[发明专利]生物柴油制备新方法

说明书

技术领域

本发明属于油脂化学技术领域，涉及一种生物能源制备方法。

背景技术

柴油作为一种重要的石化炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，已成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的扩大，未来柴油的需求会越来越大。而石油资源的日益枯竭和人们环境意识的提高大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其进入21世纪石油价格的高涨，生物柴油以其优越的环保性能深受各国的重视。

目前国内外研究的利用废动植物油制备生物柴油工艺方法有以下几种：第一种方法是化学方法：该方法用酸碱做催化剂，容易产生大量的废气、废水。第二种方法是生物酶法合成生物柴油，该方法存在问题是：生产量低，成本高，反应时间长。第三种方法是超临界方法，此方法设备投资大，很难形成大规模的生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种生物柴油制备新方法。将各种油料清理后，然后在高压条件下和甲醇发生酯化反应生成相应的脂肪酸甲酯，再经真空蒸馏后处理即得生物柴油。解决现有生物柴油制备方法工艺流程复杂，综合得率低，生产成本高，而且生产过程产生废水、造成环境污染，不适合大规模工业化生产等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在传统的生物柴油制备工艺基础上进一步创新，增加高压醇解和喷雾式负压蒸馏工序，原料油经过清理后，按照以3--4∶1的油醇质量比经高速混合后用高压泵泵入高压反应塔中。高压连续反应塔内的温度控制在250℃-320℃，压力控制在12Mpa-14Mpa，连续反应15--20分钟。高压酯化反应后，分离出甘油，进入负压蒸馏塔，进行高压喷雾负压蒸馏，再循环喷雾蒸馏，馏出的油气经换热器冷至180℃以下，然后进入油醇分离器，分离出的甲醇在冷凝器中进行回收，剩下的就是生物柴油。具体制备工艺如下：

1、原料清理：以动物油脂和地沟油为原料，去杂精选备用。

2、油醇配比：按原料油700-800Kg/小时，甲醇200-300Kg/小时，利用油醇配比泵进行混合。

3、高速混合：按照以3--4∶1的油醇质量比经高速混合后用高压泵泵入高压反应塔中。

4、高压醇解；用高压泵把混合物泵入高压醇解反应塔中。高压连续反应塔内的温度控制在250-320℃，压力控制在12Mpa-14Mpa，连续反应15--20分钟。

5、分离甘油；高压酯化反应后，经过沉淀，上层为粗生物柴油，下层为甘油，回收甘油。

6、高压喷雾负压蒸馏；粗生物柴油进入高压喷雾负压蒸馏塔，进行高压喷雾，负压蒸馏。

7、换热后分离甲醇：馏出物利用甲醇沸点低的特性，利用冷凝器回收甲醇。

8、成品：按照纯净原料油计算，油脂可利用率为99％，达到了废弃油最高转化的目的。

采用本发明的积极效果是；高压醇解反应，可以使原料与甲醇能更好更快的反应；喷雾式负压蒸馏，避免蒸馏不净，生物柴油转化率高。这两种方法的结合可以大大提高原料的转化率，大大缩短酯化过程中的反应时间。该生产工艺简单便易行、易于工业化生产，操作应用安全可靠，不用化学物品，无废水排放，减轻环境污染，降低了生产成本，同时实现了资源综合利用，变废为宝，缓解了我国能源紧缺的矛盾，促进经济社会的可持续发展，推进能源替代，改善城市大气环境具有重大的战略意义。

具体实施方式

下面以生产0#生物柴油为例，对本发明所述制备方法进一步说明：

1、原料清理：以动物油脂和地沟油为原料，去杂精选备用。

2、油醇配比：按原料油700Kg/小时，甲醇300Kg/小时，利用油醇配比泵进行高速混合。

3、高速混合：按照以3--4∶1的油醇质量比经高速混合后用高压泵泵入高压反应塔中。

4、高压醇解；用高压泵把混合物泵入高压醇解反应塔中。高压连续反应塔内的温度控制在300℃，压力控制在13Mpa。

5、分离甘油；高压酯化反应后，然后沉淀，上层为粗生物柴油，下层为甘油，回收甘油，

6、高压喷雾负压蒸馏；粗生物柴油进入高压喷雾负压蒸馏塔，进行高压喷雾，负压蒸馏。

7、换热后分离甲醇：馏出物利用甲醇沸点低的特性，利用冷凝器回收甲醇。

8、成品：按照纯净原料油计算，油脂可利用率为99％，达到了废弃油最高转化的目的。