[发明专利]一种用高酸值油脂制备生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明属于能源生产方法技术领域，尤其是涉及一种用高酸值油脂制备生物柴油的方法。

背景技术

众所周知，能源问题是经济发展的首要问题，是长期制约经济发展和社会发展的瓶颈，而我国石油资源贫乏，约有55%的石油要依赖进口，2011年全国柴油年需求量约为113880万桶，发展能替代石化柴油的生物柴油已成当务之急，以废弃动植物油脂、等为原料生产可再生的清洁能源，减少了环境污染，杜绝了垃圾油再次走向餐桌，保护了广大人民群众的身心健康；加工使用生物柴油，对推进能源替代，减少碳、硫、碳氢化合物、致癌芳香烃、废微粒状物等有害物质的排放，保护大气环境，维护能源安全和生态环境治理具有十分重大的战略意义；随着世界范围内石油资源的日益枯竭以及人们环保意识的提高，提高了世界各国对生物柴油的研发热情，国外多以转基因植物油为原料，成本高，存在着与人和动物争抢油源的矛盾，不适合中国国情；国内生产企业多以地沟油、酸化油、潲水油、脂肪酸等废弃动植物油脂为原料生产生物柴油，由于其原料来源复杂，目前生产多采用高温高压工艺（温度大于150℃），或超临界工艺（温度大300℃），工艺复杂，设备投资大、成本高，间歇生产、人工控制，生产效率低、生产中有废酸水排放，需后处理；产品质量不稳定，达不到产业化要求。

发明内容

本发明的目的在与改进已有技术的不足而提供一种设备投资少、工艺简单、生产成本低、反应速度快、产品转化率高的用高酸值油脂制备生物柴油的方法。

本发明的目的是这样实现的，一种用高酸值油脂制备生物柴油的方法，其特点是该方法包括以下步骤：

a、将脱水除渣的高酸值油脂与甲醇按质量比4：1的比例混合，升温至58-62C°，按原料油重的1-3%计量加入复合酸催化剂，经静态超微分散装置、多功能细化接触反应器，连续进入到酯化反应装置，油脂原料与甲醇在以上各装置和管线中进行了充分的反应，当物料达到酯化反应装置容量2/3时，停止进料，取样检测酯化反应进程，若反应未完成，则打开釜底循环泵和循环管线经第二静态超微分散器、多功能细化接触反应器、第三静态超微分散器进一步反应，直到反应完成，若循环过程中温度不足可采用换热器升温，保持反应温度在58-62℃。当物料酯化反应完成后，闪蒸脱去粗甲醇；

b、在脱甲醇后的料液中，打入高酸值油脂原料量20-30%的浓度为2-3%氢氧化钾甲醇溶液，打开循环泵和循环管线经静态超微分散器组、多功能细化接触反应器进入到反应釜开始酯交换反应，若循环反应过程中温度不足可采用外置式换热器加热，保持反应温度在58-62℃，反应过程中检测酯交换转化率，待反应结束后，再闪蒸脱粗甲醇；

c、脱粗甲醇后的料液打入到带保温的锥形沉降罐，静置沉降4-5小时，分离除去甘油，得粗生物柴油；

d、粗生物柴油根据其质量指标的差异，分别进行脱色或减压精馏处理，若产品酸值≤0.8mgKOH/g；碘值≤80gI2 /100g则进行脱色处理，其终端产品为车船柴油机用生物柴油，产品技术指标应满足中华人民共和国BD100标准GB/T 20828-2007；若产品酸值≤1.5mgKOH/g；碘值＞80gI2 /100g则进行减压精馏处理，其终端产品为化工原料脂肪酸甲酯。

为了进一步实现本发明的目的，可以是所述的复合酸催化剂由10-20%的乙酸、10-20%的甲磺酸、15-30%的苯磺酸、15-30的乙二酸、0-50%的硫酸组成。