[发明专利]利用废动植物油生产生物柴油的工艺

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种利用废动植物油生产生物柴油的工艺。

(二)背景技术：

专家预测，在二十一世纪内石油资源将枯竭，世界各国都在更经济而有效地使用石油资源，同时也在积极拓展新能源或研制代用燃料。近年来，欧洲许多国家已研制出利用植物油经甲醇进行甲酯化处理，制成类似柴油的燃料油，这种油国外称之为“生物柴油”。由于该油可完全代替柴油，更由于其燃烧后废气中不含二氧化硫，且产生的氮氧化物较少，从而大大减少了燃烧燃料油对环境的污染，这种生物柴油属于新型绿色环保燃料。以美国为例，1999年生物柴油销售量仅为50万加仑；2000年就猛增到500万加仑，2001年总需求量超过2000万加仑，其销售需求增长率惊人。

自从1993年以来，我国从原来的石油出口国转变为石油进口国，且石油的进口数量逐年上升，1999年为4000万吨，2000年为7600万吨，2001年年产油1.5亿吨，进口1亿吨，年消耗量达2.5亿吨。预计今后石油的进口数量还将逐年递增，国家对石油进口的依赖性越大，战略风险也就越大，且消耗的外汇也多。由于能源的缺乏直接危及到我国战略安全，因此，寻找和开发新能源已成为我国的重要战略问题。而我国至今尚无成本低、经济效益好的生物柴油。

(三)发明内容：

本发明的目的在于提供一种生产工艺简单、使用安全可靠、成本低的利用废动植物油生产生物柴油的工艺。它解决了现有技术难以生产成本低、经济效益好的生物柴油的技术难题。

本发明的工艺如下：在酸性催化剂存在的条件下，将各种不同酸值的废动植物油脂进行醇解反应和酯化反应；分离多余的醇，得到粗酯；然后再分离出非产品部分的多余成分，如：酸、甘油、水等，得到粗制的产品；在粗制的产品中加入含纯碱10％的饱和食盐水进行中和反应，得到水洗粗酯，最后，在水洗粗酯中加入工业纯碱后进行加热蒸馏，收集气相温度为220～320℃的馏分，得成品生物柴油。本发明的配方为：

废动植物油       100％

醇类(甲醇或乙醇等) 10-20％

酸性催化剂(硫酸或苯磺酸等) 0.7-1.1％

碱盐水 4-6％

纯  碱 0.4-0.8％

本发明的优点是：

1.原料来源广：国内有2500多家提炼食用“色拉油”厂，每年生产食用油900多万吨，提炼过程产生的“水化油脚”、“酸化油”等下脚有多达80——90万吨，其主要成分是油脂和油酸，也正是本发明的原料。

2.生产工艺简单、成本低、无污染：国内研究报告有：利用食用油生产厂的下脚油“水化油脚”和“酸化油”为原料，生产生物代柴油的，其生产工艺为：水化油脚或酸化油——→皂化或补充皂化——→酸化——→酯化——→水洗——→减压蒸馏——→成品。该工艺复杂、流程长、成本高。而本发明工艺不需要经皂化、酸化工艺，而是采用油脂醇解与油酸酯化同时进行的工艺，从而缩短了工序，消除生产中的污水排放，符合目前国内环保要求。

3.使用安全可靠：采用本发明工艺生产的生物柴油已通过中试验证，其使用性能良好，完全可以替代矿物柴油。以动植物油代替矿物柴油，将实现柴油生产的可再生性，并可促进农业产业化进程。

为了使本发明工艺更加清楚完整，下面结合实施例作进一步说明。

(四)具体技术方案：

实施例1：

1.酯化：取棕黑色的、酸度AV＝152的玉米油3000Kg，加入浓度为98％的工业甲醇450Kg和浓度为98％的工业硫酸27Kg，将上述的废油、甲醇和硫酸泵入5000升的酯化缸内，打开回流冷却水及热油加热阀门，进行升温加热，约1个小时后，甲醇回流视盅内出现甲醇回流，气相温度为70℃；在气相温度为70-73℃的条件下，甲醇回流5小时；在气相温度为73-85℃的条件下，甲醇回流3小时15分钟；在气象温度为85-90℃的条件下，甲醇回流3小时，抽验物料的酸值AV≤15，回流时间累计11小时15分钟，回流时间＞10小时，回流时间以10-12小时为较佳，得到合格的粗酯。

关闭回流阀门，打开甲醇蒸馏阀门，将剩余甲醇蒸出，在气相温度为98℃的条件下收集完蒸出的甲醇。

将粗酯经粗酯冷凝器降温后，泵到储坛，经静止12小时后，放出下层稀硫酸及甘油水。

2.中和：

将粗酯泵入中和缸内，边搅拌边加入含苛性钠6％的饱和食盐水，将粗酯的PH值由2～3中和至7～8，静止3小时，分出下层饱和食盐水。该分离出的饱和食盐水经加碱片重新配成苛性钠饱和食盐水，供下一批中和使用。

3.常压蒸馏：