[发明专利]制备生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备生物柴油的方法。

背景技术

生物柴油是利用各类动植物油脂为原料，与甲醇等低碳醇经过酯交换 反应，使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料——脂肪酸甲酯。生物柴 油具有优良的环保性能，含硫量低，二氧化硫和硫化物的排放比普通柴油 减少约30％，含氧量可达11％，点火性能好，故燃烧时排出的HC、CO 等有害物比普通柴油大大减少，由于其排放不含二氧化硫、铅、卤等有害 物，非常有利于环境保护，而符合环保要求，作为新型可再生能源来部分 替代矿物柴油，作为当今能源供应紧张的局势，对其开发研究的必要性。

目前制备生物柴油可采用传统一步法制得或两步法制得。一步法即用 动物和植物油脂与甲醇反应在酸性或者碱性催化剂作用下发生酯交换反 应，生成相应的脂肪酸甲酯，再经洗涤等工艺得到生物柴油。而两步法生 产是先酯化反应再酯交换反应，即先将油脂内的脂肪酸先与甲醇在酸性催 化剂的作用下生成脂肪酸甲酯和水，再将油脂中的甘油三酯与甲醇进行酯 交换反应，以得到更多的脂肪酸甲酯。

而常规的酯化反应在高温高压条件下进行，酯化反应过程中因油脂不 断脱水而形成脂肪酸甲酯的同时，反应所产生水无法及时排除会与甲醇混 合，虽然能通过加入过量的甲醇来保证酯化反应，但随着反应时间的增加， 因水量的增加而产生逆反应。再则由于甲醇的沸点在64.7℃，由于反应釜 内的反应温度高于甲醇的沸点，因此在搅拌过程甲醇不断气化而向上蒸 发，以逐步降低甲醇的浓度，因此甲醇用量大，增加能耗，反应时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种能耗低，反应时间短，生物柴油转化率高的 制备生物柴油的方法。

本发明为达到上述目的的技术方案是：一种制备生物柴油的方法，其 特征在于：

(1)、将油脂与无水甲醇或无水乙醇按1∶3～6(摩尔比)加入反应釜内， 在冷却的条件下进行搅拌，当温度降至5～15℃时，缓慢滴加氯化亚砜催化 剂并不断搅拌进行酯化反应，氯化亚砜催化剂按油脂的1～1.5倍(摩尔) 投入，酯化反应的温度控制在5～15℃，滴加完毕后继续搅拌0.5～1小时；

(2)、将酯化反应后的液料进行冷却，当液料温度在5～30℃时，缓慢滴 加水，水按氯化亚砜催化剂的1.2～2倍(摩尔)；

(3)、将加水后的混合液料静置或离心分层，放出下层混合液料的甘油， 在得到含有生物柴油的上层混合液料内加入碱性溶液调PH值，上层混合 液料的PH值控制在7-8，对上层混合液料水洗至中性，减压蒸馏得到生物 柴油。

本发明采用氯化亚砜作为催化剂，而且油脂与无水甲醇或无水乙醇可 在低于室温条件下进行酯化反应，由于酯化反应温度低于15℃，有效控制 副反应，可使酯化反应充分进行，有效降低甲醇的用量，因酯化反应是在 冷却的条件下进行，对反应设备要求不高，能大幅度降低能耗，便于工业 化生产。本发明采用氯化亚砜作为催化剂，酯化反应过程中因油脂不断脱 水而形成脂肪酸甲酯的同时，反应所产生的水可与氯化亚砜反应，故酯化 反应中甲醇或乙醇的浓度不会降低，油脂与无水甲醇或无水乙醇充分酯化 反应，缩短了酯交换反应的速度，并能提高生物柴油的收率。本发明由于 在酯化反应后的混合料液内缓慢滴加水，能将未完全反应的氯化亚砜催化 剂反应，故反应过程中副产物少，减少后处理工艺。本发明经酯化反应工 艺制备的生物柴油，比重低，黏度小，无结焦油腻产生，经检测密度(20 ℃)0.875g/cm³，粘度(40℃)4.85mm²/s，闪点为132℃，十六烷值≥51， 脂肪酸甲酯含量在84％，与矿物柴油接近。

具体实施方式

实施例1

本发明采用动物油脂制备生物柴油。