[发明专利]生物柴油两步法脱色工艺

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，主要涉及到以餐饮废油等为原料的深色生物柴油两步法脱色的工艺。

背景技术

随着资源短缺、环境污染等问题的日益突出，寻找一种环保的、可再生的绿色能源成为全人类亟待解决的难题。而生物柴油是以油脂类原料，如废弃的动植物油脂(简称废弃油脂)、非食用草/木本油料等生产的清洁可再生液体燃料，具有十六烷值高、无毒、低硫、可降解、无芳烃等特点，可直接替代或与化石柴油调合使用，成为了石油能源的良好替代品。

同时，我国又是餐饮大国，每年餐饮废油在300～500万吨，这些餐饮废油的过氧化值、酸价、水分含量、细菌含量等严重超标，属于非食用油，对人类、动物都极为有害，也会造成生态环境的污染，如何解决这些餐饮废油重回餐桌也是我国亟待解决的问题。

以餐饮废油为原料，通过酯交换反应制备生物柴油，作为新型液体燃料，既能改善大气质量和生态环境，又能很好的解决“地沟油”回流餐桌问题，切实保障食品安全，是变废为宝、化害为利，降低生物柴油的成本。

然而，经过反复高温加热的餐饮废油，其油料中的一些磷脂和蛋白质等开始分解、变性，生成了大量的深色物质；同时，油脂中的脂肪酸和甘油酯等也在高温的条件下生成了有色物质或潜在呈色物质。再以这种深色油脂为原料经酯交换制备的生物柴油也呈现出深褐色。

色泽是影响生物柴油品质的重要因素之一。传统的精馏或蒸馏提纯方法虽然也具有一定的脱色效果，但是其脱色效果不佳，并且设备成本和操作费用都相对较高，时空产率相对较低，使得生物柴油的成本较高，从而限制了其大规模的推广及应用。

中国专利CN200620166641.5公开了一种生物柴油提取装置，其是利用废动、植物油脂，在液态催化的同时进行气相裂化，从而生产生物柴油，其脱色步骤是在酯化反应釜后增加脱色釜，在100℃时，加入活性白土，充气搅拌脱色。但是这种脱色工艺加入的脱色剂较单一，不能够充分除去有色物质，脱色效果不佳，并且对设备等的要求较高，所耗成本较高。

中国专利CN200710000281.0公开了一种生物柴油制造方法，其中对生成的生物柴油进行脱色的方法是加入5％二氧化氯和5％晶体砂，或直接加入5％晶体砂。但是因为二氧化氯的毒性较大，操作具有一定危险，并且其对有色物质的氧化具有一定的选择性，对餐饮废油等成分较复杂的油脂脱色效果不佳。

中国专利CN200910092293.X公开了一种生物柴油脱色方法，使用活性白土和膨润土混合物吸附脱色，在进行双氧水氧化，最后通过脱酸脱水得到生物柴油。因为活性白土就是膨润土酸性活化后得到的物质，使用活性白土和膨润土吸附后，油脂会带有一定的土腥味，对生物柴油的味道有影响。再次脱色时，使用双氧水作为脱色剂，需要较高的反应温度，才能充分发挥其氧化作用，增加了能耗。

中国专利CN201210271002.5公开了一种利用地沟油制备生物柴油脱色方法，它是以地沟油为原料制备生物柴油，并且采用双氧水氧化法对深色油脂脱色，得到的油脂脱色率为67.83％。然而双氧水是一种化学氧化剂，它的成本较一般的吸附脱色剂较高，不适用于大规模的脱色实验，并且双氧水脱色，只能除去易氧化的深色物质，并且对反应的温度和生物柴油的pH要求较高。

由以上内容可以看出，目前对餐饮废油制备的生物柴油的脱色有化学法和吸附法两种。而化学脱色剂对色素具有一定的选择性，并且反应过程中对反应条件要求较严格，而且有些化学脱色剂本身具有毒性，操作时需要特殊控制，增加了设备和操作成本。吸附脱色是目前市场上较为普遍使用脱色方法，但是，单一的吸附剂不足以将有色物质及潜在的呈色基团脱除干净，并且使用活性白土脱色时，会使生物柴油样品带有土腥味，从而影响其品质。另外，在所有涉及到生物柴油脱色的专利中没有对脱色工艺进行过优化，从而获得最佳的脱色工艺。

发明内容

根据上述不足，本发明提供了一种生物柴油两步法脱色工艺，采用常规的两种吸附脱色剂，通过添加不同配比从而提高脱色效果，并减少白土的土腥味。该发明所需要的材料和设备的成本较低，无需减压或常压蒸馏，操作简单，脱色结束后无需水洗。另外，本发明对脱色工艺中每个因素对脱色结果的影响都做了优化，并且设计正交实验，对所有因素的综合影响结果进行了优化。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种生物柴油两步法脱色工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在生物柴油样品中加入生物柴油质量10％～75％的混合脱色剂，在30～150℃温度下搅拌脱色30～150min，减压抽滤除去脱色剂；