一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法

2023-07-19 20:04:06 1

專利名稱：一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法
技術領域：
本發明涉及一種生物柴油的方法，尤其涉及一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴
油的方法。
背景技術：
生物柴油是典型的"綠色能源"，它利用花生油下腳料、餐飲業地溝油和廢棄動物油脂等為原料，在建設循環經濟的同時可以有效的抑制廢棄油脂通過"黑油坊"倒賣再次流向市民的餐桌，從而既緩解了能源緊張問題，也相對解決了民生健康問題；從使用性能看，生物柴油質量可以達到國家0號石化柴油的標準，燃燒時熱值略低於石化柴油但不產生二氧化硫，排出的有害氣體比石化柴油減少70%左右，對促進環境保護髮揮重要作用；生物柴油原料來源廣泛，可再生性高，通過農業和生物科學家的努力，其供應不會枯竭；生物柴油不屬於危險品，在運輸、儲存、使用方面具有較好的安全性；另外，使用生物柴油不需要改動柴油機，可直接添加使用，是石化柴油的優質替代品。 利用地溝油生產生物柴油在日本、美國等都早有報導。但應地溝油成分複雜，生產的產品質量不穩定而一直困擾企業。傳統的方法油脂處理過程中的乳化嚴重，脫膠工藝複雜成本高，在酯交換過程中皂化嚴重，產品得率低。

發明內容
本發明的目的在於解決目前國內現有技術和設計原理在該領域內的缺陷和不足，設計一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，改方法是將地溝油經前期預處理技術，採用兩步化學反應變費為寶，制的生物柴油粗品，再通過系列的先進科學設備按生物柴油標準檢測，通過添加部分添加劑得到質量統一、穩定、安全、環保的綠色生物柴油，產品得率高。 本發明的目的是由以下技術方案實現的，研製了一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，該方法製備的生物柴油是用花生油下腳料、餐飲業地溝油和廢棄動物油脂，包含如下步驟 A、按重量百分比將98. 5 99. 0%的廢棄油脂和1. 0 1. 5%的固體酸催化劑加
入反應釜內，反應溫度控制在大於72t:至76t:，常壓下通入氣相甲醇，並伴有大量甲醇蒸
餾，同時補充甲醇的條件下，攪拌60 240分鐘進行酯化反應，反應結束後，靜置分層，放出下層酸性催化劑及雜質； B、按重量百分比將酯化反應後70 80%的的液體、15 25%的甲醇以及1 5%的固體鹼鹼催化劑放入反應釜內，反應溫度控制在64°C 7(TC，常壓下攪拌回流30 120分鐘進行酯交換反應； C、酯交換反應完成後，將液體靜置或進行離心分離，上層即為製備的生物柴油及未反應完的甲醇，下層為甘油、固體鹼催化劑，放出下層，分離固體鹼，甘油精製，得副產品甘油，上層物質蒸餾，回收剩餘甲醇，水洗精製生物柴油。
所述的氣相甲醇從反應釜的底部或下部連續進入與油脂進行酯化反應。 對製得的生物柴油在常壓下加熱至90°C 98t:，加入重量百分比1 4%的脫色
劑，時間控制在30 60分鐘，進行脫色反應。所述的固體酸催化劑為Si02、Si0-Al203、B203-AlA或Ti02-Si02之一。
所述酯化反應的溫度控制在72°C 76 °C 。
所述酯化反應的時間在120 180分鐘。 所述的固體鹼催化劑為CaO、 MgO_Al203、 ZnO、 CaO-MgO或CaO-ZnO之一。
所述酯交換反應的反應溫度控制在64°C 70°C 。
所述的酯交換反應的反應時間在60 90分鐘、 根據所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法製備的生物柴油具有國家O號柴油使用標準，應用於柴油機、船舶、燃料鍋爐等。 本發明的優點是資源循環利用，減少汙染，原料成本低，經濟利益高，工藝穩定，適用範圍廣，產品質量穩定統一，綠色環保，產品得率高，適宜大量生產。


圖1為本發明工藝具體實施例方式
參見圖1 ，本發明研製了一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，該方法製備的生物柴油是用花生油下腳料、餐飲業地溝油和廢棄動物油脂，包括以下方法步驟
A、按重量百分比將98. 5 99. 0%的廢棄油脂和1. 0 1. 5%的固體酸催化劑加
入反應釜內，反應溫度控制在大於72t:至76t:，常壓下通入氣相甲醇，並伴有大量甲醇蒸
餾，同時補充甲醇的條件下，攪拌60 240分鐘進行酯化反應，反應結束後，靜置分層，放出下層酸性催化劑及雜質； B、按重量百分比將酯化反應後70 80%的的液體、15 25%的甲醇以及1 5%的固體鹼鹼催化劑放入反應釜內，反應溫度控制在64°C 7(TC，常壓下攪拌回流30 120分鐘進行酯交換反應； C、酯交換反應完成後，將液體靜置或進行離心分離，上層即為製備的生物柴油及未反應完的甲醇，下層為甘油、固體鹼催化劑，放出下層，分離固體鹼，甘油精製，得副產品甘油，上層物質蒸餾，回收剩餘甲醇，水洗精製生物柴油。 所述的氣相甲醇從反應釜的底部或下部連續進入與油脂進行酯化反應。
為能準確說明該方法植被的生物柴油，通過以下實施例加以說明
實施例一 對上述製得的生物柴油在常壓下加熱至9(TC，加入重量百分比1%的脫色劑，時間控制在30分鐘，進行脫色反應，固體酸催化劑為SiO_Al203，溫度控制在72°C ，酯化反應的時間在120分鐘，固體鹼催化劑為CaO，酯交換反應的反應溫度控制在64t:，酯交換反應的反應時間在60分鐘，製備後的生物柴油收率為95. 5%。
實施例二 對上述製得的生物柴油在常壓下加熱至95。C，加入重量百分比2X的脫色劑，時間控制在40分鐘，進行脫色反應，固體酸催化劑為B203-A1203，溫度控制在74°C ，酯化反應的時間在150分鐘，固體鹼催化劑為Mg0-Al203，酯交換反應的反應溫度控制在66°C ，酯交換反應的反應時間在70分鐘，其他同實施例一，製備後的生物柴油收率為98. 7%。
實施例三 對上述製得的生物柴油在常壓下加熱至98t:，加入重量百分比4X的脫色劑，時
間控制在60分鐘，進行脫色反應，固體酸催化劑為Ti02-Si02，溫度控制在76°C ，酯化反應的
時間在180分鐘，固體鹼催化劑為CaO-MgO，酯交換反應的反應溫度控制在7(TC，酯交換反
應的反應時間在90分鐘，其他同實施例一，製備後的生物柴油收率為99. 1%。 所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法製備的生物柴油具有國家0號柴
油使用標準，用於柴油機、船舶、燃料鍋爐。 該方法製備的生物柴油經萊西質量監督管理局鑑定合格並頒發了質量標準書，具體指標如下 1 、餾程初餾點《300°C ，終餾點> 360°C 2、密度(40°C ) :0. 83 0. 90kg/m3 3、運動粘度(40°C ) :3. 5 6. Omm/s 4、10%蒸餘物殘炭(質量分數m/m)《0. 5% 5、硫酸鹽灰分(質量分數m/m)《0. 1 % 6、硫含量(質量分數m/m)《0. 05% 7、總機械雜質《20mg/kg 8、水分(質量分數m/m)《0. 05% 9、閃點(閉點)> 130°C 10、腐蝕(銅片，5(TC，3h) :3級ii、.冷凝點，t:《報告 12、水溶性酸鹼物無
13、中和值《10mgK0H/g 另外，本發明並不意味著被示意圖及說明書所局限，在沒有脫離設計宗旨及其原理的前提下可以有所變化。
權利要求
一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，該方法製備的生物柴油是用花生油下腳料、餐飲業地溝油和廢棄動物油脂，其特徵在於A、按重量百分比將98.5～99.0％的廢棄油脂和1.0～1.5％的固體酸催化劑加入反應釜內，反應溫度控制在大於72℃至76℃，常壓下通入氣相甲醇，並伴有大量甲醇蒸餾，同時補充甲醇的條件下，攪拌60～240分鐘進行酯化反應，反應結束後，靜置分層，放出下層酸性催化劑及雜質；B、按重量百分比將酯化反應後70～80％的的液體、15～25％的甲醇以及1～5％的固體鹼鹼催化劑放入反應釜內，反應溫度控制在64℃～70℃，常壓下攪拌回流30～120分鐘進行酯交換反應；C、酯交換反應完成後，將液體靜置或進行離心分離，上層即為製備的生物柴油及未反應完的甲醇，下層為甘油、固體鹼催化劑，放出下層，分離固體鹼，甘油精製，得副產品甘油，上層物質蒸餾，回收剩餘甲醇，水洗精製生物柴油。
2. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂製備生物柴油方法，其特徵在於，所述的氣相甲 醇從反應釜的底部或下部連續進入與油脂進行酯化反應。
3. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於對制 得的生物柴油在常壓下加熱至90°C 98°C ，加入重量百分比1 4%的脫色劑，時間控制在 30 60分鐘，進行脫色反應。
4. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於所述 的固體酸催化劑為Si02、 SiO-Al203、 B203-A1203或Ti02_Si02之一。
5. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於所述 酯化反應的溫度控制在72°C 76°C。
6. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於所述 酯化反應的時間在120 180分鐘。
7. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於所述 的固體鹼催化劑為CaO、 Mg0-Al203、 Zn0、 Ca0-Mg0或Ca0-Zn0之一。
8. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於所述 酯交換反應的反應溫度控制在64°C 70°C。
9. 根據權利要求1所述的用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，其特徵在於所述 的酯交換反應的反應時間在60 90分鐘。
10. 根據權利要求l或2或3或4或5或6或7或8或9所述的用廢棄油脂工業化制 備生物柴油的方法製備的生物柴油具國家0號柴油使用標準，應用於柴油機、船舶、燃料鍋 爐。
全文摘要
本發明提供一種利用廢棄油脂工業化製備生物柴油的方法，該方法製備的生物柴油是用花生油下腳料、餐飲業地溝油和廢棄動物油脂，包括如下步驟，(a)進行酯化反，(b)進行酯交換反應，(c)靜置或進行離心分離，添加系列部分添加劑獲得該方法植被的生物柴油達到國家0號柴油使用標準，應用於柴油機、船舶、燃料鍋。本發明具有資源循環利用，減少汙染，原料成本低，經濟利益高，工藝穩定，適用範圍廣，產品質量穩定統一，綠色環保，產品得率高，適宜大量生產。
文檔編號C10L1/02GK101705155SQ200910229940
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月7日 優先權日2009年11月7日
發明者鄭平安, 鄭志全 申請人:青島福瑞斯生物能源科技開發有限公司