CN1931964A - 汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法 - Google Patents

汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1931964A
CN1931964A CNA2006100368663A CN200610036866A CN1931964A CN 1931964 A CN1931964 A CN 1931964A CN A2006100368663 A CNA2006100368663 A CN A2006100368663A CN 200610036866 A CN200610036866 A CN 200610036866A CN 1931964 A CN1931964 A CN 1931964A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
centrifugal molecular
biological diesel
vacuum tightness
producing
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.)
Granted
Application number
CNA2006100368663A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100400623C (zh
Inventor
朱宝璋
杨婉珍
陈建华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CNB2006100368663A priority Critical patent/CN100400623C/zh
Publication of CN1931964A publication Critical patent/CN1931964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100400623C publication Critical patent/CN100400623C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明公开了一种汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，包括以下步骤：①以植物油或动物油之一或混合物为原料，进行酯化反应；②酯化反应产物进行离心式分子蒸馏处理，制得汽车生物柴油；酯化反应产物离心式分子蒸馏处理至少包括两级：前级处理温度为50－150℃，真空度为5000－10Pa，转盘转速为600～1400rpm，脱气并分离出甘油和甲醇或乙醇；后级处理温度为180－280℃，真空度为50－0.1Pa，转盘转速为300～1400rpm，分离出甲酯或乙酯。本发明生产的生物柴油纯度达到98％以上，符合汽车用生物柴油的要求，同时该方法省略了水洗及干燥过程，工艺流程简单，没有废水污染，节省水处理费用。

Description

汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法
技术领域
本发明涉及生物化工分离领域，特别是一种汽车用生物柴油的精制提纯和分离。
背景技术
随着石油资源的过度开采，汽车用生物柴油的发展具有巨大的商业前景。目前，国内在生产内燃机用生物柴油(甲酯)的技术通常采取的工艺为：
酯化反应得到中间产物→静止分层→取上层液→水洗→干燥塔→产品(生物柴油)。
应用该生产工艺主要存在以下问题：①采用水洗工艺，难以将杂质彻底去除，产品脂肪酸甲酯等的含量相对较低，一般达不到95％，因而达不到欧州排放III等标准生物柴油的脂肪酸甲酯含量相大于98％的要求，因此令生物柴油难以推广应用，不能在高档汽车中使用，而只能应用在工业锅炉、农用机械等相对要求较低的行业；②在水洗处理中产生大量的废水，既对环境造成严重污染，又浪费水资源，不符合现今的环保要求；③采用水洗后产品需要通过干燥塔进行干燥，增加设备成本以及处理成本；④水洗工艺除带走大部分的杂质(甲醇、甘油等)，也同时带走部分的甲酯，令产出率降低。
国外生物柴油生产，除反应(酯化)过程外，均需要多步骤分离纯化才能够完成应用纯度的要求。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的提供一种汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，所生产的生物柴油纯度达98％以上，符合欧州排放III标准的生物柴油，同时省略水洗工艺，解决了工业的废水问题。
本发明目的通过如下方法实现：
一种汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，包括以下步骤：①以植物油或动物油之一或混合物为原料，进行酯化反应；②把酯化反应产物进行离心式分子蒸馏处理，制得汽车用生物柴油；所述酯化反应产物离心式分子蒸馏处理至少包括两级：前级处理温度为50-150℃，真空度为5000-10Pa，转盘转速为600～1400rpm，脱气并分离出甘油和甲醇或乙醇；后级处理温度为180-280℃，真空度为50-0.1Pa，转盘转速为300～1200rpm，分离出甲酯或乙酯。
为进一步实现本发明的目的，优选前置处理温度为120-200℃，真空度为1000-100Pa，转盘转速为800～1000rpm。
步骤②中，酯化反应产物离心式分子蒸馏处理优选包括三级：第一级处理控制温度为50-120℃，真空度为1000-100Pa，转盘转速为600～1200rpm，分离出甲醇或乙醇；第二级处理控制温度为100-200℃，真空度为100-10Pa，转盘转速为800～1400rpm，分离出甘油；第三级处理控制温度为100-250℃，真空度为50-0.1Pa，转盘转速为300～1200rpm，分离出甲酯或乙酯。
所述步骤②中，酯化反应产物进行的离心式分子蒸馏处理包括三级：第一级处理控制温度为50-120℃，真空度为1000-100Pa，分离出甲醇或乙醇；第二级处理控制温度为80-180℃，真空度为100-10Pa，分离出甘油；第三级处理控制温度为120-250℃，真空度为50-0.1Pa，分离出甲酯或乙酯。
所述步骤②中第一级处理前，先进行脱气处理，处理温度为50-120℃，真空度为5000-1000Pa。
所述步骤①中，植物油或动物油原料与甲醇或乙醇进行酯化反应，其反应产物主要包括甲酯或乙酯、甘油、甲醇或乙醇。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明采用了离心式分子蒸馏技术，与刮膜式分子蒸馏和降膜式分子蒸馏相比，离心式分子蒸馏由于转盘高速旋转，可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀，蒸发速率和分离效率更好；物料在蒸发面上的受热时间更短，降低了热敏物质热分解的危险；物料的处理量更大，更适合工业上的连续生产。
(2)本发明实现和完成汽车用生物柴油(甲酯或乙酯)的提纯和精制工艺，提纯的生物柴油纯度可达到98％以上，从而生产出符合国际标准的达标生物柴油。
(3)本发明的方法省略了传统方法的水洗及干燥过程，工艺流程简单，没有废水污染，节省水处理费用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图；
图2是本发明的生产示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种利用离心式分子蒸馏技术生产汽车用生物柴油的方法，主要工艺步骤为：原料→反应后中间产物→离心式分子蒸馏→终产品(汽车用生物柴油)以及副产品(甘油、甲醇或乙醇)。
首先，是以植物油或动物油之一或混合物为原料制备粗生物柴油。植物油可采用椰子油、棕榈油、菜籽油、小桐子油(麻枫树)、大豆油或花生油等等，动物油可采用猪油、牛油、禽畜油或鱼油等，在此不一一列举。
目前制备生物柴油主要包括以下四种方法：酶解、热解、超临界酯化以及酯交换和酯化反应。酯交换和酯化反应是目前生产脂肪酸甲酯的主要方法。酯交换是利用甲醇或乙醇，将三羧酸甘油酯中的甘油基取代下来，形成长链脂肪酸甲酯，增加流动性和降低粘度，使之适合作为燃料使用。该反应可在温度很低、常压下进行，反应条件温和，易于控制，同时可加入催化剂缩短反应周期，提高产率。将植物油或动物油与甲醇(或乙醇)进行酯化反应(或酯交换反应)，其反应后中间产物含有甲酯(或乙酯)、甘油(丙三醇)、过量的甲醇(或乙醇)和小量杂质。其反应方程式如下：
在进行上述酯化反应后，把酯化反应产物直接进行离心式分子蒸馏处理，蒸馏分离温度在50℃-250℃，蒸馏分离真空度在2000Pa-0.1Pa，最后蒸馏釜底液为未酯化的维E、植物甾醇、脂类、杂质等。
该离心式分子蒸馏处理至少包括两级：前级处理温度为50-250℃，真空度为5000-10Pa，转盘转速为600～1400rpm，脱气并分离出甘油和甲醇或乙醇；后级处理温度为120-280℃，真空度为50-1Pa，转盘转速为300～1200rpm，分离出甲酯或乙酯。较好的，酯化反应产物进行的离心式分子蒸馏处理包括三级：第一级处理控制温度为50-120℃，真空度为1000-100Pa，转盘转速为600～1200rpm，分离出甲醇或乙醇；第二级处理控制温度为100-200℃，真空度为100-10Pa，转盘转速为800～1400rpm，分离出甘油；第三级处理控制温度为100-250℃，真空度为50-0.1Pa，转盘转速为300～1200rpm，分离出甲酯或乙酯。采用这种工艺在得到高纯度汽车用生物柴油同时，也得到了高纯度甘油。最好的，在进行第一级处理前先进行脱气处理，处理温度为50-100℃，真空度为5000-1000Pa。
本发明的生产设备构成如图2所示，包括依次连接的缓冲罐1、脱气柱2、第一级离心分子蒸馏器3、第二级离心分子蒸馏器4和第三级离心分子蒸馏器5。该离心式分子蒸馏器或者说第一级分子蒸馏器3第二级分子蒸馏器4和第三级分子蒸馏器5可选用常用的离心式分子蒸馏器，本发明选用MDL-200型号的离心式分子蒸馏器但本发明也合适其它型号的离心式分子蒸馏器。
实施例1
采用椰子油与甲醇进行酯化反应，椰子油与甲醇的摩尔比为1∶6。如图2所示，反应后中间产物800ml进入缓冲罐1，然后进入脱气柱2脱气处理温度为60℃，真空度为5000Pa；脱气后产物进入第一级离心式分子蒸馏器3分离酯化反应过量的甲醇，温度为80℃，真空度为1000Pa，转盘转速为1.200rpm；接着进入第二级离心式分子蒸馏器4分离甘油，温度为120℃，真空度为100Pa，转盘转速为1400rpm；最后进入第三级分子蒸馏塔5将甲酯420克分离出来，温度为180℃，真空度为0.1Pa，转盘转速为1200rpm，剩余杂质排出。经检测，所制备的甲酯纯度为99％。
实施例2
采用牛油与乙醇进行酯化反应，牛油与乙醇的摩尔比为1∶6.5。如图2所示，反应后中间产物750ml进入缓冲罐1，然后进入脱气柱2脱气处理温度为100℃，真空度为1000Pa；脱气后产物进入第一级离心分子蒸馏器3分离酯化反应剩余的乙醇，温度为150℃，真空度为100Pa，转盘转速为600rpm；接着进入第二级离心式分子蒸馏器4分离甘油，温度为250℃，真空度为10Pa，转盘转速为800rpm；最后进入第三级离心式分子蒸馏塔5将乙酯405克分离出来，温度为250℃，真空度为1Pa，转盘转速为800rpm，剩余杂质排出。经检测，所制备的甲酯纯度为98％。
实施例3
采用菜籽油与甲醇进行酯化反应，菜籽油与甲醇的摩尔比为1∶7。如图2所示，反应后中间产物700ml进入缓冲罐1，然后进入脱气柱2脱气处理温度为80℃，真空度为3000Pa；脱气后产物进入第一级离心式分子蒸馏器3分离酯化反应剩余的甲醇，温度为110℃，真空度为500Pa，转盘转速为1000rpm；接着进入第二级离心式分子蒸馏器4分离甘油，温度为180℃，真空度为50Pa，转盘转速为1200rpm；最后进入第三级离心式分子蒸馏塔5将甲酯370克分离出来，温度为230℃，真空度为25Pa，转盘转速为600rpm，剩余杂质排出。经检测，所制备的甲酯纯度为98.6％。
实施例4
采用鱼油与甲醇进行酯化反应，鱼油与甲醇的摩尔比为1∶7.5。反应后中间产物650ml进入缓冲罐，然后进入第一级离心式分子蒸馏器，进行脱气并分离甲醇和甘油，温度为150℃，真空度为500Pa，转盘转速为700rpm；最后进入第二级离心式分子蒸馏器将甲酯311克分离出来，温度为250℃，真空度为10Pa，转盘转速为1000rpm，剩余杂质排出。经检测，所制备的甲酯纯度为98.2％。

Claims (8)

1.一种汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于包括以下步骤：①以植物油或动物油之一或混合物为原料，进行酯化反应；②把酯化反应产物进行离心式分子蒸馏处理，制得汽车生物柴油；所述酯化反应产物离心式分子蒸馏处理至少包括两级：前级处理温度为50-150℃，真空度为2000-10Pa，转盘转速为600～1400rpm，脱气并分离出甘油和甲醇或乙醇；后级处理温度为120-250℃，真空度为50-0.1Pa，转盘转速为300～1400rpm，分离出甲酯或乙酯。
2.根据权利要求1所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于所述前置处理温度为120-200℃，真空度为1000-100Pa，转盘转速为800～1200rpm。
3.根据权利要求1所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于：所述步骤②中，酯化反应产物离心式分子蒸馏处理包括三级：第一级处理控制温度为50-120℃，真空度为1000-100Pa，转盘转速为600～1200rpm，分离出甲醇或乙醇；第二级处理控制温度为100-200℃，真空度为100-10Pa，转盘转速为800～1400rpm，分离出甘油；第三级处理控制温度为100-250℃，真空度为50-0.1Pa，转盘转速为300～1200rpm，分离出甲酯或乙酯。
4.根据权利要求3所述的所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于：所述步骤②中第一级处理前，先进行脱气处理，处理温度为50-120℃，真空度为5000-1000Pa。
5.根据权利要求1所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于：所述步骤①中，植物油或动物油原料与甲醇或乙醇进行酯化反应，其反应产物主要包括甲酯或乙酯、甘油、甲醇或乙醇。
6.根据权利要求1所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于：所述的植物油为椰子油、棕桐油、麻枫树油、菜籽油、小桐子油、大豆油或花生油。
7.根据权利要求1所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于：所述的动物油为猪油、牛油、禽畜油或鱼油。
8.根据权利要求1所述的汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法，其特征在于：所述步骤①中的酯化反应以酶转化或超临界酯化代替。
CNB2006100368663A 2006-08-01 2006-08-01 汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法 Expired - Fee Related CN100400623C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100368663A CN100400623C (zh) 2006-08-01 2006-08-01 汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100368663A CN100400623C (zh) 2006-08-01 2006-08-01 汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1931964A true CN1931964A (zh) 2007-03-21
CN100400623C CN100400623C (zh) 2008-07-09

Family

ID=37877997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100368663A Expired - Fee Related CN100400623C (zh) 2006-08-01 2006-08-01 汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100400623C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432459A (zh) * 2010-09-29 2012-05-02 中国石油化工股份有限公司 一种二元醇酯化合物的提纯方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1160441C (zh) * 2000-10-26 2004-08-04 中国石油化工股份有限公司 一种含硫原油的加工流程
CN1197937C (zh) * 2002-08-07 2005-04-20 四川古杉油脂化学有限公司 一种生产生物柴油的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102432459A (zh) * 2010-09-29 2012-05-02 中国石油化工股份有限公司 一种二元醇酯化合物的提纯方法
CN102432459B (zh) * 2010-09-29 2014-12-03 中国石油化工股份有限公司 一种二元醇酯化合物的提纯方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN100400623C (zh) 2008-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zakaria et al. Direct production of biodiesel from rapeseed by reactive extraction/in situ transesterification
Qian et al. Preparation of biodiesel from Jatropha curcas L. oil produced by two-phase solvent extraction
Brunschwig et al. Use of bioethanol for biodiesel production
Sivakumar et al. Bio-diesel production by alkali catalyzed transesterification of dairy waste scum
US7553982B1 (en) Bio-fuel and process for making bio-fuel
US20190093048A1 (en) Methods and Devices for Producing Biodiesel and Products Obtained Therefrom
US8497389B2 (en) Single step transesterification of biodiesel feedstock using a gaseous catalyst
Boonmee et al. Optimization of biodiesel production from Jatropha oil (Jatropha curcas L.) using response surface methodology
Supaporn et al. Optimization of a two-step biodiesel production process comprised of lipid extraction from blended sewage sludge and subsequent lipid transesterification
Qian et al. Cogeneration of biodiesel and nontoxic cottonseed meal from cottonseed processed by two-phase solvent extraction
Bitire et al. Production and optimization of biodiesel from parsley seed oil using KOH as catalyst for automobiles technology
Kumar et al. Characterization and compositional analysis of highly acidic karanja oil and its potential feedstock for enzymatic synthesis of biodiesel
Manzanera et al. Biodiesel: An alternative fuel
CN100500809C (zh) 废弃动植物油脂制备生物柴油的预处理生产工艺
CN1844319A (zh) 一种亚临界—超临界流体转化制备生物柴油的方法
CN100424153C (zh) 利用离心式分子蒸馏技术生产内燃机用生物柴油的方法
CN100400623C (zh) 汽车用生物柴油的离心式分子蒸馏生产方法
Porwal et al. Reactive-extraction of pongamia seeds for biodiesel production
CN100526426C (zh) 直接利用分子蒸馏技术生产生物柴油的方法
CN1931809A (zh) 利用分子蒸馏技术制备甘油的方法
CN100535080C (zh) 利用分子蒸馏技术生产生物柴油的方法
Sendzikiene et al. Reactive extraction and fermental transesterification of rapeseed oil with butanol in diesel fuel media
Punvichai et al. Two-step biodiesel production from used activated bleaching earth at palm oil refining plant
Kazancev et al. Application of enzymatic process for biodiesel synthesis from vegetable oil with high fatty acid content using butanol
CN1931965A (zh) 利用精馏塔或蒸馏塔提纯生产生物柴油的方法

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
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080709

Termination date: 20120801