前,又有泰国、韩国、保加利亚、菲律宾以及印度等国家建成了自己的生物柴油工厂。
我国生物柴油生产尚处于初级开发阶段,现已有福建卓越、四川古杉和海南正和三家公司分别建成产能超过10,000吨/年的小型生物柴油工厂,但由于技术和成本方面的原因,还未能迅速的加以推广。目前国内关于生物柴油制备的专利申请存在反应时间长、反应转化率不高、能耗高、生产成本高等不足,无法在商业化生产中广泛使用。
发明内容
本发明的目的在于针对已有技术方案的不足,采用水力空化强化新技术,提供一种适于商业化生产、能降低生产成本,同时可以减轻环境污染的以废弃油脂为原料生产生物柴油的新方法。
为达到上述目的,本发明的技术解决方案是提供一种水力空化制备生物柴油的方法,包括如下步骤:
a.原料油经蒸馏脱水;
b.脱水后的原料油与甲醇和酸碱催化剂的混合物一起进入水力空化酯交换反应器反应;
c.反应结束后,酯交换产物进入甲醇蒸馏器,蒸出的甲醇回流入反应器循环使用,蒸甲醇后的反应产物进入分离器,使甘油相与生物柴油相分离;d.分离出的生物柴油相再经中和、水洗、连续蒸馏除去催化剂、皂化物、水分和甲醇;
e.然后进一步净化得到高纯度的生物柴油产品。
所述的方法,其所述(a)步,原料油经蒸馏脱水,是采用连续闪蒸脱水工艺,温度100~150℃,使原料油的含水量控制在0.06%以下。
所述的方法,其所述(b)步,进入水力空化酯交换反应器反应的条件:反应温度为20~200℃,醇油摩尔比为3∶1~20∶1,催化剂用量以原料油为基准,质量百分率为0.1~1.0%,空化元件为孔板,或文丘里管,或在文丘里管喉部安置孔板形成组合式的空化元件;空化元件上游的压力在0.1Mpa~10Mpa之间;空化元件下游的压力在0.01Mpa~1.0Mpa之间。
所述的方法,其所述空化元件,其孔板的开孔可以是圆形的,或是多边形的,孔在孔板上的排列方式是同心圆式的,或是等边三角形式的;圆孔孔径在0.09~100毫米之间,孔板上的圆孔孔数在1~1200000个之间;多边形的孔面积在0.00636~7850平方毫米之间,孔板上的多边形孔孔数在1~1200000个之间;文丘里管的喉部直径在1~100毫米之间。
孔板与文丘里管组合形成的空化元件,其文丘里管分成两段,孔板夹在两段之间,两段采用法兰连接;
所述空化元件,两端采用法兰与管道连接。
所述的方法,其所述(b)步中,是依据原料油中游离脂肪酸含量的高低而采用不同类型的催化剂,游离脂肪酸含量低时采用碱性催化剂:NaOH或KOH或Na2CO3或NaOCH3或KOCH3,游离脂肪酸含量高时采用酸性催化剂:硫酸或盐酸或磷酸。
所述的方法,其所述(d)步,连续蒸馏,是先采用薄膜蒸发器连续蒸馏,以防止产物受热过度而变质,产品蒸出后经换热器冷却到30℃以下,以保证产品色泽良好,再进行(e)步,进一步纯化。
所述的方法,其所述(e)步中得到高纯度的生物柴油产品,纯度为>99.6wt.%。
所述的方法,其所述(c)步中得到的甘油相,经净化后得到所需纯度的甘油副产品。
所述的方法,其所述(a)步中原料油,是天然动植物油脂,植物油下脚料或废弃食用油脂,或是上述几种的混合物。
所述的方法,其对于油脂的碱催化酯交换体系,利用水力空化在液体中产生的局部高温、高压、冲击波及射流等极端效应乳化甲醇和油脂体系,进而强化酯交换反应;反应10~30分钟即达到平衡,油脂酯交换转化率高达99%。
本发明所述的方法,可以制备高纯度的生物柴油产品,而且工艺简单、能耗低、转化率高、生产成本低,适于商业化生产。
附图说明
图1为空化元件孔板的结构图;
图2是空化元件文丘里管的结构图;
图3是孔板与文丘里管组合形成的空化元件的结构图;
图4为本发明的水力空化制备生物柴油装置示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述,本发明所述的制备生物柴油的方法内容如下:
1)粗原料经机械除杂后进入原料油贮罐,再由泵打入闪蒸器脱水,温度为100~150℃,时间30分钟;脱水后的原料油经换热器进入水力空化酯交换反应器,加入甲醇和催化剂,保持温度在20~200℃,开启水力空化进行酯交换反应;反应后的酯交换产物进入甲醇蒸馏器,蒸出的甲醇回流入反应器循环使用,蒸甲醇后的反应产物进入连续分离器,使甘油相与生物柴油相分离;分离所得的生物柴油相进入中和器,除去催化剂后进入水洗器,水洗后进入薄膜蒸发器,脱去甲醇和水分,再经分离除杂后由泵送到产品贮罐,分离出的甘油相经脱水、脱甲醇后得到所需纯度的甘油副产品;中和、水洗、蒸发产生的残液经收集后进入蒸馏塔回收甲醇循环使用。
2)本发明所用的原料油既可以是天然动植物油脂,也可以是植物油下脚料或废弃食用油脂,还可以是上述几种的混合物。
3)本发明依据原料油中游离脂肪酸含量的高低而采用不同类型的催化剂,游离脂肪酸含量低时采用碱性催化剂,如NaOH或KOH或Na2CO3或NaOCH3或KOCH3等,游离脂肪酸含量高时采用酸性催化剂,如硫酸或盐酸或磷酸、有机酸等。
4)本发明是利用水力空化强化甲醇和油脂的酯交换反应过程,水力空化酯交换反应器如附图4所示。
水力空化酯交换反应器由循环槽1、冷却剂进口2、排空阀3、循环槽出口阀4、排空阀5、控制阀6、旁路阀7、循环泵8、空化元件9、下游压力表P1、上游压力表P2和管道组成,按工艺常规连接。
其中,空化元件9置于循环管路中,位于下游压力表P1和上游压力表P2之间,其孔板的开孔可以是圆形的,或是多边形的;圆孔孔径在0.09~100毫米之间,孔板上的圆孔孔数在1~1200000个之间;多边形的孔面积在0.00636~7850平方毫米之间,孔板上的多边形孔孔数在1~1200000个之间。文丘里管的喉部直径在1~100毫米之间。空化元件孔板的结构如附图1所示,孔在孔板上的排列方式可以是同心圆式的,或是等边三角形式的。空化元件文丘里管的结构如附图2所示。孔板与文丘里管组合形成的空化元件9结构如附图3所示,其中孔板结构与附图1的结构相同,文丘里管分成两段,两段采用法兰连接,孔板夹在两段之间。上述空化元件9两端均采用法兰与管道连接。
空化元件9上游的压力在0.1Mpa~10Mpa之间;空化元件9下游的压力在0.01Mpa~1.0Mpa之间。流体在循环泵的作用下,产生流动,流过空化元件时,流体形成缩脉。当在缩脉处的压力小于等于液体的饱和蒸汽压时,在液体中产生大量空化气泡,随后压力恢复时,气泡迅速闭合。在闭合点产生高温高压,并使液体强烈湍动,这可使不相溶的甲醇和油脂迅速乳化,使两相反应的接触面积得到极大的提高,进而加快反应速率。水力空化的优点是能耗低、设备结构简单、投资小、操作维护方便,易于工业化。
5)本发明是利用动植物油脂中的脂肪酸甘油酯,在水力空化和催化剂作用下与甲醇进行酯交换反应生成生物柴油,即脂肪酸甲酯,其化学反应方程式如下:
该反应为可逆反应,增加反应物甲醇的用量可以促进反应朝正反应方向发展,6∶1的醇油摩尔比即可获得较快的反应速率和反应转化率。本发明在水力空化强化条件下,酯交换速率和转化率都有明显的提高,反应20分钟,转化率就高达99%,这可能是由于水力空化效应改变了反应混合物的物化性质,乳化了甲醇和油脂体系,从而增加了反应物的接触面积,提高了反应速率,同时也改变了酯交换反应的平衡转化率。
6)本发明甲酯净化先采用薄膜蒸发器连续蒸馏,以防止产物受热过度而变质,产品蒸出后经换热器冷却到30℃以下,以保证产品色泽良好,再进一步纯化,所制得的生物柴油产品的主要质量指标如表1所示:
表1生物柴油产品的质量指标
序号 | 质量指标 | 指标值 | 德国DIN51606:1997 |
1 | 十六烷值 | ≥40 | ≥49 |
2 | 铜片腐蚀 | ≤3级 | 1 |
3 | 酸值mgKOH.g-1 | ≤0.8 | ≤0.5 |
4 | 甘油总量%(m/m) | ≤0.02 | ≤0.25 |
5 | 水分%(m/m) | ≤0.05 | ≤0.03 |
6 | 灰分%(m/m) | ≤0.02 | ≤0.03 |
7)采用本发明所述的生产工艺,可以制备高纯度的生物柴油产品,而且工艺简单、能耗低、转化率高、生产成本低,适于商业化生产。
实施例:
表2大豆油水力空化强化碱催化酯交换转化率对比(反应条件:醇油摩尔比6∶1,反应温度50℃,催化剂KOH 1.0wt.%)
Claims (10)
1.一种水力空化制备生物柴油的方法,其特征在于,包括如下步骤:
a.原料油经蒸馏脱水;
b.脱水后的原料油与甲醇和酸碱催化剂的混合物一起进入水力空化酯交换反应器反应;
c.反应结束后,酯交换产物进入甲醇蒸馏器,蒸出的甲醇回流入反应器循环使用,蒸甲醇后的反应产物进入分离器,使甘油相与生物柴油相分离;
d.分离出的生物柴油相再经中和、水洗、连续蒸馏除去催化剂、皂化物、水分和甲醇;
e.然后进一步净化得到高纯度的生物柴油产品。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(a)步,原料油经蒸馏脱水,是采用连续闪蒸脱水工艺,温度100~150℃,使原料油的含水量控制在0.06%以下。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(b)步,进入水力空化酯交换反应器反应的条件:反应温度为20~200℃,醇油摩尔比为3∶1~20∶1,酸碱催化剂用量以原料油为基准,质量百分率为0.1~1.0%,空化元件为孔板,或文丘里管,或在文丘里管喉部安置孔板形成组合式的空化元件;空化元件上游的压力在0.1Mpa~10Mpa之间;空化元件下游的压力在0.01Mpa~1.0Mpa之间。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述空化元件,其孔板的开孔是圆形的,或是多边形的,孔在孔板上的排列方式是同心圆式的,或是等边三角形式的;圆孔孔径在0.09~100毫米之间,孔板上的圆孔孔数在1~1200000个之间;多边形的孔面积在0.00636~7850平方毫米之间,孔板上的多边形孔孔数在1~1200000个之间;文丘里管的喉部直径在1~100毫米之间;
孔板与文丘里管组合形成的空化元件,其文丘里管分成两段,孔板夹在两段之间,两段采用法兰连接;
所述空化元件,两端采用法兰与管道连接。
5.如权利要求1所述的方法,其特征是,所述(b)步中,是依据原料油中游离脂肪酸含量的高低而采用不同类型的催化剂,游离脂肪酸含量低时采用碱性催化剂:NaOH或KOH或Na2CO3或NaOCH3或KOCH3,游离脂肪酸含量高时采用酸性催化剂:硫酸或盐酸或磷酸。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(d)步,连续蒸馏,是先采用薄膜蒸发器连续蒸馏,以防止产物受热过度而变质,产品蒸出后经换热器冷却到30℃以下,以保证产品色泽良好,再进行(e)步,进一步纯化。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(e)步中得到高纯度的生物柴油产品,纯度为>99.6wt.%。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(c)步中得到的甘油相,经净化后得到所需纯度的甘油副产品。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述(a)步中原料油,是天然动植物油脂,植物油下脚料或废弃食用油脂,或是上述几种的混合物。
10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的方法,其特征是,对于油脂的碱催化酯交换体系,利用水力空化在液体中产生的局部高温、高压、冲击波及射流的极端效应乳化甲醇和油脂体系,进而强化酯交换反应;反应10~30分钟即达到平衡,油脂酯交换转化率高达99%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100116032A CN1301312C (zh) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | 水力空化制备生物柴油的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005100116032A CN1301312C (zh) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | 水力空化制备生物柴油的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1687312A CN1687312A (zh) | 2005-10-26 |
CN1301312C true CN1301312C (zh) | 2007-02-21 |
Family
ID=35305354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005100116032A Expired - Fee Related CN1301312C (zh) | 2005-04-21 | 2005-04-21 | 水力空化制备生物柴油的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1301312C (zh) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101864001B (zh) * | 2010-05-20 | 2012-01-25 | 广西工学院 | 一种低聚壳聚糖的制备方法 |
CN102559396B (zh) * | 2012-01-18 | 2013-10-30 | 浙江工业大学 | 一种生物柴油酯化酯交换反应装置 |
CN102586032B (zh) * | 2012-02-17 | 2013-07-10 | 临沂实能德环保燃料化工有限责任公司 | 一种生物柴油的生产方法 |
CN103881828A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-25 | 江苏大学 | 一种制备生物柴油的装置及方法 |
CN104525033B (zh) * | 2015-01-06 | 2016-05-25 | 北京理工大学 | 一种液体空化均质混合机 |
CN104857904A (zh) * | 2015-05-19 | 2015-08-26 | 金海能国际机电设备(北京)有限公司 | 一种空化发生器 |
CN105693656B (zh) * | 2016-01-26 | 2018-08-28 | 浙江工业大学 | 一种环氧植物油增塑剂的生产装置 |
CN106479681A (zh) * | 2016-10-18 | 2017-03-08 | 四川蓝邦新能源科技有限公司 | 一种生物柴油酯化、酯交换的混合方法 |
CN110681309A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-14 | 浙江工业大学 | 一种气体驱动乳化制备乳液的方法 |
CN112221453A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-01-15 | 沙洲职业工学院 | 一种高效循环乳化均质反应装置 |
CN112642590B (zh) * | 2020-12-30 | 2022-06-03 | 宁夏嘉峰化工有限公司 | 一种水力空化强化的氰胺废渣浮选分离方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6502979B1 (en) * | 2000-11-20 | 2003-01-07 | Five Star Technologies, Inc. | Device and method for creating hydrodynamic cavitation in fluids |
CN1557230A (zh) * | 2004-01-29 | 2004-12-29 | 大连理工大学 | 水力空化灭菌装置 |
CN1570029A (zh) * | 2004-05-14 | 2005-01-26 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 由天然油脂制备生物柴油的方法 |
-
2005
- 2005-04-21 CN CNB2005100116032A patent/CN1301312C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6502979B1 (en) * | 2000-11-20 | 2003-01-07 | Five Star Technologies, Inc. | Device and method for creating hydrodynamic cavitation in fluids |
CN1557230A (zh) * | 2004-01-29 | 2004-12-29 | 大连理工大学 | 水力空化灭菌装置 |
CN1570029A (zh) * | 2004-05-14 | 2005-01-26 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 由天然油脂制备生物柴油的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1687312A (zh) | 2005-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1301312C (zh) | 水力空化制备生物柴油的方法 | |
CN100335594C (zh) | 一种制备生物柴油的方法 | |
CN100513521C (zh) | 生物柴油的制备方法 | |
CN101892127B (zh) | 一种生物柴油的制备方法 | |
CN101456810A (zh) | 一种酯交换反应合成脂肪酸酯的方法 | |
Fasahati et al. | Impact of volatile fatty acid recovery on economics of ethanol production from brown algae via mixed alcohol synthesis | |
CN101423456A (zh) | 小桐子籽油生产生物柴油副产品甘油的回收精制方法 | |
CN1473907A (zh) | 一种生产生物柴油的方法 | |
CN103242966A (zh) | 一种生产生物柴油的技术工艺及关键制备装置 | |
CN105623861A (zh) | 一种甘油酯化反应装置 | |
CN200951999Y (zh) | 一种制备生物柴油的装置 | |
CN101781610A (zh) | 一种用于生产生物柴油的连续酯化、酯交换工艺 | |
CN101157868B (zh) | 一种利用废弃动植物油脂偶联生产低凝点生物柴油的方法及专用装置 | |
CN100376657C (zh) | 一种利用高酸值动植物油下脚料生产生物柴油的方法 | |
CN100572517C (zh) | 高酸价油脂的并行甲酯化方法 | |
CN100503533C (zh) | 生产生物柴油甲酯化与甲醇连续提纯装置 | |
CN103756790B (zh) | 一种生物柴油的生产方法 | |
CN201330241Y (zh) | 一种利用高酸值油脂生产精制生物柴油的装置 | |
CN105132005A (zh) | 一种制备生物柴油的方法 | |
CN100510010C (zh) | 四氯化钛催化高酸值废弃油脂制备生物柴油的方法 | |
CN101289628A (zh) | 一种用混合脂肪酸生产生物柴油的方法 | |
CN100350017C (zh) | 动植物油脂制备生物柴油酯化反应的催化剂及其应用方法 | |
CN101074391A (zh) | 用高酸值油脂生产生物柴油的催化剂及生物柴油生产方法 | |
CN201037139Y (zh) | 生产生物柴油甲酯化与甲醇连续提纯装置 | |
CN103194255B (zh) | 催化裂化动植物油脂生产清洁燃料的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070221 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |