[发明专利]采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源领域，特别涉及生物柴油的生产方法，具体是指一种采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法。

背景技术

高酸价废油脂生产生物柴油，目前国内普遍采用液体酸碱作为催化剂，结果均存在产物难于分离，洗涤过程产生再次污染环境的废水，设备腐蚀严重，能耗较高等问题。采用便于分离的固体催化剂，如生物酶或离子交换树脂等的尝试，均遇到其再生回用操作复杂。受活性影响，需要经常更换催化剂，影响生产效率和经济效益。

所以一种操作简单，催化剂活性高，不需要经常更换催化剂的从废油脂中生产生物柴油的方法是十分具有实用价值的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种操作简单，催化剂活性高，不需要经常更换催化剂的采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法，其特点在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将废油脂经过预处理后得到合格净油，将所述的合格净油通入料浆鼓泡酯化-蒸馏塔中，在酯化阳离子树脂的催化下与第一甲醇气进行酯化反应，所述的合格净油中的游离脂肪酸与所述的第一甲醇气生成脂肪酸甲酯和水，其反应式如式(I)，

得到第一粗生物柴油；

步骤(2)：将所述的第一粗生物柴油在脂肪生物酶的催化下与第二甲醇气进行转酯化反应，所述的第一粗生物柴油中的甘油酸三酯与所述的第二甲醇气生成脂肪酸甲酯和水，其反应式如式(II)，得到第二粗生物柴油，

步骤(3)将所述的第二粗生物柴油进行沉降分离，得到粗生物柴油成品和甘油。

较佳地，所述的预处理包括以下步骤：

步骤(1.1)：将所述的废油脂过滤后除去其中的固体杂质和水分后，加入絮凝剂后炼煮，得到炼煮过的油脂；

步骤(1.2)：将所述的炼煮过的油脂沉淀过滤后，得到所述的合格净油。

较佳地，所述的酯化阳离子树脂为大孔径阳离子树脂。树脂颗粒孔径比表面积45m²/g以上。

较佳地，所述的第一甲醇气为自下而上通入所述的料浆鼓泡酯化-蒸馏塔中，并从所述的料浆鼓泡酯化-蒸馏塔的上方被回收。

较佳地，所述的转酯化反应在转酯化釜搅拌反应器中发生。

较佳地，所述的合格净油含水≦0.5％，酸价＞100。

较佳地，所述的料浆鼓泡酯化-蒸馏塔温度在70℃～75℃，压力0.2～0.3MPa，料浆含固量25～30％，所述的酯化反应时间为4小时。

较佳地，所述的转酯化反应温度为35℃-40℃，反应料浆固液比15～20％，PH值＝7，所述的转酯化反应时间为2.5小时。

较佳地，所述的脂肪生物酶固定于大孔径的树脂上。

采用本发明的采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法，其采用分段安排阳离子树脂和固定在树脂上的生物酶，在不同的设备中完成不同的反应过程，尤其是酯化阳离子树脂被安排在料浆鼓泡酯化-蒸馏塔中进行酯化反应，塔盘上有许多特制分气帽，阻止固相漏出，气体顺利通过。每塔节油特制的开关，便于固相必要时顺利排出和加入。酯化阳离子树脂为高酸价废油脂酯化的催化剂，在酯化-蒸馏的料浆鼓泡塔中，通入甲醇气，游离酸被酯化的同时生成的水分被过量的甲醇气逐一带出(自下而上)，酯化反应得既快又彻底，在此过程中生成的水分由甲醇气带出加速了反应速度，树脂的再生和更换均在不停产的情况下连续进行。酯化反应的反应液适当降温及调整PH值后随即进入以固体生物酶为催化剂转酯化釜中进行连续转酯化反应，釜中使用的是一种高活性高寿命(半年以上周期)的生物酶。在此生物柴油生成并付产了甘油(即生成生物柴油的同时也一并产生了的甘油)，经过简单沉降分离，就得到粗生物柴油和甘油。生物柴油就这样分段连续顺利进行生产。分离工作十分简单，无需水洗，副产物甘油质量可达食品级。

附图说明

图1为本发明实施例采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法的工艺流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，下面对本发明的具体实施方法作进一步说明。

图1为本发明实施例采用复合固体催化剂生产生物柴油的方法的工艺流程图。如图1所示，