[发明专利]一种低温耦合法制备生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种生物柴油的制备方法。

背景技术

生物柴油通常是将植物油(如大豆油等)或食用油加工生产的下脚料与低级醇在酸性或碱性催化剂的催化作用下进行酯交换反应而制备，其中所用的碱性催化剂一般为NaOH、KOH和固体碱等，酸性催化剂通常有硫酸、盐酸、有机磺酸和固体超强酸等。在碱催化酯交换反应过程中，碱性催化剂对反应体系中的游离脂肪酸的含量及水分含量要求较高，因此若采用液体碱为催化剂，原料油和低级醇必须严格脱水，否则影响催化效果且易形成乳状物。

现有生物柴油制备方法主要有直接混合法、微乳法、热裂解法和酯交换法，工业中最常用的是酯交换法。酯交换法是指以各种油脂和短链醇为原料，以酸、碱、酶等为催化剂，或者在超临界条件下不使用催化剂进行酯交换反应合成生物柴油的方法。用于制备生物柴油的油脂包括大豆油、蓖麻油、桐子油、黄连木油、动物脂肪、餐饮业废油脂、工业废油和食用油废渣等；短链醇为甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。酸性催化剂包括硫酸、磷酸或盐酸；碱性催化剂包括NaOH、KOH、各种碳酸盐以及钠和钾的醇盐；酶催化剂一般是指脂肪酶，常用的超临界流体是甲醇和二氧化碳。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低温耦合法制备生物柴油的方法，油脂的浸出和酯交换反应同时进行，成本低，过程简单、合理。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种低温耦合法制备生物柴油的方法，其特征在于：采用硫酸为催化剂，以甲醇为浸出溶剂和酯交换剂，将预处理后蓖麻籽与甲醇的按摩尔比2∶1配料，加入到反应装置中，在15℃下，在超声条件下，进行浸出与酯交换反应耦合的加工，反应12小时，反应完成后，静置分层，经分离得到富脂肪酸烷基酯相和富甘油相，富脂肪酸烷基酯相而后通过过滤装置及减压蒸馏装置过滤和减压，即得到成品生物柴油。

前述富脂肪酸烷基酯相含有脂肪酸烷基酯。

催化剂占预处理后蓖麻籽质量的2-5％。

超声频率为20～500kHz。

本发明的有益之处在于：本发明提供的一种低温耦合法制备生物柴油的方法，浸出与酯交换反应一步完成，极大地简化工艺流程，节约生产成本；甲醇既为浸出溶剂又为酯交换剂，有利于循环和节约原料，也有利于后期物料的分离。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例1

一种低温耦合法制备生物柴油的方法，采用硫酸为催化剂，以甲醇为浸出溶剂和酯交换剂，将预处理后蓖麻籽与甲醇的按摩尔比2∶1配料，加入到反应装置中，在15℃下，在超声条件下，进行浸出与酯交换反应耦合的加工，反应12小时，反应完成后，静置分层，经分离得到富脂肪酸烷基酯相和富甘油相，富脂肪酸烷基酯相而后通过过滤装置及减压蒸馏装置过滤和减压，即得到成品生物柴油。

前述富脂肪酸烷基酯相含有脂肪酸烷基酯。

催化剂占预处理后蓖麻籽质量的5％。

超声频率为20～500kHz。

实施例2

一种低温耦合法制备生物柴油的方法，其特征在于：采用硫酸为催化剂，以甲醇为浸出溶剂和酯交换剂，将预处理后蓖麻籽与甲醇的按摩尔比2∶1配料，加入到反应装置中，在15℃下，在超声条件下，进行浸出与酯交换反应耦合的加工，反应12小时，反应完成后，静置分层，经分离得到富脂肪酸烷基酯相和富甘油相，富脂肪酸烷基酯相而后通过过滤装置及减压蒸馏装置过滤和减压，即得到成品生物柴油。

前述富脂肪酸烷基酯相含有脂肪酸烷基酯。

催化剂占预处理后蓖麻籽质量的4％。

超声频率为20～500kHz。

实施例3

一种低温耦合法制备生物柴油的方法，其特征在于：采用硫酸为催化剂，以甲醇为浸出溶剂和酯交换剂，将预处理后蓖麻籽与甲醇的按摩尔比2∶1配料，加入到反应装置中，在15℃下，在超声条件下，进行浸出与酯交换反应耦合的加工，反应12小时，反应完成后，静置分层，经分离得到富脂肪酸烷基酯相和富甘油相，富脂肪酸烷基酯相而后通过过滤装置及减压蒸馏装置过滤和减压，即得到成品生物柴油。

前述富脂肪酸烷基酯相含有脂肪酸烷基酯。

催化剂占预处理后蓖麻籽质量的3％。

超声频率为20～500kHz。

实施例4