[发明专利]一种植物油生成生物柴油的制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种将植物油转化为生物柴油的制备方法，特别是指在高温下将植物油转化为生物柴油的一种高效制备方法。

背景技术：

将植物油转化为生物柴油是一种已研究多年的技术，例如德国ATT工艺有限公司利用菜子油生产燃料甲酯替代柴油，其是利用KOH作为催化剂用酯交换法生产，用精炼油作为原料，该方法由于在酯化过程中使用碱性催化剂，会产生大量的游离脂肪酸，碱性催化剂会阻碍生物柴油与碱性酯化过程中产生的大量甘油副产品之间的分离，另有一种是利用酸性催化剂作用下通过酯化反应而生成生物柴油，上述的利用化学催化剂的制备生物柴油的方法的主要缺点是产品还需进行分离，生产过程复杂，成本增加。另有一种生物酶作为反应的催化剂，该方法中反应速度慢，达到反应平衡所需时间长，作为催化剂的脂肪酶失活现象明显，回收利用难度大，不利于大规模的工业化生产。

发明内容：

本发明的发明目的是公开一种高效高温制备生物柴油的方法。

实现本发明的发明步骤如下：

a.将甲醇加热至150℃～180℃，将植物油加热至250℃～380℃；

b.将加热后的甲醇与植物油按摩尔比为20∶1～55∶1注入一压力反应容器，反应压力为10Mpa～14Mpa；

c.保持上述压力20～35分钟进行酯化反应；

d.将酯化反应后的反应物料注入大容器，分离反应物料得生物柴油。

上述反应过程中的植物油为菜籽油、棉籽油、大豆油等或为上述油类的废油。

上述反应容器可设有一搅拌装置，对注入的高温状态的植物油和甲醇进行搅拌，以加速酯化反应。

上述反应步骤中，反应物进行酯化反应中，可继续加热，使反应容器内的物料的温度至少保持混合时的物料温度。

本发明的制备步骤相当简化，属于一种临界状态的制备方法，酯化反应中不需加入酸性或碱性催化剂，大大减小二次污染，提高了反应效率，特别适用于工业化规模生产。

具体实施方式：

本发明的具体实施例如下：

实施例1.

将甲醇加热至180℃，将棉籽油或棉籽废油加热330℃，甲醇与棉籽油或棉籽废油按摩尔比为40∶1注入反应容器，保持混合物料的温度，反应压力为10Mpa，反应时间为25分钟，完成平衡的酯化反应，将反应物料注入一大容器至常温后分离，可得脂肪酸甲脂含量为96％以上的生物柴油；在上述反应中可利用反应容器中的搅拌装置对混合物料进行搅拌，促使反应尽快达到平衡，为提高反应速率，可对混合的反应物料进行加热，使反应容器内的物料的温度至少保持混合时的物料温度。

实施例2.

将甲醇加热至160℃，将菜籽油或菜籽油废油加热至380℃；甲醇与菜籽油或菜籽油废油按摩尔比20∶1注入反应容器，保持混合物料的温度，反应压力为14Mpa，反应时间为30分钟，完成平衡的酯化反应，将反应物料注入一大容器至常温后分离，可得脂肪酸甲脂含量达96％以上的生物柴油；在上述反应中可利用反应容器中的搅拌装置对混合物料进行搅拌，促使反应尽快达到平衡，为提高反应速率，可对混合的反应物料进行加热，使反应容器内的物料的温度至少保持混合时的物料温度。

本发明的优点非常明显，首先是不使用催化剂或其它助剂，有利于环保要求，又降低成本，减少工艺步骤，其二是反应步骤非常简单，可归纳为分别对物料加热至高温→混合仅保持中等压力→完成酯化反应得到生物柴油，上述的两个主要的优点可保证本制备方法可进行较大规模的工业化生产，这是现有技术均不同时具备的优点，经过中试试验，已可达到日产50～100吨的规模，质量技术指标的均一性相当好，在现有石油产品价格高昂的情况，本方法具有良好的经济性和社会效益。