一种固酶法制生物柴油的工艺制造技术

本申请实施例提供了一种固酶法制生物柴油的工艺，所述工艺包括以下步骤：将甲醇气与毛油在固酶反应釜一中充分反应后得到甲酯混合物；甲酯混合物中的甲酯经检测合格后由甲酯出料泵泵至甲酯沉淀区进一步提纯制生物柴油，检测不合格则输送回毛油计量罐重新反应。本申请实施例甲醇气使固酶反应釜内反应物保持翻滚状态，固体酶及反应物充分混合，甲醇气化后利用率更高，针对脂肪酸及甘油三酯浓度较低的原料也能发生反应，因此本工艺除了可以利用固酶反应工艺制取生物柴油外，还可使粗甲酯(生物柴油得率的90％左右)经初步提纯后进一步反应，提高生物柴油得率。提高生物柴油得率。提高生物柴油得率。

【技术实现步骤摘要】
一种固酶法制生物柴油的工艺


[0001]本申请各实施例属于生物柴油
，特别是涉及一种固酶法制生物柴油的工艺。

技术介绍

[0002]生物柴油是利用动植物油脂或废弃食用油脂与低碳醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应生成的脂肪酸酯类物质。石油资源日益匮乏，生物柴油越来越成为国际新能源研究的热点。
[0003]目前工业生产生物柴油主要为化学法，使用酸(盐酸、硫酸等)或碱(NaOH、KOH等)做催化剂，对反应原料要求高、副产品多、产物后处理工艺复杂、设备腐蚀严重且污水排放量大。相比于现在传统的酯交换法，生物酶法制生物柴油更环保、更经济、更有效。相比于化学法，生物酶法制生物柴油具有对原料脂肪酸和水含量要求低、工艺简单、反应条件温和、选择性高、甲醇用量小、副产品少、生成的甘油易回收且品质优等优点。且生物酶法制生物柴油无需酸和碱做催化剂，废水COD含量低更易处理。
[0004]无论是用酸或者碱作催化剂，还是酶作催化剂发生酯交换反应，得到的粗甲酯都需要进一步提纯以及降低酸价值才能进一步得到生物柴油。传统工艺采取将提取甲酯后未反应的原料混合物回流至毛油罐重新开始反应，也有将这部分酸价值偏高的油脂收集后加碱碱炼的。无论是回流从头再反应还是加碱碱炼都将消耗能源。因此进一步提高生物柴油得率以及降低产品酸价值是生物柴油制备值得关注的难题。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种固酶法制生物柴油的工艺，酶促反应过程在常温常压下进行，本专利技术的固酶法制生物柴油工艺能在常温常压下进行，同时不需要用到强酸强碱，污染小，对环境友好，可多个固酶反应釜多级串联多级连续反应，以提高制生物柴油反应转化率，固体酶是将生物酶固定在颗粒状载体上形成的固定化酶，较易分离回收重复使用，同时本工艺参与反应的甲醇为甲醇气化后的甲醇气，可充分与原料中脂肪酸及甘油三酯发生反应；甲醇气使固酶反应釜内反应物保持翻滚状态，固体酶及反应物充分混合，甲醇气化后利用率更高，针对脂肪酸及甘油三酯浓度较低的原料也能发生反应，因此本工艺除了可以利用固酶反应工艺制取生物柴油外，还可使粗甲酯(生物柴油得率的90％左右)经初步提纯后进一步反应，提高生物柴油得率，从而解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供的固酶法制生物柴油的工艺的技术方案具体如下：
[0007]本申请实施例公开了一种固酶法制生物柴油的工艺，所述工艺包括以下步骤：
[0008]将甲醇气与毛油在固酶反应釜一中充分反应后得到甲酯混合物；
[0009]甲酯混合物中的甲酯经检测合格后由甲酯出料泵泵至甲酯沉淀区进一步提纯制生物柴油，检测不合格则输送回毛油计量罐重新反应。
[0010]在上述任一方案中优选的实施例，所述工艺还包括以下步骤：
[0011]粗甲酯经甲酯加热器加热后进入蒸馏塔中；
[0012]蒸馏塔与再沸器相连，蒸馏循环泵将蒸馏塔中经过初步蒸馏的粗甲酯泵至再沸器中继续蒸馏，经充分蒸馏后下部重物质部分为植物沥青；
[0013]植物沥青由蒸馏塔循环泵输送至植物沥青中间罐中，后由植物沥青输送泵输送至后续储罐存储。
[0014]在上述任一方案中优选的实施例，所述工艺还包括以下步骤：
[0015]蒸馏塔上部由冷却水进出将真空尾气冷却，上部真空尾气出蒸馏塔后经真空冷却器冷却后进入低挥物吸收罐，液体部分由低挥物输送泵输送至储罐储存；
[0016]气体部分由真空机组抽至循环水罐中被水吸收，并由板式换热器换热循环进一步冷凝，经循环水罐无法吸收的真空尾气进入锅炉房燃烧，循环水罐中的水充分吸收低挥物后由废水输送泵输送至后续废水处理站处理，以实现蒸馏塔中部收集的即为初步提纯的粗甲酯。
[0017]在上述任一方案中优选的实施例，所述工艺还包括以下步骤：
[0018]初步提纯的粗甲酯经冷却器冷却后由甲酯接收泵输送至甲酯调温罐调温后进入固酶反应釜反应；
[0019]甲醇经气化后进入固酶反应釜与粗甲酯中脂肪酸及甘油三酯进一步反应。
[0020]在上述任一方案中优选的实施例，所述工艺还包括以下步骤：
[0021]反应后的甲酯经袋式过滤器过滤分离出固酶重复利用，反应合格的甲酯进入后续甲酯沉淀区提纯制成最终的生物柴油产品，不合格的返回甲酯接收罐重新反应。
[0022]在上述任一方案中优选的实施例，所述合格的甲酯的酸价值＜0.5。
[0023]在上述任一方案中优选的实施例，所述粗甲酯为经过酸碱催化或液酶反应得到的反应混合物。
[0024]在上述任一方案中优选的实施例，所述粗甲酯的生物柴油含量＜90％，酸价值＞2。
[0025]在上述任一方案中优选的实施例，所述毛油在毛油计量罐中控制温度，使原料毛油保持酶促反应最佳温度，后经毛油计量泵计送至固酶反应釜一；
[0026]甲醇保存在甲醇储罐中，经甲醇气化罐气化后进入固酶反应釜一反应，其中，固酶反应釜中温度控制在35℃～40℃，由于甲醇40℃时饱和蒸气压约35.36kPa，为防止甲醇气过多液化，提高反应物接触面积，本工艺固酶反应釜进甲醇气保持真空进料，固酶反应釜含甲醇真空尾气，甲醇真空尾气经风机收集流经循环气体冷却器，收集至甲醇收集罐中，液态的含水甲醇经甲醇输送泵输送去精馏提纯，提纯后的甲醇可回用。甲醇收集罐中的甲醇气经收集回至甲醇气化罐中回用。
[0027]在上述任一方案中优选的实施例，所述固酶反应釜中含甲醇真空尾气，甲醇真空尾气经风机收集流经循环气体冷却器，收集至甲醇收集罐中；
[0028]液态的含水甲醇经甲醇输送泵输送去精馏提纯，甲醇收集罐中的甲醇气经收集回至甲醇气化罐中回用。
[0029]与现有技术相比，酶促反应过程在常温常压下进行，本专利技术的固酶法制生物柴油工艺能在常温常压下进行，同时不需要用到强酸强碱，污染小，对环境友好，可多个固酶反
应釜多级串联多级连续反应，以提高制生物柴油反应转化率，固体酶是将生物酶固定在颗粒状载体上形成的固定化酶，较易分离回收重复使用，同时本工艺参与反应的甲醇为甲醇气化后的甲醇气，可充分与原料中脂肪酸及甘油三酯发生反应。
[0030]甲醇气使固酶反应釜内反应物保持翻滚状态，固体酶及反应物充分混合，甲醇气化后利用率更高，针对脂肪酸及甘油三酯浓度较低的原料也能发生反应，因此本工艺除了可以利用固酶反应工艺制取生物柴油外，还可使粗甲酯(生物柴油得率的90％左右)经初步提纯后进一步反应，提高生物柴油得率。
[0031]本专利技术工艺将甲醇气化应用于反应，并设置甲醇回收利用系统。甲醇利用率高，用量少，甲醇气化后与原料中脂肪酸和甘油三酯接触面积更大，且甲醇真空进料，由固酶反应釜底部进入，使毛油脂或粗油脂与固定化酶处于翻滚充分混合状态，因此促进反应进行，增加生物柴油得率。
[0032]本专利技术工艺采用固定化酶作为酶法制生物柴油的催化剂，针对性强，易于分离，因此本专利技术工艺可针对原料中脂肪酸和甘油三酯含量较低的情况，用于粗甲酯的进一步反应制取生物柴油。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固酶法制生物柴油的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：将甲醇气与毛油在固酶反应釜一中充分反应后得到甲酯混合物；甲酯混合物中的甲酯经检测合格后由甲酯出料泵泵至甲酯沉淀区进一步提纯制生物柴油，检测不合格则输送回毛油计量罐重新反应。2.根据权利要求1所述的固酶法制生物柴油的工艺，其特征在于，所述工艺还包括以下步骤：粗甲酯经甲酯加热器加热后进入蒸馏塔中；蒸馏塔与再沸器相连，蒸馏循环泵将蒸馏塔中经过初步蒸馏的粗甲酯泵至再沸器中继续蒸馏，经充分蒸馏后下部重物质部分为植物沥青；植物沥青由蒸馏塔循环泵输送至植物沥青中间罐中，后由植物沥青输送泵输送至后续储罐存储。3.根据权利要求2所述的固酶法制生物柴油的工艺，其特征在于，所述工艺还包括以下步骤：蒸馏塔上部由冷却水进出将真空尾气冷却，上部真空尾气出蒸馏塔后经真空冷却器冷却后进入低挥物吸收罐，液体部分由低挥物输送泵输送至储罐储存；气体部分由真空机组抽至循环水罐中被水吸收，并由板式换热器换热循环进一步冷凝，经循环水罐无法吸收的真空尾气进入锅炉房燃烧，循环水罐中的水充分吸收低挥物后由废水输送泵输送至后续废水处理站处理，以实现蒸馏塔中部收集的即为初步提纯的粗甲酯。4.根据权利要求3所述的固酶法制生物柴油的工艺，其特征在于，所述工艺还包括以下步骤：初步提纯的粗甲酯经冷却器冷却后由甲酯接收泵输送至甲酯调温罐调...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓，张建伟，武攀登，马嵩，苏跃华，陈建湘，杨友强，
申请(专利权)人：深圳市朗坤环境集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：