一種新穎的生物柴油生產方法

2023-06-07 03:09:36 3

專利名稱：一種新穎的生物柴油生產方法
技術領域：
本發明涉及一種生物柴油的生產方法技術領域。
背景技術：
目前的生物柴油大都是使用酸或鹼作催化劑使植物油與甲醇或乙醇進行酯交換反應。此 法存在工藝複雜、醇消耗量大、產品因使用催化劑而不易回收、對環境汙染大等缺點，而且 反應物中混有游離的脂肪酸或水，對反應有很大的妨害作用，產物必須水洗，洗滌過程中會 產生含鹼廢液。
生物柴油的生產具有很大的經濟效益。而生物柴油的使用所產生的社會效應更是無法估 算，生物能源的開發是解決石油資源短缺問題的一項戰略性課題，也是解決石油燃料很難解 決的廢氣排放帶來的汙染問題，是一項利國利民的重大舉措。
物質具有特殊的三種狀態，即氣態、液態和固態。當溫度超過臨界溫度時，物質具有通 過施加壓力也不會冷凝的液態，物質的這種狀態就是超臨界狀態。處於超臨界的流體與液體 或氣體具有不同的性質。在超臨界狀態下，流體的密度與液體的密度接近，流體的粘度與氣 體的粘度相近，且流體的熱傳導率和擴散係數處於氣體和液體的熱傳導率和擴散係數之間。 處於超臨界的流體用做非液態溶劑(或直接參與反應)在化學中的應用廣泛，但直接將其應用 在生物柴油製備工藝上在國內未見報導。

發明內容
本發明的目的是為了克服上述技術的缺點提供一種新穎的生物柴油生產方法。這種由可 利用再生原料生產綠色能源新工藝，對環境汙染、石油能源安全具有重要意義。該工藝反應 產率高、無汙染排放、原料可再生、後處理簡單，由綠色化學反應生成綠色能源一生物柴油。
為實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的
一種新穎的生物柴油生產方法，該方法用地溝油做原料油脂與超臨界狀態的低碳醇進行 反應，包括以下步驟
(1) 淨化、脫水；
(2) 酯化或酯交換；
(4) 蒸甲醇；
(5) 分相。
上述個步驟的工藝條件
廢食用油、地溝油脫水是在50 10(TC的真空下進行的。
酯化或酯交換是在220 40(rC、 8 25MPa下進行的，所用的催化劑是超強固體酸、超強 固體鹼和金屬氧化物，反應時間為4 30分鐘；酯化或酯交換時低碳醇的用量為動植物油物 質的量的6 60倍。
蒸甲醇是在60 7(TC下進行的，持續時間30 60分鐘，甲醇可循環使用。
分相是在20 6(TC下進行的，持續時間20 50分鐘。
低碳醇可選用甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇和正己醇。
本發明原料易得、成本低，適用於各種廢食用油、地溝油、油料作物種子等。本發明解 決了採用超臨界工藝由動植物油、廢食用油、地溝油、油料作物種子等生產生物柴油，該生 物柴油較石化柴油的尾氣汙染小，可有效減少"溫室效應"。生物柴油超臨界製備工藝對環境 保護、石油安全、農民增收、生態保護等具有現實意義。
具體實施例方式
以下通過實施例和試驗例用來進一步詳細說明本發明。 實施例1
將60g廢菜子油和140g甲醇混合，加入高溫高壓反應釜中，加入2g催化劑，當加熱到 320°C，此時壓力表顯示壓力為24MPa，然後在此溫度保持20分鐘；高溫高壓反應釜被冷凝水 冷至室溫；將反應中的甲醇在60 7(TC蒸淨，甲醇可循環使用；在2(TC的條件下進行分相處 理，共持續20分鐘，即生成57.2g脂肪酸甲酯一生物柴油，收率為95.3%。本實例中的反應 是處於超臨界條件下的反應。
實施例2
將50g食用菜子油和100g甲醇混合，加入高溫高壓反應釜中，當加熱到250'C時壓力表顯 示壓力為9.5MPa，然後在此溫度保持20分鐘；高溫高壓反應釜被冷凝水冷至室溫；將反應中 的甲醇在60 7(TC蒸淨，甲醇可循環使用；在6(TC的條件下進行分相處理，共持續40分鐘， 即生成46g脂肪酸甲酯一生物柴油，收率為92%。本實例中的反應是處於超臨界條件的。
權利要求
1、一種新穎的生物柴油生產方法，該方法用地溝油做原料油脂與超臨界狀態的低碳醇進行反應，包括以下步驟(1)淨化、脫水；(2)酯化或酯交換；(3)過濾；(4)蒸甲醇；(5)分相。
2、 如權利要求1所述的新穎的生物柴油生產方法，其特徵在於原料油脂是在50 10(TC的 真空下進行的。
3、 如權利要求1所述的新穎的生物柴油生產方法，其特徵在於酯化或酯交換是在220 400 °C、 8 25MPa下進行的，所用的催化劑是超強固體酸、超強固體鹼和金屬氧化物，反應時 間為4 30分鐘；酯化或酯交換時低碳醇的用量為動植物油物質的量的6 60倍。
4、 如權利要求1所述的新穎的生物柴油生產方法，其特徵在於蒸甲醇是在60 7(TC下進行 的，持續時間30 60分鐘，甲醇循環使用。
5、 如權利要求1所述的新穎的生物柴油生產方法，其特徵在於分相是在20 6(TC下進行的， 持續時間20 50分鐘。
6、 如權利要求1所述的新穎的生物柴油生產方法，其特徵在於低碳醇選用甲醇、乙醇、正 丙醇、正丁醇、正戊醇或正己醇。
全文摘要
本發明涉及一種生物柴油的生產方法技術領域。本發明所述的新穎的生物柴油生產方法，該方法用地溝油做原料油脂與超臨界狀態的低碳醇進行反應，包括以下步驟(1)淨化、脫水；(2)酯化或酯交換；(3)過濾；(4)蒸甲醇；(5)分相。本發明解決了採用超臨界工藝由動植物油、廢食用油、地溝油、油料作物種子等生產生物柴油，該生物柴油較石化柴油的尾氣汙染小，可有效減少溫室效應。
文檔編號C10G3/00GK101113353SQ200610029459
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月27日 優先權日2006年7月27日
發明者翁天波 申請人:上海中油企業集團有限公司