一種制備生物柴油新方法技術

本發明專利技術涉及一種制備生物柴油的新方法，其特征在于：動植物油脂通過預加熱后，霧化進入酯化和酯交換反應器。溶有催化劑的短鏈醇通過霧化器霧化后進入酯化和酯交換反應器與油脂發生化學反應，生成粗品生物柴油。粗品生物柴油經過旋風分離器回收短鏈醇后，通過靜置分層或者離心分離的辦法分離出甘油，再經過進一步純化后得到成品生物柴油。本發明專利技術生物柴油生產設備投資少，操作簡單，能耗低，轉化率高，具有巨大的社會和經濟效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種制備生物柴油的方法，具體涉及一種反應速度快、轉化率高的生物柴油制備新方法。
技術介紹
目前，能源緊缺和能源安全已經成為全人類所關注的焦點。生物柴油即脂肪酸甲酯，是一種潔凈的、可生物降解的、可再生的石化柴油替代品。生物柴油具備有無毒、無硫和芳烴、儲存和運輸安全、十六烷值高、燃燒殘碳低、凈二氧化碳排放為零等一系列優點。我國人口眾多，油脂短缺，國內現有企業生物柴油合成時間較長、油脂轉化率較低，從而導致生物柴油的加工成本較高，油脂的市場收購價格缺乏競爭力，生物柴油難以在我國商業化推廣應用。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足而提供一種反應速度快，轉化率高的低成本生物柴油制備新方法，其設備投資小，能耗低，產物純度高。實現本專利技術目的的具體技術方案是: ，其特征在于:油脂(動物或者植物油脂)通過預處理后，經油嘴霧化進入霧化反應器。溶有酸性催化劑(例如硫酸、鹽酸、對甲苯磺酸等)或者堿性催化齊U (例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀等)的短鏈醇(甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的任意一種或者其混合物)通過霧化器霧化后進入霧化反應器與油脂發生酯化和酯交換反應，生成粗品生物柴油。其中，各種原料的質量份額為:油脂100份，短鏈醇15-50份，催化劑0.5-5份。粗品生物柴油經過旋風分離，回收短鏈醇，循環利用。粗品生物柴油進一步經過純化后得到成品生物柴油。整個生物柴油的制備過程包括以下四個步驟:1、油脂預處理；2、霧化反應；3、短鏈醇回收循環利用；4、生物柴油純化，其中: 1、油脂預處理:將油脂加熱到60-110°C，過濾除去雜質； 2、霧化反應:油脂(100份)和含催化劑(0.5-5份)的短鏈醇(15-50份)分別經過霧化器霧化后進行酯化和酯交換反應，反應溫度為65-100 0C,反應時間為5-30分鐘。在霧化反應器中，只需要較短的反應時間，反應的轉化率就可以接近100% ； 3、短鏈醇回收循環利用:經過霧化反應后,粗品生物柴油中含有生物柴油、短鏈醇、甘油、水和催化劑。在短鏈醇沸 點以上的溫度通過旋風分離，90%以上的短鏈醇得以回收和循環利用； 4、生物柴油純化:不含短鏈醇的生物柴油通過靜置分層或者高速離心分離的方法分離出甘油相，生物柴油相通過雜質凈化床后得到成品生物柴油。雜質凈化床含有吸收催化劑及甘油的陶瓷填料，陶瓷填料的化學式為=(CaO)x (MgO)y (A1203)z (Si02) ，其中0〈x〈l,0〈y〈l,0〈ζ〈1 以及 x+y+z〈l。本專利技術生物柴油生產設備投資少，操作簡單，能耗低，轉化率高，社會和經濟效益巨大。附圖說明圖1是本專利技術的工藝流程圖。具體實施例方式以下結合附圖說明對本專利技術做進一步的詳細描述，但本實施例并不用于限制本專利技術，凡是采用本專利技術的相似變化，均應列入本專利技術的保護范圍。廢棄油脂經過加熱罐I加熱至80 °C后，經過過濾器2除去雜質。不含雜質的廢棄油脂霧化后進入酯化/酯交換反應器4。來自儲罐3的硫酸-甲醇混合物(硫酸與甲醇質量百分比為5:95 )霧化后進入酯化/酯交換反應器4與廢棄油脂在霧化狀態下發生酯化和酯交換反應25分鐘后得到初品生物柴油。控制酯化/酯交換反應器4的溫度為70 0C及廢棄油脂與硫酸-甲醇混合物的質量流量比為100:40。初品生物柴油通過旋風分離器5分離出氣態甲醇相和液態生物柴油相。氣態甲醇相經冷卻器6冷卻后變成液態后進入儲罐3循環利用，液態生物柴油相經過離心分離器7分離出生物柴油和甘油。甘油進入甘油儲罐8儲存，生物柴油經過雜質凈化床9除去微量甘油和催化劑后得到成品生物柴油，進入成品生物柴油儲罐10儲存。雜質凈化床9中的填料為(CaO)ai (MgO)ai (A1203)0.4 (Si02)0.4陶瓷顆粒。權利要求1.，其特征在于，由以下步驟實施: (O油脂預處理:將油脂加熱到60-110 ，過濾除去雜質； (2)霧化反應:油脂和含催化劑的短鏈醇分別經過霧化器霧化后進行酯化和酯交換反應，反應溫度為65-110 oC,反應時間為5-30分鐘； (3)短鏈醇回收循環利用:經過霧化反應后，粗品生物柴油中90%以上的短鏈醇通過旋風分離得以回收和循環利用； (4)生物柴油純化:不含短鏈醇的生物柴油分離出甘油相后，再通過雜質凈化床后得到成品生物柴油。2.根據權力要求I所述的，其特征是:所述的油脂包括所有的植物油脂和動物油脂。3.根據權力要求I所述的，其特征是:所述的短鏈醇為甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中的任意一種或者其混合物。4.根據權力要求I所述的，其特征是:所述的油脂、催化劑和短鏈醇的質量(或者質量流量)比例為100:(0.5-5):(15-50)。5.根據權力要求I所述的，其特征是:所述的雜質凈化床中含有陶瓷填料，陶瓷填料的化學式為=(CaO)x (MgO)y (A1203)z (Si02) lTy_z，其中0〈χ〈1，0〈y〈l,0〈z〈l 以 及 x+y+z〈l。全文摘要本專利技術涉及一種制備生物柴油的新方法，其特征在于動植物油脂通過預加熱后，霧化進入酯化和酯交換反應器。溶有催化劑的短鏈醇通過霧化器霧化后進入酯化和酯交換反應器與油脂發生化學反應，生成粗品生物柴油。粗品生物柴油經過旋風分離器回收短鏈醇后，通過靜置分層或者離心分離的辦法分離出甘油，再經過進一步純化后得到成品生物柴油。本專利技術生物柴油生產設備投資少，操作簡單，能耗低，轉化率高，具有巨大的社會和經濟效益。文檔編號C11C3/04GK103194317SQ20121000194公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月5日 優先權日2012年1月5日專利技術者殷雄 申請人:殷雄本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備生物柴油新方法，其特征在于，由以下步驟實施：（1）油脂預處理：將油脂加熱到60?110?oC，過濾除去雜質；（2）霧化反應：油脂和含催化劑的短鏈醇分別經過霧化器霧化后進行酯化和酯交換反應，反應溫度為65?110?oC，反應時間為5?30分鐘；（3）短鏈醇回收循環利用：經過霧化反應后，粗品生物柴油中90%以上的短鏈醇通過旋風分離得以回收和循環利用；（4）生物柴油純化：不含短鏈醇的生物柴油分離出甘油相后，再通過雜質凈化床后得到成品生物柴油。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：殷雄，
申請(專利權)人：殷雄，
類型：發明
國別省市：