[发明专利]一种利用反胶束催化剂制备生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用反胶束催化剂制备生物柴油的生产方法。该发明特别适用于各种 废油脂如下脚料、餐饮油、地沟油、皂脚等的资源化利用，在反胶束催化体系中直接将废 油脂转化为日益紧张的柴油替代品-生物柴油。

背景技术

能源短缺和环境污染是人类面临的重大挑战。人们赖以生存的化石燃料正面临枯竭， 同时化石燃料的使用也造成了严重的环境污染问题，例如大量烃类、芳香类、酚类化合物 以及二氧化硫、氮氧化物和温室气体的排放，已威胁到人类的生存环境。寻找非石油资源、 非石油能源生产化工产品和燃料，发展再生能源及其相关产业，创建可持续发展的循环经 济模式，已成为当今能源和环境领域中的研究热点。

生物柴油，广义上讲包括所有用生物质为原料生产的替代燃料。狭义的生物柴油又称 燃料甲酯，生物甲酯或酯化油脂，是通过以不饱和油酸C18为主要成分的甘油脂类油脂与 低碳醇经转酯化反应获得的。其原料来源广泛，各种食用油及餐饮废油、屠宰场剩余的动 物脂肪甚至一些油籽和树种，都含有丰富的脂肪酸甘油酯类，适宜作为生物柴油的来源。

生物柴油主要是通过酯基转移化的工艺来制备。所谓酯基转移作用即是通过甲醇或者 是乙醇，将甘油三酸酯的甘油酯基取代下来，形成长链脂肪酸甲酯或乙酯。经过酯基转移 反应之后，一个植物油的大分子被分成三个单独的脂肪酸甲酯或乙酯，从而降低了碳链的 长度，降低了粘度，增加了流动性，同时生成有用的副产物-甘油。酯交换法主要有酸催 化酯交换、碱催化酯交换、酶法催化酯交换、相转移体系催化酯交换和超临界酯交换等六 种方法。但这些工艺对原料要求高，一般只能适用于植物油。

现阶段阻碍我国生物柴油发展的主要因素有两个。一是原料紧张，特别是像欧美那样 利用植物油生产生物柴油在中国已经不可能，进口棕榈油的价格压力也十分巨大，因此利 用废油脂生产生物柴油将持续一个相当长的时期。二是原来适用于植物油的生产工艺已经 不适合以废油脂为原料的生物柴油的工业生产需要。废油脂原料的复杂性迫切需要新的工 艺来保证生物柴油的利润空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用反胶束催化剂制备生物柴油的生产方法。

本发明的目的是这样实现的：一种生物柴油的制备方法，

a、废油脂的酸化

将计量好的废油脂打入水解锅中，加入浓度为60－80%的硫酸，硫酸加入量为废油脂 重的1%～10%，用蒸汽翻煮0.5－2小时,使皂脚完全酸化,静置后放出下层废水及中间层， 用盐水水洗上部分油层,加入的盐水量为锅内物料重量的20－40%,开蒸汽翻煮5－60分钟， 静置后放出下层废水，上层即为酸化油；

b、反胶束催化乳浊液的配制

将表面活性剂与水、低碳醇混合，表面活性剂用量为废油脂重量的0.5-10%，醇用 量为酸化油重量的10-50%，在1500-3000转/分钟搅拌均匀后，缓慢加入酸化油，形成反 胶束催化乳浊液；

c、胶束催化反应

将配制好的反胶束催化乳浊液，搅拌下，升温回流3－10小时,静置后放出下层酸水并 收集起来，饱和盐水洗2～3次,每次加水量为粗脂肪酸量的30%,放下层废水；重复上述操 作,直至放出的废水呈中性，下层为含有甘油的水层，水经过处理后循环使用，上层为生 物柴油粗品,送去脱水蒸馏；

d、减压蒸馏

将生物柴油粗品，打入蒸馏塔，常压下蒸除水分，在0.0001-0.001MPa下，收集200-250 度馏份，得纯品生物柴油。

废油脂的酸化步骤中蒸汽翻煮时间为45分钟，温度为110℃。

反胶束催化乳浊液的配制步骤中所采用的低碳醇为甲醇或乙醇。

本发明所提供的利用反胶束催化剂制备生物柴油的生产方法，通过对各种废油脂的简 单蒸煮，经过反胶束化、酯化、减压蒸馏等工艺过程，得到成品生物柴油，工艺线路简单、 可靠，生产效率高，能耗低，废水排放少。

具体实施方式

本发明中原材料的选择：

废油脂：来自餐饮废油、植物油厂废油等。

本发明的工艺操作如下：

一、废油脂的酸化