[发明专利]一种无催化生物柴油的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于生物柴油生产技术领域，具体涉及一种无催化生物柴油的生产方法。

 

背景技术

生物柴油（脂肪酸甲酯）是一种清洁含氧燃料，具有可再生、易于生物降解、燃烧排放的污染物比石油柴油的低、基本无温室效应等优点。属环境友好型燃料，可以达到与石油柴油近乎一致的燃烧特性；且生物柴油闪点高，便于储存、运输和使用，具有更好的安全性。在德国和美国等欧美国家，生物柴油的生产已经有一定的规模，基于环保和战略方面考虑，世界多个国家政府出台了石油柴油中必须添加一定比例生物柴油的强制标准如B2、B5、B7等，促进了生物柴油生产和消费的快速增长。据统计，生物柴油已成为增长最快的一种替代石油柴油燃料。目前，生物柴油的主要原料是动、植物油、煎炸废油和地沟油，还有植物油厂油（皂）脚经酸化的酸化油、物理精炼的副产物脂肪酸、硫酸盐法纸浆厂的副产物塔尔油等。常用制备生物柴油的方法是在催化剂作用下酯化反应和酯交换反应。以动植物油脂为原料经醇解反应生产的可再生新型清洁液体燃料称为生物柴油。目前国内外主要采用液相酸碱催化的化学法制备生物柴油。这种方法工艺成熟，适合间歇或连续生产，反应条件缓和；缺点是需要对原料进行精制，醇解工艺的后处理复杂，产生废液和低价值副产物。因此有必要开发更为先进合理的生物柴油加工技术，如固体碱催化、酶催化以及无催化的油脂醇解反应技术。

无论使用何种催化剂，都存在催化剂回收和从产品中分离的问题，使用最为普遍的硫酸酸性催化剂还对设备、管道有严重的腐蚀性和导致影响产品质量的副反应。在回收和从产品中去除催化剂过程，不仅耗时费力，还有可能对环境造成污染。因此需要一种无催化、工艺流程简单、适用于劣质原料，可规模化的工业生产方法。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种无催化生物柴油（脂肪酸酯）的生产方法，该方法不需要使用催化剂，省去了催化剂回收和从产品中分离的环节，操作方便，提高油或脂肪酸等劣质原料的利用价值，得到的生物柴油色浅无异味。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无催化生物柴油的生产方法，所述方法是先将原料油或脂肪酸和甲醇反应生成脂肪酸甲酯粗品，经蒸馏精制得到高纯度、色浅的产品。

具体的步骤如下：

（1）将原料油或脂肪酸和过量的纯度为95-99.9%甲醇分别连续送入酯化装置，温度控制在100-260℃内、压力为0.08-3MPa条件下进行反应。

（2）同时分别连续排出生成的脂肪酸甲酯粗品、粗甘油和未反应的甲醇，甲醇进入回收装置回收利用。

（3）将脂肪酸甲酯粗品减压蒸馏，绝对压力在0.1-1000Pa，温度控制在100-275℃条件下，馏出物为色浅、无异味生物柴油产品。

所述原料油或脂肪酸为动、植物油、煎炸废油、地沟油、泔水油、酸化油、脂肪酸、塔尔油等。

本发明的显著优点在于：

本发明的无催化生物柴油的生产方法，产品纯度高、色浅无异味。该方法适用油或脂肪酸等劣质原料，工艺简单，转化率高，可连续化、规模化生产。与催化法生产生物柴油相比，无催化剂回收和从产品中分离的环节，减少环境污染和设备腐蚀。

具体实施方式

下面的实例是为了进一步阐明本发明的工艺过程特征而非限制本发明。    

实施例1

1、将脂肪酸和过量的甲醇（纯度95%）分别连续送入酯化装置，保持温度100℃、压力在0.08MPa进行反应。同时，分别连续排出生成的粗脂肪酸甲酯和未反应的甲醇。甲醇进入回收装置回收利用。

2、将粗脂肪酸甲酯减压蒸馏，绝对压力在0.1Pa，温度在100℃条件下，馏出物为酸价0.8mmgKOH/g,色泽1#(Fe-Co比色)、无异味生物柴油产品。

实施例2

1、将塔尔油和过量的甲醇（纯度99.9%）分别连续送入酯化装置，保持温度260℃、压力在3MPa进行反应。同时，分别连续排出生成的粗脂肪酸甲酯和未反应的甲醇。甲醇进入回收装置回收利用。

2、将粗脂肪酸甲酯减压蒸馏，绝对压力在1000Pa，温度在275℃条件下，馏出物为酸价0.7mmgKOH/g,色泽2.5#(Fe-Co比色)、无异味生物柴油产品。

实施例3

1、将酸化油和过量的甲醇（纯度96%）分别连续送入酯化装置，保持温度140℃、压力在0.8MPa进行反应。同时，分别连续排出生成的粗脂肪酸甲酯、粗甘油和未反应的甲醇。甲醇进入回收装置回收利用。