[发明专利]一种生物柴油的精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油的精制方法。

背景技术

生物柴油作为潜在的柴油能源替代品，近年来得到越来越多的重视。生物柴油具有几乎不含硫和芳烃、十六烷值高、润滑性能好、存储运输方便等优点，可以按一定比例与石化柴油调和使用，降低油耗，并降低有毒气体的排放。

生物柴油可通过动、植物油脂经酯化和酯交换反应制得，其主要成分是脂肪酸单烷基酯，此外，还可能含有允许量的甘油单酯、甘油二酯等物质。酯交换法有化学法和生物酶法之分，其中，酯交换的化学法是目前工业生产生物柴油的主要方法，例如，所述酯交换法包括酸催化和碱催化等方法。

天然油脂与一元醇（如甲醇、乙醇等）进行酯交换反应后得到的粗反应产物中含有脂肪酸单烷基酯、一元醇、甘油、甘油单酯、甘油二酯等物质，还需要经过进一步的精制处理后才能得到合格的生物柴油产品。现有技术的精制方法通常是现将所述粗反应产物混合物经过醇回收塔回收其中的一元醇；脱醇后的粗产品经过静置分层处理，上层得到脂肪酸单烷基酯相，下层得到甘油相；脂肪酸单烷基酯相先后经过脱轻、升温减压蒸馏、水洗、脱水等工艺得到合格的生物柴油产品。

例如，CN101070480A公开了一种制备生物柴油的工艺方法，按顺序包括以下步骤：（1）将油脂与一元醇提供给反应器，进行酯交换反应；（2）从反应后的粗产物中蒸出一元醇；（3）将混合酯相和甘油分离；（4）将混合酯相和甘油分别通过蒸馏得到高纯度脂肪酸酯和甘油。该方法在采用醇回收塔进行一元醇蒸馏以及采用酯蒸馏塔将混合酯进行蒸馏时均采用各自的冷源或热源进行换热，因此，生物柴油生产工艺的能耗较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效降低生物柴油制备过程中的工艺能耗的生物柴油的精制方法。

本发明的发明人发现，在生物柴油的精制过程中，醇回收塔通常在常压下操作，其塔底温度较低，通常为小于150℃，而粗酯（粗脂肪酸单烷基酯）相的减压蒸馏需要在较高温度，通常为200-300℃下进行操作。在现有技术中，醇回收塔和粗酯蒸馏塔的操作是独立的，没有进行热量匹配，而从两塔的温位上考虑，两塔的热量可以进行耦合，从而可以有效降低生物柴油生产工艺的能耗。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物柴油的精制方法，该方法包括依次将生物柴油粗产品中的一元醇、甘油和轻组分分离，得到粗酯，并将所述粗酯进行精制，所述分离生物柴油粗产品中的一元醇的方法包括将生物柴油粗产品送入醇回收塔中进行蒸馏，由塔顶得到一元醇，由塔釜得到分离醇后的生物柴油粗产品；将粗酯进行精制的方法包括将粗酯送入酯蒸馏塔中进行蒸馏，并将由塔顶得到的塔顶气冷凝得到生物柴油；其中，通过热交换使从酯蒸馏塔塔顶得到的塔顶气冷凝时取出的热量作为醇回收塔塔釜的至少部分热源。

本发明的方法通过热交换使从酯蒸馏塔塔顶得到的塔顶气冷凝时取出的热量作为醇回收塔塔釜的至少部分热源。优选利用生物柴油生产工艺中醇回收塔的部分塔底物流和酯蒸馏塔塔顶气的温度差，将酯蒸馏塔塔顶气冷凝时取出的热量作为醇回收塔的热源，将酯蒸馏塔塔顶气与醇回收塔塔釜的部分物流进行换热，根据将酯蒸馏塔塔顶气冷凝、取热后的分离醇后的粗生物柴油产品热流出口温度可以计算出进入酯蒸馏塔用于冷凝其塔顶气的所述至少部分分离醇后的粗生物柴油产品冷流的流量，并可以根据进入酯蒸馏塔用于冷凝塔顶气的所述冷流流量（以及进入醇回收塔中的生物柴油粗产品中待回收醇的量计算出回收所述醇需要的气化潜热），使经换热后的至少部分分离醇后的粗生物柴油产品热流直接返回醇回收塔塔釜或醇回收塔塔釜塔再沸器中。因此，本发明的方法同时节省了热源和冷源，有效地降低了生物柴油生产工艺过程中的能耗。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的生物柴油精制的工艺流程图。

附图标记说明

1醇回收塔、2分层罐、3脱轻组分塔、4酯蒸馏塔、5冷凝器/再沸器、6生物柴油粗产品、7分离醇后生物柴油粗产品、8换热前冷流、9一元醇、10分离醇后生物柴油粗产品、11甘油、12分离醇、并分离了甘油和轻组分后的粗酯、13换热后热流、14生物柴油产品、15重质杂质。

具体实施方式