一种生物柴油的纯化方法技术

本发明专利技术公开了一种生物柴油的纯化方法，该方法采用渗滤系统对粗生物柴油进行纯化，得到生物柴油，所述渗滤系统至少包括一个以热活化铝土矿为填料的渗滤塔。本发明专利技术采用以热活化铝土矿为填料的渗滤塔对粗生物柴油进行渗滤纯化，利用热活化铝土矿对杂质的强吸附与过滤作用及高纯化分辨率，提高了对粗生物柴油中极性分子水、甲醇、甾醇、甘油、磷脂、酸碱催化剂残留、游离脂肪酸等杂质的吸附能力，得到质量纯度较高的生物柴油，同时降低了生物柴油的酸值，避免了不良杂质的混入，提高了生物柴油的品质，且纯化效率高。

A Purification Method of Biodiesel

The invention discloses a method for purifying biodiesel. The method uses a percolation system to purify crude biodiesel and obtains biodiesel. The percolation system includes at least one percolation tower filled with thermally activated bauxite. The crude biodiesel is purified by infiltration tower with thermally activated bauxite as filler. The strong adsorption and filtration of impurities by thermally activated bauxite and high purity resolution are utilized to improve the adsorption capacity of polar molecular water, methanol, sterol, glycerol, phospholipid, residue of acid-base catalyst, free fatty acid and other impurities in crude biodiesel, and the quality purity is obtained. Higher biodiesel, at the same time reducing the acid value of biodiesel, avoiding the incorporation of undesirable impurities, improving the quality of biodiesel, and high purification efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种生物柴油的纯化方法
本专利技术属于生物柴油制备
，具体涉及一种生物柴油的纯化方法。
技术介绍
生物柴油是指以植物油脂、动物脂肪、废弃油脂或微生物油脂等油脂与甲醇或乙醇等低碳醇经酯交换反应生成的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。生物柴油是一种可再生、可生物降解的燃料，与传统化石柴油相比，具有原料来源广、环保性能好、点火性能佳、燃烧更充分、安全可靠、气候适应性强等特性，被认为是化石基柴油最有前途的替代品。现有技术中首先通过酯交换反应获得主要由脂肪酸甲酯(或脂肪酸乙酯)和甘油组成的液体混合物，然后利用离心分离机进行前置分离，得到的脂肪酸甲酯(或脂肪酸乙酯)输送至真空干燥器中在真空条件下出去痕量的甲醇(或乙醇)，得到纯度为90％～95％的粗生物柴油。粗生物柴油中5％～10％的杂质主要包括少量的催化剂，甘油以及其它非甘油三酯物质(如脂肪酸，脂肪酸酯，甘油单酯，甘油二酯，蜡，铁锈，胶质，粘液，痕量蛋白质，糖，水分等)。这些杂质的存在，降低了生物柴油的品质和使用效率，不利于其商业化的推广应用，故需要将其进一步纯化精制得到生物柴油。如何高效去除粗生物柴油中的杂质，降低其纯化成本，使其更加符合相关商业生物柴油标准和法规的要求，一直以来是业内人士关注的重点。申请号为CN200980104513.4的专利中采用含有吸附材料的吸附柱系统来纯化生物柴油，将存在于生物柴油中的皂类和其它杂质除去。申请号为CN200810225728.9的专利公开了一种分离纯化生物柴油的方法，先采用薄膜蒸发器对生物柴油粗产品进行脱气和蒸馏，然后进行碱性土脱酸，得到酸值符合国家标准的生物柴油。申请号为CN201710447497.5的专利通过高真空设施和多塔连续精馏，实现了脂肪酸甲酯不同组分的分离，降低了生物柴油的沸点，避免了生物柴油中不同组分高温下易裂解、氧化和色泽深等问题。申请号为CN201210015789.9的专利中采用多层式汽化的生物柴油精馏塔，将粗生物柴油中脂肪酸甲酯更好地蒸出，将生物柴油得率提高了10％。申请号为CN201610789337.4的专利中将粗生物柴油进行低碳醇蒸馏，分离其中的一元醇、甘油和轻组分，得到粗酯并依次进行水洗和蒸馏，并将塔顶气冷凝得到生物柴油。现有的生物柴油纯化方法大多围绕生物柴油某一项指标展开，无法兼顾生物柴油的整体性能，往往存在一定的缺陷。例如，采用水洗的纯化方法会使生物柴油中含有一定量的水分，水分会下沉到机动车燃料箱的底部，最终破坏了发动机的性能并造成堵塞，所以应最大程度地降低生物柴油中的水分含量。酸值表示燃料的劣化程度，酸值过大会引起发动机中的腐蚀和沉积物，但现有技术很少对酸值进行改进。巴西和欧洲标准规定，生物柴油中的总污染物(指产品中存在的不溶物质)最大含量不超过24毫克/千克，而针对生物柴油中的总污染物，目前还没有有效实用的技术出现。另外，现有纯化工艺的步骤较多，操作复杂，需要大量人力、物力和财力，存在设备成本和操作成本高，环境污染大等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种生物柴油的纯化方法。该方法采用以热活化铝土矿为填料的主渗滤塔对粗生物柴油进行渗滤纯化，利用热活化铝土矿对杂质的强吸附与过滤作用及高纯化分辨率，提高了对粗生物柴油中极性分子水、甲醇、甾醇、甘油、磷脂、酸碱催化剂残留、游离脂肪酸等杂质的吸附能力，得到质量纯度较高的生物柴油，同时降低了生物柴油的酸值，避免了不良杂质的混入，提高了生物柴油的品质，且纯化效率高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，该方法采用渗滤系统对粗生物柴油进行纯化，得到生物柴油，所述渗滤系统至少包括一个以热活化铝土矿为填料的主渗滤塔。铝土矿是指一种工业上能利用的、成分不确定的水合氧化铝混合物所组成矿石的统称，其化学成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3、H2O，其包含的辅助矿物质有S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有机质、碳质等。而Al2O3含量越高，越容易获得具有高活性的铝土矿填料，其他组分可以确保最终活化铝土矿产品的机械性能。原则上，任何铝土矿都可以作为制造热活化铝土矿填料的原材料，任何种类的铝土矿均适用于本专利技术。目前最常用的吸附剂有活性白土，二氧化硅，活性氧化铝和热活性铝土矿，活性铝土矿包括热活化铝土矿和化学活化铝土矿。本专利技术采用以热活化铝土矿为填料的主渗滤塔进行粗生物柴油渗滤纯化，热活化铝土矿中具有丰富的毛细孔道，孔径范围分布较广，比表面积大，对杂质的吸附与过滤能力强，对极性分子水、甲醇、甾醇、甘油、磷脂、酸碱催化剂残留、游离脂肪酸等杂质均具有较强的吸附亲和力，因此渗滤过程中，粗生物柴油中的上述杂质被截留吸附在热活化铝土矿中，而粗生物柴油中的主要成分脂肪酸甲酯(或脂肪酸乙酯)则从主渗滤塔中流出，得到质量纯度较高的生物柴油，提高了生物柴油的品质，有利于其推广使用；同时，由于粗生物柴油中游离脂肪酸得到了有效的吸附截留，渗滤纯化后得到的生物柴油中酸值大大降低，兼顾了生物柴油的整体性能，进一步提高了生物柴油的品质；另外，热活化铝土矿中的有机杂质含量微少，避免了渗滤过程中填料中不良杂质的混入，进一步保证了生物柴油的品质。另外，本专利技术渗滤纯化方法的工艺简单，步骤较少，只需要对渗滤系统的温度和压力进行操作即可控制粗生物柴油的纯化过程，灵活方便，且本专利技术渗滤工艺所需操作温度与压力均非常温和，能量消耗少，降低了纯化成本。本专利技术的渗滤系统中的主渗滤塔的规模和数量可根据实际生产需求进行调整，根据主渗滤塔中热活化铝土矿填料对纯生物柴油的纯化机理，当主渗滤塔中填料理化性质和填料系数不变时，单纯增加主渗滤塔的数量并不能影响纯化效果，因此，采用一个以上主渗滤塔进行粗生物柴油连续渗滤，实现了粗生物柴油的连续纯化生产，提高了纯化效率，有利于工业化生产。根据粗生物柴油的质量纯度及目标生物柴油的质量纯度，对本专利技术渗滤系统中的主渗滤塔中的热活化铝土矿填料的组成、粒度、主渗滤塔的填料高度进行调整，使其满足不同的纯化要求；还可对主渗滤塔的数量进行调整，将渗滤系统设计为包含多个不同热活化铝土矿填料及不同主渗滤塔数量的纯化单元，对粗生物柴油进行不同等级的纯化，进一步提高纯化效率，提高产品的多样性。本专利技术的纯化过程在室温下进行，其中粗生物柴油的温度保持在20℃以上，渗滤系统白天运行的最高温度为35℃，夜晚运行的温度为20℃～25℃，主渗滤塔内的温度为23℃～30℃，塔内最大压差不超过1.5公斤/平方厘米。上述的一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，所述粗生物柴油的制备原料为植物油脂或动物脂肪，所述植物油脂为大豆油、玉米油、棉花籽油、蓖麻油、花生油、葵花籽油、菜籽油、棕榈油、桐油或麻风树油，所述动物脂肪来源于水陆动物或禽类，所述水陆动物为牛，猪或鱼。本专利技术的粗生物柴油的脂类原料来源广泛，扩大了本专利技术纯化方法的适用范围。上述的一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，所述粗生物柴油的制备方法为酸催化法、碱催化法或酶催化法。本专利技术的纯化方法对现有技术中绝大多数制备方法得到的粗生物柴油均有较佳的纯化效果，可有效去除粗生物柴油制备过程中的多种杂质，使用范围广，应用价值大。上述的一种生物柴油的纯化方法，其特征在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，该方法采用渗滤系统对粗生物柴油进行纯化，得到生物柴油，所述渗滤系统至少包括一个以热活化铝土矿为填料的主渗滤塔。

【技术特征摘要】
1.一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，该方法采用渗滤系统对粗生物柴油进行纯化，得到生物柴油，所述渗滤系统至少包括一个以热活化铝土矿为填料的主渗滤塔。2.根据权利要求1所述的一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，所述粗生物柴油的制备原料为植物油脂或动物脂肪，所述植物油脂为大豆油、玉米油、棉花籽油、蓖麻油、花生油、葵花籽油、菜籽油、棕榈油、桐油或麻风树油，所述动物脂肪来源于水陆动物或禽类，所述水陆动物为牛，猪或鱼。3.根据权利要求1所述的一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，所述粗生物柴油的制备方法为酸催化法、碱催化法或酶催化法。4.根据权利要求1所述的一种生物柴油的纯化方法，其特征在于，所述渗滤系统还包括至少一个以热活化铝土矿为填料的辅助渗...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，贾夏，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61