[发明专利]一种生物柴油制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物柴油制备技术领域，具体涉及一种生物柴油的制备方法。

背景技术

随着石油资源的日益紧张，清洁环保的新能源成为全球能源开发利用的热点。生物 柴油做为一中环保、可再生、可替代石化柴油的新能源逐渐得到全球关注。目前生物柴 油研究多为采用单一的动植物油脂进行，其中很多是可食用油脂，这样就会对全球的粮 食供给产生影响。全球每年都会产生大量的废弃的动植物油脂，可用于制备生物柴油， 既可以实现废弃油脂资源化利用，同时可以减轻对环境的压力，因此具有重大意义。酸 碱两步催化法制备生物柴油为大多数企业所用，但是生产中存在以下问题：酯化酸值不 能在短时间降低、酯交换成皂多、醇耗费量高、产率低。

本发明主要通过加入碳酸酯增加醇与油脂的互溶性，提高反应进度，同时加入碳酸 酯可以与酯化生成的水反应，生成甲醇，降低甲醇原料的耗费，同时使酯化反应向正方 向进行利于提高酯化产率；由于酯化产物中几乎没有水，也就避免酯交换过程中皂化反 应发生。

发明内容

本发明的目的在于解决废弃油脂制备生物柴油制备方法存在的缺点，提供一种醇耗 低，能耗低，生产成本低，产品收率高的生物柴油的生产方法。

为达到上述目的，本发明采用技术方案如下：一种生物柴油制备方法，包括以下步 骤：

(1)将废弃油脂加入反应器中，加入占废弃油脂质量10～20％的水，开启搅拌， 升温至50～70℃，搅拌10分钟，加入占油脂质量0.1～1％的磷酸，继续搅拌60～90分钟， 停止搅拌冷却离心分离，取油相备用；

(2)将油相加入反应器中，加入低碳醇、碳酸酯以及占油脂质量0.5～1％的对甲苯 磺酸，升温至60～80℃，保持回流，每隔30分钟取样测酸值；

(3)当酸值<2.0mgKOH/g油时，冷却至30～40℃加入占油脂质量0.5～1.2％的碱， 搅拌10～30分钟，加入低碳醇，新加入的低碳醇与油脂质量比为1～2:10，加入占油脂质 量0.5～1.5％的催化剂，搅拌升温至60～80℃，保持回流10～90分钟；

(4)换减压蒸馏装置，60～80℃减压蒸馏，回收过量低碳醇；

(5)加入占油脂质量10～20％的水，升温至40～60℃搅拌10～30分钟，离心分离， 水洗三次，取上层粗甲酯层，用薄膜蒸发仪90℃脱水干燥，即得到生物柴油成品。

具体地，上述步骤中所述的废弃油脂为酸值大于等于5mgKOH/g，小于180mgKOH/g 的餐饮废弃油、地沟油、泔水油、废弃酸化油中的一种或者几种。

具体地，步骤(2)、(3)、(4)中所述的低碳醇为甲醇或乙醇，步骤(2)中所 述的碳酸酯取自碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，低碳醇的加入量为废弃油脂质量的5～20％， 碳酸酯与低碳醇摩尔比为0.5～1:1。

具体地，步骤(3)中所述的碱选自甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾中的一种或 者几种。

具体地，步骤(3)所述的催化剂为四丁基溴化铵或四丁基氯化铵。

本发明利用废弃油脂经酸碱两步合成法制备生物柴油，废弃油脂经酸性水洗、活性 炭吸附、离心分离预处理；加入甲醇或乙醇、碳酸酯、酸性催化剂加热回流酯化；酯化 产物加入碱调节pH，加入甲醇或乙醇、碱性催化剂加热回流酯交换；反应结束，减压蒸 出甲醇或乙醇，水洗，离心分层，薄膜蒸发干燥即得到生物柴油。本发明的生物柴油制 备方法反应条件温和，醇耗低，能耗低，生产成本低，产品收率高，有效解决目前生物 柴油生产存在的弊端。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于 此。

以下是本发明具体实施例：

实施例1：

(1)将1000g酸值120mgKOH/g的餐饮废弃油加入反应器中，加入100g的水，开启搅拌， 升温至70℃，搅拌10分钟，加入1g磷酸，继续搅拌90分钟，停止搅拌冷却离心分离，取 油相备用；

(2)将油相加入反应器中，加入甲醇50g、碳酸二甲酯141g、10g对甲苯磺酸，升温至 60～80℃，保持回流，每隔30分钟取样测酸值；

(3)当酸值<2.0mgKOH/g油时，冷却至30℃加入5g的甲醇钠，搅拌30分钟，加入甲醇 200g，四丁基溴化铵5g，搅拌升温至60～80℃，保持回流10分钟；