一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法

2023-07-17 23:56:06

一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法
【專利摘要】本發明提供了一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，它可以解決現有技術粗甘油難以處理，以及無法提純回收利用的問題。所述的方法包括以下步驟：（1）稀釋，（2）除皂化物，（3）除雜，（4）蒸餾，包括採用甲醇作為稀釋劑、抽濾除雜、分不同的接受瓶收集甘油，本發明能夠生產出高品質精製甘油，操作工藝簡單，精製甘油的得率較高，在精製甘油的同時甲醇的回收再利用，也避免了環境的汙染。
【專利說明】一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於生物柴油製備的【技術領域】，尤其一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法。
【背景技術】
[0002]作為人口大國，我國的人均食用油食用量與地溝油產生量都在不斷增加，而地溝油也因其原料充足、價格低廉等優點被越來越多的人們用於生物柴油的生產。在生物柴油的生產過程中主要的副產物為粗甘油，其總量約佔油重的十分之一，含有甲醇、生物柴油或油脂、油渣、脂肪酸皂等雜質。由於原料來源複雜，此類粗甘油普遍存在質量差、純度低、雜質多、處理複雜、生產成本高等問題，如果直接進入市場，會給甘油工業生產帶來困難，不能提高生物柴油的綜合經濟效益。如何將副產粗甘油在生產過程中進行預處理，達到生產工業甘油的原料要求，是生物柴油公司迫切需要解決問題，也是提高公司效率，降低生產成本一個重要途徑。
[0003]經過精煉純化的粗甘油可用於製備丙二醇等重要的化工原料，常作為抗凍劑、增塑劑、洗滌劑、防腐劑和乳化劑的合成原料。粗甘油還可以提取留醇，植物留醇在臨床醫學上具有降低膽固醇、消炎、退熱、抗潰瘍、抗腫瘤作用。同時在化妝品、動物生長劑、植物生長激素及化工、紡織等領域都有廣泛的應用。其最主要的用途則是作為聚酯、聚醚和聚亞氨酯的單體，廣泛應用於地毯、工程塑料、服裝面料等領域。

【發明內容】

[0004]本發明提供了一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，它可以解決現有技術粗甘油難以處理，以及無法提純回收利用的問題。
[0005]為了達到解決上述技術問題的目的，本發明採用以下技術方案:
一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，包括以下步驟:
(1)稀釋
用地溝油生產生物柴油所得到的副產物粗甘油，加入佔粗甘油重量20%~30%的稀釋劑進行稀釋；
(2)除皂化物
取稀釋後的粗甘油，調PH值為6~7，常溫下攪拌，然後加熱至60°C~70°C，加入粗甘油重5%~?Ο%的活化白土，加熱至100°C~120°C，攪拌，抽濾以去除甘油中的白土，最後加熱回流回收稀釋劑；
(3)除雜
取除去皂化物的甘油，加入粗甘油重量5%~?Ο%的氯化鈉，加熱至80°C~90°C，攪拌，然後抽濾以去除甘油中的雜質；
(4)蒸餾
取除雜後的甘油進行減壓蒸餾，接收溫度164°C~204°C的精製甘油。[0006]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(1)的採用的稀釋劑為甲醇。
[0007]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中採用10%的硫酸進行調節粗甘油的PH，使用甲醇稀釋硫酸。
[0008]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中優先工藝條件為將粗甘油調pH至為6,常溫下攪拌30min。
[0009]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中優先工藝條件為加熱至60°C下加入粗甘油重量5%的活化白土，加熱至120°C下攪拌25min後抽濾。
[0010]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(2)中優先工藝條件為加熱至85°C下回流回收稀釋劑。
[0011]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(3)加入氯化鈉加熱至80°C攪拌30min後抽濾除雜。
[0012]對上述技術方案的進一步改進:所述步驟(4)採用減壓蒸餾並分別接收溫度低於164°C的甲醇、水以及低組分物質；溫度在164°C ~204°C的精製甘油；溫度高於204攝氏度的聚合甘油。
[0013]與現有技術相比，本發明的優點和技術效果是:本發明的一種地溝油制生物柴油副產品粗甘油的純化方法包括採用甲醇作為稀釋劑、抽濾除雜、分不同的接受瓶收集甘油，能夠生產出高品質精製甘油，操作工藝簡單，精製甘油的得率較高，在精製甘油的同時甲醇的回收再利用，也避免了環境的汙染。
【具體實施方式】
[0014]下面結合實施 例對本發明的技術方案進行詳細的說明。
[0015]實施例1
本發明所述地溝油製備生物柴油的副產品粗甘油的純化方法，依次包括以下方法步
驟:
1、稀釋
地溝油成分複雜，致使生產生物柴油過程中產生的粗甘油品質較差，不可直接利用或是回收，產生的粗甘油中混有少量的生物柴油、甲醇、水、未反應完全的催化劑氫氧化鉀以及反應產生的皂化物，粗甘油成黑色膠狀態，甘油與替他雜質、皂化物、氫氧化鉀不易分離，因此需要稀釋。
[0016]用地溝油生產生物柴油所得到的副產物粗甘油，加入與粗甘油重量30%的稀釋劑進行稀釋，本步驟中加入的稀釋劑為甲醇，在此步驟中也可用乙醇或是水代替，但是若採用乙醇或是水回收後形成甲醇混合物無法再次利用，為了節約成本減少汙染，回收的稀釋劑只採用甲醇。在粗甘油中加入甲醇量為粗甘油重量的30%，在常溫下攪拌30min，使甲醇與粗甘油充分混合稀釋。
[0017]所以所述稀釋步驟中採用的稀釋劑為甲醇，因為在生產生物柴油的過程中，粗甘油中已經混入了少量的甲醇，為了防止其他物質的混入以及對於甲醇的回收再利用減少環境汙染，不適合用乙醇或其他有機溶劑作為稀釋劑。
[0018]2、除皂化物
稀釋後的粗甘油雖然顯鹼性，若想沉降分離需要長時間的沉降，在分離過程中也無法準確的—分離，若採用離心分離，因為顯鹼性無法明確分離皂化物與甘油，強鹼性在甘油以後的使用中也會腐蝕設備造成汙染。因此需要除皂化物。
[0019]此步驟中，取稀釋後的粗甘油，需要用酸調至pH為6~7，本發明中使用10%的硫酸調節pH。採用甲醇作為硫酸的稀釋劑，以便後續甲醇的回收再利用。在粗甘油呈偏酸性條件下，即PH偏向6時雜質分離效果較佳。在加酸過程中需要常溫下攪拌，邊攪拌邊加酸調節PH，以便硫酸與粗甘油充分混合。
[0020]然後加熱粗甘油至60°C，在粗甘油中加入經過活化處理的白土，白土的質量為粗甘油重量的5%，攪拌下加熱至120°C保持25~40min，然後採用在常溫下抽濾的方法除去白土。取抽濾的粗甘油放入三口燒瓶中連結冷凝管、回收瓶，加熱至85°C條件下攪拌回流I~2h回收甲醇。
[0021]此步驟中加入白土不僅可以以去除生物柴油組分、皂化物及部分雜質，還可以使深色的生物柴油制粗甘油部分脫色。
[0022]所述除皂化物步驟中，採用10%的硫酸進行滴定中和粗甘油，粗甘油中已經含有少量的甲醇，為了使甲醇回收重複利用減少環境汙染，採用甲醇稀釋硫酸。
[0023]所述除皂化物步驟中，優先工藝條件為將粗甘油中和至pH為6，常溫下攪拌30min,使用pH計準確測定粗甘油的酸鹼性，當粗甘油略微偏酸性時有利於粗甘油的雜質分離。
[0024]所述除皂化物步驟中，優先工藝條件為在60°C下加入油重5%的活化白土，1200C攪拌25min後抽濾，以去除生物柴油組分、皂化物及部分有色雜質。
[0025]所述除皂化物步驟中，優先工藝條件為加熱攪拌至85°C條件下Ihlh回收甲醇，以便於甲醇的回收利用。
[0026]3、除雜
本實施例的原料為地溝油，因其成分複雜，部分粉塵狀雜質不易清除，致使粗甘油中含有少量雜質。為了得到更純淨的甘油，在除去皂化物的粗甘油中加入可溶性氯化鈉，質量為油重的5%，加熱至80°C，攪拌3(T60min，然後採用在常溫下抽濾的方法除去粗甘油中的雜質。
[0027]4、蒸餾
甘油是一種熱敏性的高沸點物質，常壓下甘油的沸點高達290°C，甘油在204°C時就會分解和聚合，形成聚合甘油，在高溫下易分解。為了防止甘油的高溫聚合採用減壓蒸餾，接收裝置採用分流裝置接收，共三個接受瓶，分別接收溫度低於164°C的甲醇、水以及低組分物質；溫度在164°C~204°C的精製甘油；溫度高於204攝氏度的聚合甘油。當升溫至204°C時停止加熱，用最後一個接受瓶接收聚合甘油。
[0028]最後得到的溫度在164°C ~204°C的精製甘油呈淡黃色、無明顯氣味、粘稠度適中，純度在99%以上的精製甘油，收率為72.5%，與採用國標方法(GBT 13216.6-1991甘油試驗方法甘油含量的測定)測定的甘油含量86.9%相比，損失率僅為16.53%。
[0029]上述列舉的實施例僅作為說明之例，並不是對本發明所作的限定。本發明還可以採用其它方式進行實施，例如在(3)若粗甘油品質較佳也可直接抽濾除去雜質；在(4)中也可在常溫下加熱粗甘油，蒸出混在甘油中的甲醇、水及低組分物質，然後再進行減壓蒸餾，分流至兩個接受瓶回收。任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。 但是凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本發明技術方案的保護範圍。
【權利要求】
1.一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於包括以下步驟: (1)稀釋 用地溝油生產生物柴油所得到的副產物粗甘油，加入佔粗甘油重量20%~30%的稀釋劑進行稀釋； (2)除皂化物 取稀釋後的粗甘油，調PH值為6~7，常溫下攪拌，然後加熱至60°C~70°C，加入粗甘油重5%~10%的活化白土，加熱至100°C~120°C，攪拌，抽濾以去除甘油中的白土，最後加熱回流回收稀釋劑； (3)除雜 取除去皂化物的甘油，加入佔粗甘油重量5%~?Ο%的氯化鈉，加熱至80°C~90°C，攪拌，然後抽濾以去除甘油中的雜質； (4)蒸餾 取除雜後的甘油進行減壓蒸餾，接收溫度164°C~204°C的精製甘油。
2.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(1)的採用的稀釋劑為甲醇。
3.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(2)中採用10%的硫酸進行調節粗甘油的pH，使用甲醇稀釋硫酸。
4.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(2)中優先工藝條件為將粗甘油調pH至為6，常溫下攪拌30min。
5.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(2)中優先工藝條件為加熱至60°C下加入粗甘油重量5%的活化白土，加熱至120 °C下攪拌25min後抽濾。
6.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(2)中優先工藝條件為加熱至85°C下回流回收稀釋劑。
7.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(3)加入氯化鈉加熱至80°C攪拌30min後抽濾除雜。
8.根據權利要求1所述的一種地溝油製備生物柴油的副產物粗甘油的純化方法，其特徵在於:所述步驟(4)採用減壓蒸餾並分別接收溫度低於164°C的甲醇、水以及低組分物質；溫度在164°C ~204°C的精製甘油；溫度高於204攝氏度的聚合甘油。
【文檔編號】C07C29/74GK103626632SQ201310720341
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】孟雪, 梅雪樵 申請人:青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司