[发明专利]一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法

说明书

本发明涉及一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法，它包括生物柴油副产粗甘油经甘油闪蒸、甘油精馏步骤得到高纯中性甘油和甘油沥青；甘油沥青冷却后，经混合稀释、冷冻结晶、恒温过滤步骤回收碱催化剂；恒温过滤的滤液经闪蒸回收甲醇，回用于混合稀释。本发明绿色环保，工艺简单，可有效回收甘油及碱催化剂，甲醇循环利用，节省生产成本，适合工业化生产。

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副产甘油及碱催化剂的回收方法，尤其适用于甘油酯化-酯交换法制备生物柴油的副产粗甘油及碱催化剂的回收。

背景技术

目前，工业生产生物柴油多采用酸催化酯化-碱催化酯交换法，在酸催化酯化过程中，降酸不彻底，酸值约为3mgKOH/g油，未反应的脂肪酸与碱催化剂反应产生皂，皂是两性化合物，致使生物柴油副产粗甘油中除含有甘油和碱催化剂外，还含有甲醇、生物柴油和皂，增加甘油精制回收的难度。

随着对生物柴油研究的深入，甘油酯化-酯交换法制备生物柴油逐渐受到关注。相比于传统的降酸方法-酸催化酯化，甘油酯化法降酸无硫酸废水产生，降酸更彻底，酯交换时因碱中和产生的皂更少，中国专利CN 105623861 A涉及一种甘油酯化反应装置，采用该装置进行甘油酯化反应过程中，反应产生的水随反应的进行不断被蒸出，使得反应不断向正向进行，反应更完全，降酸更彻底，酸值能降至0.5mg/g以下，如此碱催化剂中和产生的皂很少，利于甘油的回收。另外，甘油酯化反应时部分甘油聚合，主要为二聚甘油。.

迄今为止，针对粗甘油回收的研究较多，但是针对回收粗甘油时，碱催化剂从粗甘油中回收出来相关的研究鲜有报道。

现有技术中粗甘油回收时大多都会进行酸化处理。中国专利CN 106831345 A公开了一种生物柴油副产物粗甘油的精致工艺，该工艺通过酸化水解等步骤回收甘油。中国专利CN 103626632 A 提供了一种地沟油制备生物柴油的副产物粗甘油的纯化方法，该方法通过稀释、除皂化物等步骤纯化甘油。上述粗甘油回收处理时，采用酸化除皂步骤，调节粗甘油溶液PH值为2-3左右，完全除去粗甘油中的皂，但是也会将碱催化剂完全转化成盐，如硫酸钾，过程无法对碱催化剂进行回收，不仅造成碱催化剂不能回收再利用，所生成的盐还会使甘油回收时发生脱水反应，降低甘油回收收率。

中国专利 CN 102586012 A 涉及一种粗生物柴油中碱催化剂的脱除方法，该法采用甘油为萃取剂脱除粗生物柴油中碱催化剂，并提到通过冷却结晶方式分离出甘油中的碱催化剂。通过该方法，粗生物柴油中碱催化剂不可能被萃取完全，冷冻结晶也不可能完全脱除甘油中的碱性催化剂，冷冻结晶后的甘油，再进行纯化得到高纯中性甘油时，还是会出现现有技术回收甘油出现的碱催化剂转化为盐、甘油回收率低等问题。所以通过该方法回收粗甘油中的碱催化剂，由于碱在粗甘油中含量少，直接进行冷冻结晶时析出量少，存在碱回收率低、甘油回收率低等问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法，尤其适用于甘油酯化-酯交换法制备生物柴油的副产粗甘油及碱催化剂的回收，通过该方法甘油的回收率高且纯度高，并且同时高收率回收碱催化剂。

所述的一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法，其特征在于生物柴油副产粗甘油依次经甘油闪蒸、甘油精馏两步骤处理后得到高纯中性副产甘油和甘油沥青，甘油沥青冷却后依次经混合稀释、冷冻结晶及恒温过滤处理得到回收的碱催化剂。

所述的一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法，其特征在于生物柴油副产粗甘油为甘油酯化-酯交换法生产生物柴油所得的副产粗甘油，所述副产粗甘油中二聚甘油质量含量为1-10%。

所述的一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法，其特征在于甘油闪蒸压力为4000-6000Pa，温度为100-150℃。

所述的一种生物柴油副产甘油及碱催化剂的回收方法，其特征在于甘油精馏的压力为100-1000Pa，温度为120-160℃。