[发明专利]一种高杂质油脂的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及高杂质油脂的预处理方法。

背景技术

生物柴油可通过油脂与一元醇进行酯交换反应制得，反应产物中有脂肪酸酯，还有单甘酯、二甘酯、甘油，以及未反应的醇和油脂(即甘油三酯)。现有生产中，由于原料价格原因，往往采用废弃油脂或食用油精炼过程中的下脚料作为原料，这类油脂一般酸值高，同时，含有大量的有机和无机杂质，这类原料制备生物柴油时，通常要对原料进行预处理。

CN201010265026公开了一种利用餐厨垃圾回收油制取生物柴油的方法，该方法包括如下步骤：先将地沟油精制，然后将精制地沟油与甲醇在复合酸催化剂和适当温度下反应8-10小时，即可得到生物柴油。其中，地沟油精制是指：先将地沟油在10-50℃条件下进行过滤，过滤后地沟油在120℃左右脱水或在真空，50-100℃条件下脱水后，加入活性白土进行脱色和净化，得到反应用地沟油。

CN1412278A公开了一种用高酸值废动植物油制备生物柴油的方法，它用硫酸作为催化剂，按照原料脱水、酯化和酯交换、分相、脱色的工序进行，原料先在60～100℃，真空下脱水，然后，在40～85℃、硫酸加入量2～6％条件下，进行酯化和酯交换反应6小时，分出脂肪酸甲酯相，用活性白土在90～125℃脱色即可得生物柴油。

CN1473907A采用植物油精炼的下脚料及食用回收油为原料制备生物柴油，催化剂由硫酸、对甲苯磺酸等无机和有机酸复配而成，经酸化除杂、连续真空脱水、酯化、分层、减压蒸馏等工序进行生产。其中连续真空脱水的真空度-0.08～-0.09MPa，温度60～95℃，脱水至水含量0.2％以下。反应后产物先中和除去催化剂，然后，分层除去水，去水后产物经减压蒸馏得到生物柴油。

由上现有技术可以看出：以废弃油脂或食用油精炼过程中的下脚料为原料制备生物柴油时，往往要先进行预处理，如不进行处理，这类原料在进行酯化或酯交换反应的同时，往往还伴随着其它副反应，会产生沉积物，这些沉积物会在高压加热器、换热器和反应器中积累，无法从高压加热器、换热器和反应器中全部流出，使装置难以长周期稳定运行。现有技术采用的预处理工艺存在的问题是工艺流程长，步骤多，能耗大，废水排放量大。

发明内容

本发明提供一种高杂质油脂的预处理方法，使处理后物料在后续反应时，减少沉积物产生。本发明方法简单易行，能耗低。

本发明提供的高杂质油脂的预处理方法包括：将高杂质油脂在160～290℃温度下加热处理0.1～6小时，收集精制后油料。

本发明方法可在釜式反应器中进行，可以是密闭的，也可以是敞口的，处理温度160～290℃，优选170～260℃，更优选180～220℃，压力常压即可，也可以是0.1～2MPa，最好0.1～1.0MPa，处理时间为0.1～6小时，优选0.3～4小时，更优选0.5～2小时，反应完毕，降温、静置，去除沉渣，上层油料即为精制油料。

按照本发明方法，处理温度(代号W，单位℃)和处理时间(代号S，单位小时)之间存在以下关系：N＝W×S，其中N的数值为25-1000，优选70-400，更优选130-230。

所说的高杂质油脂来源于植物油和动物油，包括未经精制或精制后未达到产品标准的油脂，以及酸化油和餐饮废油等。也可以是两种或更多种油脂的混合物。高杂质油脂中的杂质主要是磷脂、蛋白质、胶质、金属等，本申请以磷含量来表征杂质含量，磷含量可在很大的范围内变化，例如10ppm-3000ppm，也可以是100ppm-1000ppm，或者是200ppm-700ppm。高杂质油脂的酸值可在很大的范围内变化，例如，可以是0-200mgKOH/g，也可以是30-170mgKOH/g，或者是100mgKOH/g-150mgKOH/g。原料油脂中的杂质含量越高，相同条件下经过一次处理后，残余杂质含量可能也越高，因此，对于杂质含量特别高的原料油脂，可以进行二次或多次预处理。

本发明精制后油料可以用来制备脂肪酸单烷基酯(即生物柴油)。其中制备脂肪酸单烷基酯的方法可以任选，即可以是任何已知或未知的方法。例如，可以将精制后油料和C₁-C₆一元醇通入管式反应器中，不加入催化剂或加入微量碱性金属化合物的条件下，在温度100-350℃，压力1～12MPa的条件下反应，收集脂肪酸单烷基酯。