一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺制造技术

本申请涉及生物质提纯技术领域，具体公开了一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺，所述生物柴油副产粗甘油提纯工艺，包括以下步骤：S1、取生物柴油的反应产物，静置分层后取下层混合液，得粗甘油；S2、先向粗甘油中加入甲醇稀释后，再加入固体酸，调节pH至3

【技术实现步骤摘要】
一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺


[0001]本申请涉及生物质提纯
，更具体地说，它涉及一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺。

技术介绍

[0002]生物柴油通过动、植物油脂经酯化反应和酯交换反应制得，其主要成分是脂肪酸烷基酯，如脂肪酸甲酯。经过反应得到的反应产物包括脂肪酸甲酯、甘油、水、未反应掉的甲醇、催化剂、皂化副反应生成的少量的皂等，产物多而复杂。为了提高生物柴油企业的经济效益，必须在生产生物柴油的同时联产高附加值的其他产品。生物柴油生产过程中的主要副产物是甘油，甘油是一种无色有甜味的粘稠液体，在医药、涂料、纺织、印染、食品、化妆品等多种领域都有着极为广泛的用途，是一种重要的化工原料。我国的甘油需求，尤其是食品级、医用级、化妆品级等高纯度的甘油(甘油含量在99.5％以上)一直处于供不应求的状况。因此，在大力开发、生产生物柴油的同时，回收其高价值的副产物甘油，不仅可以提高生产生物柴油过程中产物的综合利用率和经济性，而且还可以增加甘油的来源，缓解我国甘油市场的紧缺局面。
[0003]目前，从生物柴油的反应产物中提纯甘油的工艺的操作较为复杂、工艺效率较低，导致甘油的收率和纯度低、甘油品质差，无法达到理想的要求。因此，亟需提出一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺，以解决现有的生物柴油副产粗甘油提纯工艺中甘油的收率和纯度低、品质差等问题，进而提高整个生物柴油炼制工艺的综合利用率和经济性。

技术实现思路

[0004]为了解决现有的生物柴油副产粗甘油提纯工艺中甘油的收率和纯度低、品质差等问题，本申请提供了一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺。
[0005]一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺，包括以下步骤：S1、取生物柴油的反应产物，静置分层后取下层混合液，得粗甘油；S2、先向粗甘油中加入甲醇稀释后，再加入固体酸，调节pH至3
‑
4，搅拌，离心、分层，取中间层，得初步提纯的粗甘油；S3、向初步提纯的粗甘油中加入高效吸附剂，充分反应后，过滤，得初产品；S4、将初产品经离子交换树脂柱吸附交换后，进行减压蒸馏，浓缩，得精甘油；所述高效吸附剂，包括以下重量份原料：16
‑
18份壳聚糖、5
‑
7份亚氨基二琥珀酸、1
‑
2份碳化二亚胺、10
‑
12份白土、20
‑
30份乙醇、5
‑
10份水。
[0006]通过采用上述技术方案，本申请中将生物柴油的反应产物静置分层后得粗甘油，粗甘油经稀释、酸化、吸附、离子交换、浓缩后获得精甘油，并且在初步提纯的粗甘油中加入高效吸附剂，高效吸附剂能够去除甘油中的有机盐分。本申请的生物柴油副产粗甘油提纯工艺有效地除去粗甘油中的杂质，提高甘油的收率和纯度，获得高品质甘油，提高甘油的附加值。整个提纯工艺步骤简单，工艺效率高，所得甘油的品质符合食品级及医药级甘油质量
标准。
[0007]优选的，所述甲醇的添加量为粗甘油质量的15
‑
19％；所述固体酸的添加量为粗甘油质量的20
‑
25％。
[0008]通过采用上述技术方案，本申请选用甲醇稀释粗甘油，同时控制甲醇的添加量，甲醇对于甘油，酯类均具有良好的溶解性，且在酯交换反应过程需要小分子醇类的参与，因此粗甘油中需要一定量的醇类存在；若甲醇的添加量过少，粗甘油太粘稠，不利于甘油层与油层的分离，若甲醇的添加量过多，会促进甘油与油脂之间的互溶，导致甘油的收率下降。另外，本申请还控制固体酸的添加量，有利于固体酸与粗甘油中的杂质充分反应，提高甘油的纯度，同时还能节约资源。
[0009]优选的，所述固体酸，由以下方法制得：先将碳纳米管加入到水中，在转速为400
‑
600r/min，温度为70
‑
80℃下加入磷酸，继续搅拌反应30
‑
60min后，得混合液；随后在温度为100
‑
110℃、真空度为120
‑
140Pa下进行减压蒸馏，得固体酸。
[0010]优选的，所述磷酸、碳纳米管与水的质量比为(4
‑
7):(3
‑
5):10。
[0011]通过采用上述技术方案，本申请利用磷酸修饰碳纳米管形成固体酸，所获得的固体酸具备磷酸和碳纳米管的双重性质，固体酸与粗甘油的脂肪酸盐、碱、甘油酯等杂质反应，并在反应之后，碳纳米管利用自身优异的吸附能力，能够将反应产物及未参加反应的杂质吸附除去，因此，固体酸能够起到化学反应和物理吸附的双重功效。另外，本申请还控制各工艺参数，使磷酸修饰碳纳米管的修饰效果更佳，进而提高固体酸的双重功效。本申请在粗甘油中添加固体酸，能够有效提高甘油的纯度和收率，同时也提高了提纯的工艺效率。
[0012]优选的，所述步骤S2中的搅拌条件为：转速为500
‑
600r/min，温度为40
‑
45℃，时间为40
‑
60min。
[0013]通过采用上述技术方案，本申请控制步骤S2中的搅拌条件，有利于固体酸与粗甘油中脂肪酸盐、碱、甘油酯等杂质充分反应，并且提高固体酸的吸附杂质的能力。
[0014]优选的，所述高效吸附剂的添加量为粗甘油质量的13
‑
15％。
[0015]优选的，所述高效吸附剂由以下方法制得：先将亚氨基二琥珀酸与碳化二亚胺加入水中，活化反应40
‑
60min，加入壳聚糖，在1
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5℃下继续反应8
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10h后，再加入白土，并在转速400
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500r/min，温度30
‑
40℃下反应30
‑
50min，最后用无水乙醇沉淀、洗涤、抽滤得高效吸附剂。
[0016]通过采用上述技术方案，壳聚糖和亚氨基二琥珀酸都是绿色螯合剂，具有较强的螯合金属离子的能力，并且可降解性良好；本申请通过亚氨基二琥珀酸对壳聚糖进行改性，使壳聚糖与氨基二琥珀酸发生酰化反应，引入羧基基团，有效提高了壳聚糖对金属离子的吸附性能；同时加入白土，白土具有较大的比表面积和孔容，优异的吸附能力和离子交换性能，白土与改性壳聚糖结合形成高效吸附剂。本申请的高效吸附剂不仅能够除去粗甘油中的金属离子，提高甘油的纯度，而且有助于吸附杂质，进而提高甘油的附加值和提纯工艺的效率。
[0017]优选的，所述步骤S3中的反应条件为：温度为50
‑
60℃，时间为60
‑
80min。
[0018]通过采用上述技术方案，本申请控制步骤S3中的反应条件，有效提高了高效吸附剂吸附金属离子的能力和除去杂质的能力，进而提高生物柴油副产粗甘油提纯工艺的提纯
效率。
[0019]优选的，所述步骤S4中离子交换树脂柱吸附交换的具体操作为：先用体积为初产品1
‑
3倍的去离子水稀释初产品，然后依次通过阳离子、阴离子以及阴阳离子混合交换树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物柴油副产粗甘油提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、取生物柴油的反应产物，静置分层后取下层混合液，得粗甘油；S2、先向粗甘油中加入甲醇稀释后，再加入固体酸，调节pH至3
‑
4，搅拌，离心、分层，取中间层，得初步提纯的粗甘油；S3、向初步提纯的粗甘油中加入高效吸附剂，充分反应后，过滤，得初产品；S4、将初产品经离子交换树脂柱吸附交换后，进行减压蒸馏，浓缩，得精甘油；所述高效吸附剂，包括以下重量份原料：16
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18份壳聚糖、5
‑
7份亚氨基二琥珀酸、1
‑
2份碳化二亚胺、10
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12份白土、20
‑
30份乙醇、5
‑
10份水。2.根据权利要求1所述的生物柴油副产粗甘油提纯工艺，其特征在于，所述甲醇的添加量为粗甘油质量的15
‑
19%；所述固体酸的添加量为粗甘油质量的20
‑
25%。3.根据权利要求2所述的生物柴油副产粗甘油提纯工艺，其特征在于，所述固体酸，由以下方法制得：先将碳纳米管加入到水中，在转速为400
‑
600r/min，温度为70
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80℃下加入磷酸，继续搅拌反应30
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60min后，得混合液；随后在温度为100
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110℃、真空度为120
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140Pa下进行减压蒸馏，得固体酸。4.根据权利要求3所述的生物柴油副产粗甘油提纯工艺，其特征在于，所述磷酸、碳纳米管与水的质量比为(4
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7):(2
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3):10。5.根据权利要求1所述的生物柴油副产粗甘油提纯工艺，其特征在于，所述步骤S2中的搅拌条件为：转速为500
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨建斌，张学旺，雷曼云，顾得亮，
申请(专利权)人：上海中器环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：