[发明专利]一种制备生物柴油的工艺方法

权利要求书

1.一种制备生物柴油的工艺方法，用动植物油和工业甲醇，在碱催化下进行酯交换反应，其特征在于，用粗制植物油和工业甲醇为原料，采用复配碱催化剂进行酯交换反应，反应压力在0.2MPa～0.5MPa，反应温度在70℃～140℃，反应3～50分钟；其中粗制植物油和工业甲醇摩尔比为1∶4～10，复配的碱催化剂与粗制植物油质量比为0.5～1∶100，反应后的物料经过沉降、闪蒸和/或减压精镏后处理工艺得到生物柴油产品；所述的复配碱催化剂由KOH、NaOH和Ca(OH)₂复配而成，其中以摩尔比计，KOH∶NaOH∶Ca(OH)₂为95～98∶1～4∶0.5～1。

2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：先将复配的碱催化剂与工业甲醇掺混，形成甲醇/碱溶液后，再与其他原料混合进行酯交换反应。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应时间控制在3-10分钟，温度80℃-130℃。

4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：酯交换反应采用单个反应釜操作，将掺混的甲醇/碱溶液与粗制植物油按比例一同加入反应釜中，物料在不断搅拌下边升温边反应，并控制升温速率，使得10～40分钟后反应釜内温度逐步升至100℃～140℃，反应釜压力0.3MPa～0.5MPa，然后物料在搅拌下冷却至常温，再转入沉降器沉降分层，将含生物柴油的液体层经减压蒸馏得到甲醇和生物柴油产品。

5.根据权利要求3所述的工艺方法，其特征在于：将含生物柴油的液体层在60℃～80℃，真空度约0.0967MPa～0.0980MPa条件下进行减压蒸馏操作，除去甲醇后，再在200℃～220℃下继续减压蒸馏即得到精制生物柴油产品。

6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：酯交换反应采用多釜串连工艺连续操作，将配制的甲醇/碱溶液与预热过的粗制植物油按比例连续地加入第一个带搅拌的反应釜中，釜内温度70℃～90℃，压力0.2MPa～0.25MPa，物料停留时间为2～10分钟，接着物料经泵增压后连续送入第二个带搅拌的反应釜，釜内温度100℃～120℃，压力0.25MPa～0.3MPa，物料停留时间为2～10分钟，然后物料经泵增压后连续送入第三个带搅拌的反应釜，釜内温度128℃～140℃，压力0.35MPa～0.5MPa，物料停留时间为2～10分钟，出料冷却后进入沉降罐，经分层、减压底层为粗甘油，上层为含生物柴油的液体层，经减压阀减压后进入闪蒸罐，甲醇从闪蒸罐顶部排出，闪蒸罐底部的粗生物柴油进行减压蒸馏，减压蒸馏塔塔内真空度0.0967MPa～0.0980MPa，塔底部出料为副产品，顶部出料经水冷后即得到生物柴油。

7.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于：酯交换反应采用管式反应器连续操作以强化反应过程，管式反应器为套管式，内管走反应物料，管内装有静态混合器，外管通入水蒸汽，甲醇/碱溶液与粗制植物油按配制比例连续地加入预混混合器，混合均匀后物料经泵增压后在第一预热器中与反应后的物料换热，紧接着进入第二预热器，温度升至120℃～140℃，然后物料经泵增压至0.4MPa～0.8MPa后进入管式反应器，停留时间为3～10分钟，出料冷却后进入沉降罐，底层为粗甘油，上层为含生物柴油的液体层，经减压阀减压后进入闪蒸罐，甲醇从闪蒸罐顶部排出，闪蒸罐底部的粗生物柴油进行减压蒸馏，减压蒸馏塔塔内真空度0.0967MPa～0.0980MPa，塔底部出料为副产品，顶部出料经水冷后即得到生物柴油。

8.根据权利要求5、6所述的工艺方法，其特征在于：反应出料先用于预热原料，冷却后再进入沉降罐。