[发明专利]一种连续中压酯化合成生物柴油的方法

说明书

本发明公开了一种连续中压酯化合成生物柴油的方法，包括以下步骤：步骤(1)将精制餐厨废弃油脂储罐中的餐厨废弃油脂依次通过原料油中间换热器及原料油后极加热器加入到酯化塔中；步骤(2)将精制甲醇储罐中的甲醇依次通过甲醇中间换热器及甲醇后极加热器加入到酯化塔中；步骤(3)将酯化塔温度控制在200‑280℃，压力控制在1.8‑2.5mPa；待反应完成后；酯化反应生成的脂肪酸甲酯与酯交换反应生成的甘油从酯化塔底部经原料油中间换热器进入沉淀分离装置，经沉淀分离装置分离后，得到上层液脂肪酸甲酯。本发明中的制备方法，不用添加催化剂避免了生产生物柴油过程中对环境的污染，连续生产使得到的产品的性能更加稳定。

技术领域

本发明涉及生物能源技术领域，更具体的说是涉及一种连续中压酯化合成生物柴油的方法。

背景技术

随着地球壳层内石油储蓄量的日趋枯竭和不足，人类开拓和利用地球表面可再生资源，将可循环再生的动植物油脂转化成为市场紧俏的燃料油具有重大的现实意义和深远的历史意义。有关用油脂为原料合成生物柴油的方法已有很多报导。

目前，以餐厨废弃油脂为生产原料的生物柴油，有多种合成方法，现有酶催化，酸催化，离子液催化等，酶催化环保但是生产出来的生物柴油生产周期长，酸值高，质量不过关；酸催化，一般酸的活性比较高，生产周期短，质量合格，不过污染严重，离子液催化，活性可以，但是用量大，餐厨废弃油脂杂质比较多，离子液容易失效。

现有公开的技术已经证明：影响油脂与甲醇可逆酯化反应正常进行的主要因素是反应温度、压力、催化剂、各物质的浓度，以及油脂与甲醇的摩尔数比例、反应时间，但主要的影响最大的因素属于带非极性的油脂与带极性的甲醇相之间的二相互溶或均相因素；依化学反应原理可知，如果甲醇分子与脂肪酸甘油酯分子不能有效的碰撞和接触，酯化反应就不可能发生，脂肪酸甲酯(生物柴油)就不可能生成；所以，现有公知技术中的增加反应温度和压力、添加共溶剂和催化剂、增加甲醇的浓度等等，都是为了加强甲醇分子与脂肪酸甘油酯分子的有效接触，促进甲醇相与油脂相的二相达到均相或单相；但实施这些条件和因素会给工业化生产带来生产安全隐患、设备投资的加大和生产成本的增加等诸多缺陷。

因此，如何提供一种采用餐厨废弃油脂在无催化剂的条件下制备生物柴油是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种连续中压酯化合成生物柴油的方法，包括以下步骤：

步骤(1)将餐厨废弃油脂加热并加入到酯化塔中；将甲醇加热并通入到酯化塔中反应；待反应完成后；酯化反应生成的水及甲醇进入甲醇精馏系统，酯化反应生成的脂肪酸甲酯与酯交换反应生成的甘油从酯化塔进入分离装置，经分离装置分离后，得到上层液为粗制脂肪酸甲酯；

步骤(2)将步骤(1)得到的粗制脂肪酸甲酯降温并与碱甲醇混合，然后置于酯交换反应器中搅拌反应，反应完毕后得到待中和脂肪酸甲酯；

步骤(3)在步骤(2)中得到的待中和脂肪酸甲酯中加入磷酸置于中和反应器中搅拌反应，反应完毕后，静置得到上层为含甲醇的脂肪酸甲酯，将含甲醇的脂肪酸甲酯闪蒸得到含杂质的脂肪酸甲酯；

步骤(4)将步骤(3)中得到的粗脂肪酸甲酯与辅料搅拌混合，过滤，在蒸馏塔中蒸馏，冷却得到精制脂肪酸甲酯。

步骤(5)将步骤(4)中得到的粗甘油闪蒸，蒸出粗甲醇，加热，精馏得到精制甲醇回收。

本发明有益效果：本发明中以餐厨废弃油脂为主料，将餐厨废弃油脂转废为宝，且采用本发明中的制备方法，不用添加催化剂避免了生产生物柴油过程中对环境的污染，连续生产使得到的产品的性能更加稳定；且本发明中提供的制备方法简单、易于操作更加适用于大工业化生产且提高了产品产量；而且本发明中还设置了回收系统，将甲醇等回收再利用。