專利名稱：一種高酸值廢棄油料制備生物柴油的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油的制備工藝，尤其是指利用高酸值廢棄油料來制備生物 柴油的工藝。
背景技術(shù)：
生物柴油是指利用植物油、動物油與甲醇進行酯交換生產(chǎn)的脂肪酸甲酯，是一種 潔凈的生物燃料，也稱之為“再生燃油“。在當(dāng)前世界能源短缺的大背景下，世界各國爭先 開發(fā)和研究生物柴油以替代柴油，具有應(yīng)對能源危機，且減少環(huán)境壓力、控制大氣環(huán)境污染 的重大戰(zhàn)略意義。在我國，目前市場上有很多單位在生產(chǎn)或銷售生物柴油，但由于其技術(shù)的 可信度，原料來源的困難性，以及銷售渠道的不規(guī)范性等原因，生物柴油一直都沒有被市場 接受。另外，國內(nèi)，每天產(chǎn)生并收集的餐飲廢油、地溝油等油料產(chǎn)量巨大，這些餐飲廢油、 地溝油中一部分為高酸值廢棄油料，如何利用這些餐飲廢油、地溝油中的高酸值廢棄油料 來生產(chǎn)能為公眾所接受的高質(zhì)量生物柴油，成為本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。另外，現(xiàn)有的 生物柴油制備工藝，甲醇在酯化反應(yīng)過程中損耗大、生產(chǎn)成本高，而且現(xiàn)有的工藝酯化反應(yīng) 和轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)都是在反應(yīng)釜中進行，由于酯化反應(yīng)一般時間較長，而轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)過程一般 時間較短，因此，導(dǎo)致整個生物柴油的生產(chǎn)過程不能前后銜接，嚴(yán)重影響了生物柴油的生產(chǎn) 效率和生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，而提供一種利用高酸值廢 棄油料來制備生物柴油的高酸值廢棄油料制備生物柴油的工藝。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是包括以下步驟
(1)脫水處理，將收集的高酸值廢棄油料進行脫水處理，使其含水質(zhì)量比小于0.1% ；
(2)預(yù)酯化反應(yīng)，將經(jīng)脫水處理的高酸值廢棄油料和甲醇以及濃硫酸加入到酯化反 應(yīng)釜中，控制溫度為45-65°C進行0. 4-0.6小時的預(yù)酯化反應(yīng)，其中，甲醇的用量與脫水 處理后的高酸值廢棄油料的質(zhì)量比為6. 7-20. 3%，所述濃硫酸的用量按占高酸值廢棄油料 0. 8-1. 2%質(zhì)量比添加；
(3)酯化反應(yīng)，預(yù)酯化反應(yīng)后，往酯化反應(yīng)釜繼續(xù)添加甲醇和固體酸催化劑，控制溫度 為90-110°C進行0. 25-1. 25小時的酯化反應(yīng)，其中，甲醇的添加量為占預(yù)酯化反應(yīng)后酯化 反應(yīng)釜內(nèi)混合液質(zhì)量的8-12%，固體酸催化劑的添加量為占預(yù)酯化反應(yīng)后酯化反應(yīng)釜內(nèi)混 合液質(zhì)量的3-7% ；
(4)沉降，將酯化反應(yīng)后的混合物進行沉降45-60分鐘去除固體雜質(zhì)、水以及濃硫酸；
(5)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，將獲得的酯類在混合釜中添加0.6-1. 4%的KOH和13-17%甲醇進行混 合，并加到活塞流反應(yīng)器中，控制活塞流反應(yīng)器的反應(yīng)流量為5噸/小時，進行反應(yīng)溫度為 35-95°C，轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，獲得生物柴油粗品；
3(6)甘油分離，將轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)后的生物柴油粗品通過離心分離出甘油并獲得生物柴油 半成品；
(7)將生物柴油半成品經(jīng)薄膜蒸發(fā)器蒸發(fā)去除多余甲醇獲得生物柴油。進一步設(shè)置是所述的脫水處理是將收集的高酸值廢棄油料經(jīng)過升膜蒸發(fā)器進行 脫水。進一步設(shè)置是所述的固體酸為硫酸氫鉀或金屬氧化物。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過將收集人們時常生活中所產(chǎn)生的高酸值廢棄油料，并將 其轉(zhuǎn)化合成為生物柴油，實現(xiàn)廢物再利用的效果，同時也有助于緩解當(dāng)前柴油短缺的困局 以及柴油燃燒對大氣污染的壓力，具有很大的社會效益和經(jīng)濟效益。同時，將生物柴油生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)引入到活塞流反應(yīng)器中進行，由于活 塞流反應(yīng)器中的反應(yīng)是流體化反應(yīng)，因此不論前序的轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)還是酯化反應(yīng)是否完全完 成，都可以將部分完成的酯類通入到活塞流反應(yīng)器中進行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，使得整個生物柴油 的生產(chǎn)前后連貫，生產(chǎn)效率高。下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明做進一步介紹。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不 能理解為對本發(fā)明保護范圍的限定，該領(lǐng)域的技術(shù)工程師可根據(jù)上述發(fā)明的內(nèi)容對本發(fā)明 作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。(1)脫水處理，將收集的高酸值廢棄油料進行脫水處理，使其含水質(zhì)量比小于 0. 1% ；所述的脫水處理是將收集的高酸值廢棄油料經(jīng)過升膜蒸發(fā)器進行脫水。(2)預(yù)酯化反應(yīng)，將經(jīng)脫水處理的高酸值廢棄油料和甲醇以及濃硫酸加入到酯化 反應(yīng)釜中，控制溫度為45-65°C進行0. 4-0. 6小時的預(yù)酯化反應(yīng)，其中，甲醇的用量與脫水 處理后的高酸值廢棄油料的質(zhì)量比為6. 7-20. 3%，所述濃硫酸的用量按占高酸值廢棄油料 的0. 8-1. 2質(zhì)量比添加；該步驟的反應(yīng)方程式
權(quán)利要求
一種高酸值廢棄油料制備生物柴油的工藝，其特征在于包括有以下步驟(1)脫水處理，將收集的高酸值廢棄油料進行脫水處理，使其含水質(zhì)量比小于0.1%；(2)預(yù)酯化反應(yīng)，將經(jīng)脫水處理的高酸值廢棄油料和甲醇以及濃硫酸加入到酯化反應(yīng)釜中，控制溫度為45 65℃進行0.4 0.6小時的預(yù)酯化反應(yīng)，其中，甲醇的用量與脫水處理后的高酸值廢棄油料的質(zhì)量比為6.7 20.3%，所述濃硫酸的用量按占高酸值廢棄油料的0.8 1.2%質(zhì)量比添加；(3)酯化反應(yīng)，預(yù)酯化反應(yīng)后，往酯化反應(yīng)釜繼續(xù)添加甲醇和固體酸催化劑，控制溫度為90 110℃進行0.25 1.25小時的酯化反應(yīng)，其中，甲醇的添加量為占預(yù)酯化反應(yīng)后酯化反應(yīng)釜內(nèi)混合液質(zhì)量的8 12%，固體酸催化劑的添加量為占預(yù)酯化反應(yīng)后酯化反應(yīng)釜內(nèi)混合液質(zhì)量的3 7%；(4)沉降，將酯化反應(yīng)后的混合物進行沉降45 60分鐘去除固體雜質(zhì)、水以及濃硫酸；(5)轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，將獲得的酯類在混合釜中添加0.6 1.4%的KOH和13 17%甲醇進行混合，并加到活塞流反應(yīng)器中，控制活塞流反應(yīng)器的反應(yīng)流量為5噸/小時，反應(yīng)溫度為35 95℃，進行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，獲得生物柴油粗品；(6)甘油分離，將轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)后的生物柴油粗品通過離心分離出甘油并獲得生物柴油半成品；(7)將生物柴油半成品經(jīng)薄膜蒸發(fā)器蒸發(fā)去除多余甲醇獲得生物柴油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高酸值廢棄油料制備生物柴油的工藝，其特征在于所 述的脫水處理是將收集的高酸值廢棄油料經(jīng)過升膜蒸發(fā)器進行脫水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高酸值廢棄油料制備生物柴油的工藝，其特征在于所 述的固體酸為硫酸氫鉀或金屬氧化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高酸值廢棄油料制備生物柴油的工藝，通過引入活塞流反應(yīng)器將收集到的高酸值廢棄油料經(jīng)脫水、預(yù)酯化反應(yīng)、酯化反應(yīng)、沉降、甘油分離、再反應(yīng)等工序獲得生物柴油。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過將收集人們時常生活中所產(chǎn)生的高酸值廢棄油料，并將其轉(zhuǎn)化合成為生物柴油，實現(xiàn)廢物再利用的效果，同時也有助于緩解當(dāng)前柴油短缺的困局以及礦物柴油燃燒對大氣污染的壓力。
文檔編號C10L1/02GK101955848SQ20101029265
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者周赫, 張鵬, 景國林, 朱清峰, 林嫣紅, 潘朝龍, 陳浩彬 申請人:溫州中科新能源科技有限公司