[发明专利]基于精馏工艺从废油脂中制备-10#生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备-10#生物柴油的方法，尤其是一种基于精馏工艺从废油脂中制备-10#生物柴油的方法。 

背景技术

现有用动植物油脂生产的生物柴油，主要成分为棕榈酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯。因油脂品种、产地、气候等差异、其中各种脂肪酸组份有很大差别，因此，生物柴油的组份和冻点也有很大不同。其中，棕榈酸甲酯的冻点：28.5℃～29.5℃，硬脂酸甲酯的冻点：37℃～38℃，油酸甲酯的冻点：-19.5℃～-20.5℃，亚油酸甲酯的冻点：-34℃～-35℃。当气温低于10℃时，生物柴油中高冻点的组份就会凝固为白色固体物析出，应用于柴油发动机时会阻塞油路，影响生物柴油在冬季的使用。 

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种基于精馏工艺从废油脂中制备-10#生物柴油的方法，它既增加了生物柴油的品种、功能，又在环境温度降至-20℃时不凝固，能和柴油任意混合，无毒无腐蚀性，易生物降解，还有工艺简单，容易操作，生产成本低，产量大，产率高，贮运安全，原料来源广。 

为实现上述目的，基于精馏工艺从废油脂中制备-10#生物柴油的方法，它选取废油脂作主要原料，添加甲醇、硫酸等催化剂进行反应，经六步法制成产品，其步骤如下： 

I、工艺流程 

选料—水解—分馏—酯化—中和—脱醇—精馏—成品； 

II、操作步骤 

①选取废弃动、植物油脂作原料和清水投入油脂逆流水解塔，水解； 

②水解反应温度为200℃—250℃，压力为2.5MPa—3.0MPa，油与水的比例为1:0.4—0.5，反应时间为4—8小时，分离得到粗脂肪酸与甘油水溶液； 

③取上述粗脂肪酸投入分馏塔进行分馏，反应条件为塔体内真空残压<2毫米汞柱，蒸馏温度为200℃—250℃，使脂肪酸分馏，得油酸、亚油酸和亚麻酸的混合物及副产品棕榈酸、硬脂酸； 

④取上述油酸、亚油酸和亚麻酸的混合物与甲醇混合，加入硫酸，酯化反应温度为70℃—85℃，反应时间为4—8小时，同时得酯化物和水；

⑤于上述酯化物中加入纯碱进行中和后，先除去游离酸，再进行脱除甲醇，并回收甲醇； 

⑥上述脱醇后的酯化物抽入精馏塔进行精馏，精馏反应条件为塔体内真空残压＜5毫米汞柱，反应温度为200℃-230℃，除去残渣，得生物柴油成品。 

为实现上述目的，其进一步的措施是： 

原料的组成为(体积单位)： 

油脂        100份 

甲醇        11-15份 

硫酸        0.2-0.4份 

纯碱        0.1-0.25份。 

硫酸的浓度为93％浓度-98％浓度。步骤⑥的成品冻点为不高于-10℃。 

本发明采用选取废油脂作主要原料，添加甲醇、硫酸等催化剂进行反应，经选料-水解-分馏-酯化-中和-脱醇-精馏-成品的六步法制成-10#生物柴油的技术方案，克服了采用传统制备方法生产的生物柴油，品种少，性能差，无法适应气温较低环境使用的缺陷。 

本发明的有益效果： 

(I)本发明充分利用废弃油脂作原料，扩大了传统生物柴油的功能，为生物柴油新品种的生产提供了一条新途径；(II)本发明以废油脂作主要原料，其制备工艺简单，操作容易，设备投资少，生产成本低，生产周期短，产量大，产率高，原料来源广；(III)本发明以废油脂为主要原料制得，其产品性能稳定，适应性好，在室温至-20℃时不凝固，酸值＜1，色泽(铁钴比色法)＜2，能和柴油任意混合，无毒无腐蚀性，不损耗机件，易生物降解，对环境友好，可全天候使用，有较高沸点，闪点，属非危险品，贮运安全，商业潜力巨大。 

本发明适合以废油脂作主要原料制备低冻点生物柴油的生产。 

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

图1为本发明的较优实施方式的图表法(一)。 

图2为本发明的较优实施方式的图表法(二)。 

实施例1 

具体实施方式

A、原料的组成为(体积单位)： 

油脂        100份 

甲醇        15份 

硫酸        0.4份 

纯碱        0.25份。 

B、制备-10#生物柴油的步骤： 

I、工艺流程