專利名稱：利用地溝油和甲醇制備生物柴油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油的制備方法，尤其涉及一種利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，屬油脂化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油品緊張已司空見慣，不僅在中國，它涉及整個(gè)世界，如美國現(xiàn)在已動(dòng)用儲(chǔ)備油源。石油是一種不可再生資源，石油儲(chǔ)量有限，加之局部戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)有發(fā)生，恐怖襲擊，局部地區(qū)與國家的動(dòng)亂都使原已緊張的石油供應(yīng)雪上加霜。目前國際石油價(jià)格已突破70美元/桶，已對(duì)工業(yè)生產(chǎn)，人民的日常生活造成很大危害。我國從2003年已成為僅次于美國的世界第二大石油消費(fèi)國，為確保我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定高速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)中華民族振興，能源安全是當(dāng)務(wù)之急、重中之重，因此，節(jié)約能源，開發(fā)利用新能源是解決能源緊張的有效途徑。利用植物油，如大豆油、菜籽油、棉籽油、葵花油、棕櫚油等制備生物柴油是可取的，已有人從事這方面的工作。它的問題是與食用油爭(zhēng)原料，絕不能以犧牲老百姓的利益為代價(jià)來解決能源緊張問題。另外這些原料價(jià)格高，制備出的生物柴油成本亦高，高出市售柴油價(jià)格。盡管有開發(fā)一種新能源的戰(zhàn)略意義，但難以進(jìn)入油品市場(chǎng)。為解決上述兩個(gè)問題，本發(fā)明以地溝油和甲醇為原料制備生物柴油，既不與食用油爭(zhēng)咀，價(jià)格又低廉，可以通暢地進(jìn)入油品市場(chǎng)。地溝油是廢棄物，價(jià)格低。甲醇原料豐富，可由煤碳轉(zhuǎn)化，我國是產(chǎn)煤大國，資源有保證。甲醇的價(jià)格便宜2300-2500元/噸。目前市售柴油價(jià)格4700-4900元/噸，足見利用地溝油和甲醇制備生物柴油的經(jīng)濟(jì)合理性。地溝油是大賓館、飯店、千家萬戶炊事排入下水道的動(dòng)植物油，它的成分是脂肪酸三甘油脂。可不能小瞧這地溝油，一般省會(huì)城市一年的地溝油有2000萬噸左右，普通城市一年也有500-1000萬噸。這對(duì)我國人口眾多、幅員遼闊的國家來說是一個(gè)數(shù)量可觀的新能源來源。
每個(gè)城市都有少數(shù)人從事地溝油的回收，有些回收地溝油又流回飯店和炸果子等從事油炸食品的小商販那里，直接危害人們的身體健康。如果把它作為一項(xiàng)工程，集中把地溝油回收、精制，用于制備生物柴油，既凈化了污物排放，杜絕了危害人們身體健康的根源，又為社會(huì)提供一種廉價(jià)的新能源，造福社會(huì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法。
本發(fā)明采取如下技術(shù)方案本發(fā)明利用地溝油和甲醇在催化劑和溫度作用下進(jìn)行酯化，酯交接等化學(xué)反應(yīng)生成脂肪酸甲酯，即生物柴油。制備過程如下1、地溝油精制地溝油雜質(zhì)多，經(jīng)過濾除雜、脫水等步驟精制。
a、地溝油過濾是在10-50℃條件下進(jìn)行。
b、過濾后的地溝油在是105-120℃條件下進(jìn)行常壓脫水，或在750mm汞柱，50-100℃條件真空脫水。
C、通過加入活性白土進(jìn)行脫色和進(jìn)一步凈化獲得精制地溝油?；钚园淄僚c地溝油的重量比為2-6∶100。
2、利用精制地溝油與甲醇在復(fù)合酸催化劑和溫度作用下進(jìn)行酯化和酯交換反應(yīng)，獲得脂肪酸甲酯-生物柴油。生物柴油的理化指標(biāo)與柴油相似，燃燒排污大大降低，是一環(huán)保節(jié)能的清潔燃料。
所述地溝油與甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng)重量份數(shù)為100∶13-40，迥流反應(yīng)時(shí)間5-10小時(shí)。
所述復(fù)合酸催化劑為硫酸和苯磺酸，與精制地溝油重量比為0.5-3∶100。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一將100重量份數(shù)精制地溝油、30份甲醇和2份復(fù)合酸催化劑依次加入反應(yīng)釜中。所述反應(yīng)釜設(shè)有攪拌裝置和迥流裝置。所述攪拌裝置可以是變速攪拌機(jī)，或空氣壓縮機(jī)。所述反應(yīng)釜設(shè)有溫度指示裝置。所述溫度指示裝置可以是校正的水銀溫度計(jì)，或感溫元件連接的溫度指示表。反應(yīng)溫度70-80℃，迥流8小時(shí)。反應(yīng)物靜止2-3小時(shí)后分為兩相，上層為含少量甲醇的脂肪酸甲酯，下層為甘油和過量甲醇。上層液體在65-70℃條件下常壓蒸餾脫除殘留甲醇，剩余物就是生物柴油-脂肪酸甲酯。也可采用真空蒸餾脫除殘留甲醇。下層液體在65-70℃條件下常壓蒸餾回收甲醇再利用。余下物質(zhì)為甘油，化學(xué)名叫丙三醇，它是一種價(jià)格昂貴、用途廣泛的化工原料，如在化妝品、皮革、煙草、紡織等行業(yè)的應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
二將100重量份數(shù)的精制地溝油、40份甲醇和3份復(fù)合酸催化劑依次加入反應(yīng)釜中。所述反應(yīng)釜設(shè)有攪拌裝置和迥流裝置。所述攪拌裝置可以是變速攪拌機(jī)，或空氣壓縮機(jī)。所述反應(yīng)釜設(shè)有溫度指示裝置。所述溫度指示裝置可以是校正的水銀溫度計(jì)，或感溫元件連接的溫度指示表。反應(yīng)溫度70-80℃，迥流8小時(shí)。反應(yīng)產(chǎn)物靜止2-3小時(shí)后分為兩相，上層為含少量甲醇的脂肪酸甲酯，下層為甘油和過量甲醇。上層液體在65-70℃條件下常壓蒸餾脫除殘留甲醇，剩余物就是生物柴油-脂肪酸甲酯。也可采用真空蒸餾脫除殘留甲醇。下層液體在65-70℃條件下常壓蒸餾回收甲醇再利用。余下物質(zhì)為甘油。
權(quán)利要求
1.一種利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于用精制地溝油與甲醇在催化劑和溫度作用下進(jìn)行反應(yīng)，包括以下步驟(1)將精制地溝油與甲醇在催化劑和溫度作用下，進(jìn)行迥流反應(yīng)。(2)將上述反應(yīng)物靜止，進(jìn)行相分離，利用密度差異自動(dòng)分為上下兩相，上層為輕組分相—脂肪酸甲酯，下層為重組分相—甘油與過量甲醇。
2.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于精制地溝油的方法是在10-50℃溫度條件下進(jìn)行過濾，除掉雜物，過濾后的地溝油在105-120℃條件下常壓脫水，或在750mm汞柱，50-100℃條件下真空脫水，脫水后的地溝油，通過加入活性白土進(jìn)行脫色和進(jìn)一步凈化，獲得精制地溝油，活性白土與地溝油的重量比為2-6∶100。
3.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于精制地溝油與甲醇重量比為100∶13-40，迥流反應(yīng)時(shí)間為5-10小時(shí)。
4.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于所述催化劑為復(fù)合酸催化劑，復(fù)合酸為硫酸與苯磺酸，催化劑與精制地溝油的重量比為0.5-3.5∶100。
5.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于所述溫度為70-80℃。
6.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于反應(yīng)產(chǎn)物靜止1-3小時(shí)進(jìn)行相分離。
7.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于通過相分離，上層為輕組分相，在65-70℃條件下常壓蒸餾脫除殘留甲醇，剩余物為脂肪酸甲酯—生物柴油，如仍有殘留甲醇，可采用真空蒸餾脫除。
8.如權(quán)力1所述，利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，其特征在于通過相分離，下層為重組分相，在65-70℃條件下，常壓蒸餾，蒸出的甲醇回收再用。剩余物為甘油，一種重要的化工原料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用地溝油和甲醇制備生物柴油的方法，理化指標(biāo)與柴油相似，成本低，排污降低。所涉及的地溝油是精制地溝油，在復(fù)合酸催化劑和溫度作用下，與甲醇進(jìn)行酯化，酯交接反應(yīng)獲得脂肪酸甲酯和甘油。經(jīng)分相，提純獲得生物柴油和甘油產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C10G3/00GK1746264SQ200510010378
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者王建業(yè), 陳慶福 申請(qǐng)人:王建業(yè), 陳慶福