碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種碳酸甘油脂與生物柴油的分離方法，屬于無甘油法制備生物柴油技術領域。
【背景技術】
[0002]生物柴油作為調(diào)和原料在推向市場前首先得符合標準的要求，ASTM D6751和歐盟標準委員會標準EN 14214制定了生物柴油調(diào)和原料和發(fā)動機燃料相似的規(guī)格，其中都限制生物柴油中游離甘油和甘油酯的量。游離甘油是生物柴油生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，單甘油酯、二甘油酯、三甘油酯是部分反應油，是生物柴油中的污染物。高含量的游離甘油和甘油酯會導致發(fā)動機沉積物的增加。
[0003]另一方面，隨著生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，甘油產(chǎn)量劇增，遠大于傳統(tǒng)的甘油市場規(guī)模。因此，生物柴油生產(chǎn)過程中低價粗甘油的有效綜合利用成了生物柴油產(chǎn)業(yè)一個嚴峻而又關鍵的問題，對于生物柴油產(chǎn)業(yè)的規(guī)?；l(fā)展過程中減少環(huán)境污染和降低生產(chǎn)成本具有重要的現(xiàn)實意義，也是近期生物能源與化工行業(yè)的研究熱點之一。
[0004]采用雙酯交換法是近年來新興的生物柴油制備方法，采用天然油脂和甲酯化試劑(如碳酸二甲酯、原甲酸三甲酯等)反應，在制備生物柴油的同時將甘油轉(zhuǎn)化為碳酸酯，既可以解決傳統(tǒng)生物柴油生產(chǎn)中甘油殘余的問題，又可以同時得到高附加值的碳酸甘油酯，雙酯交換法與傳統(tǒng)酯交換法制備生物柴油不同，所產(chǎn)生的生物柴油和碳酸甘油酯互溶，不易分離。
[0005]因此，如何快速有效地將生物柴油與碳酸甘油酯分離，是本領域亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，能夠?qū)崿F(xiàn)碳酸甘油酯與生物柴油的良好分離。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明提供的一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，其包括以下步驟:
[0008]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于萃取罐中；
[0009]第二步，向所述萃取罐中加入體積比為80-99:20-1的甲醇水溶液，得到混合液，所述甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:1-3 ;
[0010]第三步，對所述混合液進行攪拌；
[0011]第四步，將所述混合液靜置分層，分離出下層的甲醇水溶液；
[0012]第五步，重復第二步至第四步的操作三次，最終保留在萃取罐中的為生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液(即將每次分離出甲醇水溶液混合在一起)，對其進行減壓蒸餾，得到碳酸甘油酯。
[0013]在上述分離方法中，優(yōu)選地，所述甲醇為工業(yè)級試劑或化學純試劑。
[0014]在上述分離方法中，優(yōu)選地，所述水為自來水或去離子水。
[0015]在上述分離方法中，優(yōu)選地，所述天然油脂為菜籽油、大豆油、棉籽油、花椒油、麻瘋樹油或預酯化地溝油。
[0016]在上述分離方法中，優(yōu)選地，所述甲酯化試劑為碳酸二甲酯或原甲酸三甲酯，其純度至少為工業(yè)級。
[0017]在上述分離方法中，優(yōu)選地，所述攪拌速度為500-2000r/min，攪拌時間為10_60min。
[0018]在上述分離方法中，優(yōu)選地，所述靜置的時間為10-120min。
[0019]本發(fā)明所提供的分離方法既可以解決雙酯交換法制備生物柴油過程中，生物柴油與碳酸甘油酯難以分離的問題，又可以得到高附加值的碳酸甘油酯，提高生物柴油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。
【具體實施方式】
[0020]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0021]實施例1
[0022]本實施例提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，包括以下步驟:
[0023]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于容積為粗生物柴油體積20倍的萃取罐中，其中，天然油脂為菜籽油，甲酯化試劑為工業(yè)級碳酸二甲酯；
[0024]第二步，向上述萃取罐中加入體積比為99:1的甲醇水溶液，甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:1，所述甲醇為工業(yè)級試劑，水為自來水；
[0025]第三步，開動萃取罐中的攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分，攪拌60分鐘；
[0026]第四步，將上述混合液靜置20分鐘，分出下層甲醇水溶液；
[0027]第五步，重復第二步至第四步操作三次，萃取罐中為精制后的生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，減壓蒸去甲醇和水，得到淺黃色液體，即得到碳酸甘油酯，收率為98.4%。
[0028]實施例2
[0029]本實施例提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，包括以下步驟:
[0030]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于容積為所述粗生物柴油體積15倍的萃取罐中，天然油脂為大豆油，甲酯化試劑為工業(yè)級碳酸二甲酯；
[0031]第二步，向上述萃取罐中加入體積比為95:5的甲醇水溶液，甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:1.5，所述甲醇為工業(yè)級試劑，水為自來水；
[0032]第三步，開動萃取罐中的攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分，攪拌45分鐘；
[0033]第四步，將上述混合液靜置60分鐘，分出下層甲醇水溶液；
[0034]第五步，重復第二步至第四步操作三次，萃取罐中為精制后的生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，減壓蒸去甲醇和水，得到淺黃色液體，即得到碳酸甘油酯，收率為97.5%。
[0035]實施例3
[0036]本實施例提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，包括以下步驟:
[0037]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于容積為所述粗生物柴油體積5倍的萃取罐中，天然油脂為棉籽油，甲酯化試劑為工業(yè)級原甲酸三甲酯；
[0038]第二步，向上述萃取罐中加入體積比為90:10的甲醇水溶液，甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:2，所述甲醇為化學純試劑，水為去離子水；
[0039]第三步，開動萃取罐中的攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為1000轉(zhuǎn)/分，攪拌30分鐘；
[0040]第四步，將上述混合液靜置80分鐘，分出下層甲醇水溶液；
[0041 ] 第五步，重復第二步至第四步操作三次，萃取罐中為精制后的生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，減壓蒸去甲醇和水，得到淺黃色液體，即得到碳酸甘油酯，收率為98.5%。
[0042]實施例4
[0043]本實施例提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，包括以下步驟:
[0044]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于容積為所述粗生物柴油體積20倍的萃取罐中，天然油脂為花椒油，甲酯化試劑為分析純碳酸二甲酯；
[0045]第二步，向上述萃取罐中加入體積比為85:15的甲醇水溶液，甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:3，所述甲醇為化學純試劑，水為去離子水；
[0046]第三步，開動萃取罐中的攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為1500轉(zhuǎn)/分，攪拌20分鐘；
[0047]第四步，將上述混合液靜置90分鐘，分出下層甲醇水溶液；
[0048]第五步，重復第二步至第四步操作三次，萃取罐中為精制后的生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，減壓蒸去甲醇和水，得到淺黃色液體，即得到碳酸甘油酯，收率為99.4%。
[0049]實施例5
[0050]本實施例提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，包括以下步驟:
[0051]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于容積為所述粗生物柴油體積15倍的萃取罐中，天然油脂為麻瘋樹油，甲酯化試劑為工業(yè)級碳酸二甲酯；
[0052]第二步，向上述萃取罐中加入體積比為80:20的甲醇水溶液，甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:2，所述甲醇為工業(yè)試劑，水為去離子水；
[0053]第三步，開動萃取罐中的攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分，攪拌20分鐘；
[0054]第四步，將上述混合液靜置100分鐘，分出下層甲醇水溶液；
[0055]第五步，重復第二步至第四步操作三次，萃取罐中為精制后的生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，減壓蒸去甲醇和水，得到淺黃色液體，即得到碳酸甘油酯，收率為98.8%。
[0056]實施例6
[0057]本實施例提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，包括以下步驟:
[0058]第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于容積為所述粗生物柴油體積10倍的萃取罐中，天然油脂為預酯化地溝油，甲酯化試劑為工業(yè)級原甲酸三甲酯；
[0059]第二步，向上述萃取罐中加入體積比為90:10的甲醇水溶液，甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:1.5，所述甲醇為工業(yè)級試劑，水為去離子水；
[0060]第三步，開動萃取罐中的攪拌器，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分，攪拌10分鐘；
[0061]第四步，將上述混合液靜置120分鐘，分出下層甲醇水溶液；
[0062]第五步，重復第二步至第四步操作三次，萃取罐中為精制后的生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，減壓蒸去甲醇和水，得到淺黃色液體，即得到碳酸甘油酯，收率為99.0%。
【主權(quán)項】
1.一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法，其包括以下步驟 第一步，將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于萃取罐中； 第二步，向所述萃取罐中加入體積比為80-99:20-1的甲醇水溶液，得到混合液，所述甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:1-3 ; 第三步，對所述混合液進行攪拌； 第四步，將所述混合液靜置分層，分離出下層的甲醇水溶液； 第五步，重復第二步至第四步的操作三次，最終保留在萃取罐中的為生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，對其進行減壓蒸餾，得到碳酸甘油酯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離方法，其中:所述甲醇為工業(yè)級試劑或化學純試劑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分離方法，其中:所述水為自來水或去離子水。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的分離方法，其中:所述天然油脂為菜籽油、大豆油、棉籽油、花椒油、麻瘋樹油或預酯化地溝油。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的分離方法，其中:所述甲酯化試劑為碳酸二甲酯或原甲酸三甲酯，其純度至少為工業(yè)級。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的分離方法，其中:所述攪拌速度為500-2000r/min，攬摔時間為10_60min。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的分離方法，其中:所述靜置時間為10-120min。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種碳酸甘油酯與生物柴油的分離方法。該方法包括：1)將天然油脂與甲酯化試劑制備的粗生物柴油置于萃取罐中；2)向所述萃取罐中加入體積比為80-99:20-1的甲醇水溶液，得到混合液，所述甲醇水溶液和粗生物柴油的體積比為1:1-3；3)將上述混合液攪拌后靜置分層，分離出下層的甲醇水溶液；4)重復第二步至第四步的操作三次，最終保留在萃取罐中的為生物柴油，收集分離出的甲醇水溶液，對其進行減壓蒸餾，得到碳酸甘油酯。該分離方法既可以解決雙酯交換法制備生物柴油過程中，生物柴油與碳酸甘油酯難以分離的問題，又可以同時得到高附加值的碳酸甘油酯，提高生物柴油產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益。
【IPC分類】C11B3/00, C07D317/36, C10L1/02
【公開號】CN105586149
【申請?zhí)枴緾N201410640257
【發(fā)明人】湯穎, 張潔, 王姍姍, 程棲桐, 周瑞, 王小莉, 王小婷, 許亮紅
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司, 西安石油大學, 陜西延長中立新能源股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年11月13日