[发明专利]一种生物柴油粗产品的精制方法和精制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油粗产品的精制方法和一种生物柴油粗产品的精制系统。

背景技术

生物柴油(Biodiesel)是生物质能的一种，是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等含有长链脂肪酸甘油三酯的材料作为原料油，通过酯交换法制成的长链脂肪酸的单烷基酯，是能够用于替代石化柴油的可再生性柴油燃料。

现有的工业化生产生物柴油的工艺中，采用酯交换法得到的生物柴油粗产品中除含有生物柴油外，还含有重质油酯。由于重质油酯燃烧性能较差，需要通过对生物柴油粗产品的精制来去分离生物柴油和重质油酯。

由于重质油酯的沸程明显高于生物柴油的沸程，因此现有技术中，分离生物柴油和重质油酯的方法主要是通过蒸馏的方式进行，即通过蒸馏得到含有气相生物柴油的气体，然后将该气体冷凝至得到生物柴油液体。但是，检测结果表明，该生物柴油中残炭含量较高，达到0.5-1.0重量％。

发明内容

为了降低生物柴油中的残炭含量，本发明的发明人进行了研究，出乎意料地发现，通过使蒸馏得到的气体组分通过除沫后收集得到的生物柴油残炭含量大大降低。由此推测现有技术获得的生物柴油中残炭含量高的原因在于：生物柴油粗产品中的长链脂肪酸基团在蒸馏温度下易发生高温聚合和炭化，而且含有气相生物柴油的气体中夹带雾沫，导致了含有气相生物柴油的气体被大量的残炭污染，因而使得生物柴油中残炭含量较高。基于上述原因，本发明的发明人找到了合适的解决办法，由此得到了本发明。

为了克服现有技术中生物柴油中残炭含量较高的缺陷，本发明提供了一种生物柴油粗产品的精制方法，所述生物柴油粗产品含有生物柴油和重质油酯，该方法包括：将生物柴油粗产品在不低于生物柴油的气化温度且低于重质油酯的气化温度下进行蒸馏，并收集蒸馏得到的馏出物，其特征在于，该方法还包括在收集蒸馏得到的馏出物之前，去除该蒸馏得到的馏出物中夹带的雾沫。

本发明还提供了一种生物柴油粗产品的精制系统，其中，该系统包括蒸馏罐、除沫器和收集器；所述除沫器设置于所述蒸馏罐中，并且将所述蒸馏罐分隔为蒸馏段和馏出段，所述收集器设置于所述馏出段中或位于所述馏出段外且与所述馏出段连通；或者，所述蒸馏罐与所述收集器通过管道相连，所述除沫器沿管道的径向设置于所述管道中。

通过本发明提供的方法得到的生物柴油，其残炭量仅为0.09-0.3重量％，显著低于现有的生物柴油粗产品精制方法得到的生物柴油的残炭量。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明提供的一种生物柴油粗产品的精制系统的示意图。

附图标记说明

10    蒸馏罐

11    蒸馏段    12    馏出段    13    加热器

20    除沫器

30    收集器    31    收集板    32    换热器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的“残炭”是指按照GB/T17144-1997《石油产品残炭测定法(微量法)》中的定义和方法测定的数值。

本发明提供了一种生物柴油粗产品的精制方法，所述生物柴油粗产品含有生物柴油和重质油酯，该方法包括：将生物柴油粗产品在不低于生物柴油的气化温度且低于重质油酯的气化温度下进行蒸馏，并收集蒸馏得到的馏出物，其特征在于，该方法还包括在收集蒸馏得到的馏出物之前，去除该蒸馏得到的馏出物中夹带的雾沫。

其中，所述生物柴油粗产品可以为通过酯交换法得到的生物柴油粗产品。具体地，可以为将油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等含有长链脂肪酸甘油三酯的材料作为原料油，在酯交换的反应条件下，与一元醇接触，得到酯交换产物，去除该酯交换产物中的过量甲醇、甘油、水和9kPa下沸点低于210℃的轻组分后即得到生物柴油粗产品。

其中，所述生物柴油粗产品含有长链脂肪酸的一元醇酯，例如硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、棕榈酸甲酯和棕榈油酸甲酯等。根据沸程的不同，可以将所述生物柴油粗产品分割为生物柴油和重质油酯，即，在0.5kPa的压力下，沸程在280℃以下的馏分为生物柴油，沸程高于280℃的馏分为重质油酯。