[发明专利]一种生物柴油的超临界制备工艺

说明书

本发明涉及一种生物柴油的超临界制备工艺，该工艺将收集的地沟油进行预处理，以分离出油相和水相；将所述油相与甲醇按照比例混合，得到混合液；然后向所述混合液中加入离子液体催化剂和固体碱催化剂，形成反应原液；所述反应原液在240~300℃、15~20MPa条件下反应15~30min后得到反应产物，将所述反应产物经过滤分离出液相产物；将所液相产物减压分离出未反应的甲醇，并通过精馏分离出所述生物柴油。本发明超临界反应过程中，结合了离子液体催化剂和固体碱催化剂，使得地沟油油脂油脂的转化率达到98.2%，大大提高了生物柴油的收率。

技术领域

本发明涉及生物燃料技术领域，尤其涉及一种生物柴油的超临界制备工艺。

背景技术

生物柴油也称生化柴油，它是由可再生的动、植物油脂与甲醇(或乙醇)经酯交换反应而得到的长链脂肪酸甲(乙)酯，是一种可以替代普通(石化)柴油的可再生的清洁燃料。生物柴油的主要原料是天然植物油、动物油甚至宾馆饭店废弃的地沟油都可以用来炼制生物柴油，其资源一般不会枯竭。生物柴油的主要优点是：生物可降解、属可再生资源、无毒、废气排放量小等，属环境友好型燃料。它基本不含硫和芳烃，十六烷值高达52 .9，可被生物降解，对环境无害,可以达到美国“清洁空气法”所规定的健康影响检测要求，与使用石油柴油相比,可以降低90％的空气毒性，降低94％的致癌率,它的开口闪点高，储存、使用、运输都非常安全。

我国对生物柴油的开发和研究起步较晚，而随着世界范围的能源短缺以及人们对环境保护的日益重视，在我国开发和研究生物柴油这一绿色环保型燃料，具有重大的意义。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于，提供一种生物柴油的超临界制备工艺，以提高所制备的生物柴油的收率和质量。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种生物柴油的超临界制备工艺，包括以下步骤：

（1）将收集的地沟油进行预处理，以分离出油相和水相；

（2）将所述油相与甲醇按照比例混合，得到混合液；然后向所述混合液中加入离子液体催化剂和固体碱催化剂，形成反应原液；

（3）所述反应原液在240~300℃、15~20MPa条件下反应15~30min后得到反应产物，将所述反应产物经过滤分离出液相产物；

（4）将所液相产物减压分离出未反应的甲醇，并通过精馏分离出所述生物柴油。

进一步地，所述油相与甲醇的重量比为10~25:1。

进一步地，所述离子液体催化剂和固体碱催化剂的总重量与所述油相的重量的比为：0.3~1:100；

所述离子液体催化剂与所述固体碱催化剂的重量比为3~5:1。

进一步地，所述离子液体催化剂为Al-MCM-41-[2-MPYR-BS][HSO4]，其中，Al-MCM-41作为载体，[2-MPYR-BS][HSO4]为酸性离子液体，所述Al-MCM-41与所述[2-MPYR-BS][HSO4]的质量比为：1：（0.2~0.5）。

上述离子液体催化剂Al-MCM-41-[2-MPYR-BS][HSO4]的制备方法如下：

（1）将N-甲基咪唑与1，4- 丁烷磺内酯加入到乙醇中，然后在50～80℃搅拌回流，反应液经过滤、洗涤、干燥得到固体产物；将所述固体产物和浓硫酸加入到去离子水中，并在60~80℃下反应3~12小时，反应液经乙酸乙酯洗涤后于80~90℃下干燥8~12小时，得到[2-MPYR-BS][HSO4]酸性离子液体。