生物柴油的生产方法技术

本发明专利技术涉及生物柴油的生产方法，可有效解决生物柴油的生产，满足对燃 料的需要问题，其解决的技术方案是，将生物油加热，过滤，脱水干燥，再进 行一次酯化反应和二次酯化反应，反酯化反应物再进行真空干燥，将真空干燥 后的二次酯化反应物，加热蒸馏，即成品生物柴油，再将蒸馏分离出生物柴油 后的甲醇液，再蒸馏出甲醇，冷却后，甲醇循环使用，本发明专利技术生物柴油成套设 备工艺性能稳定，操作简单，设备投资少，转化率达到85％，经济和社会效益巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化工领域，特别是一种。二
技术介绍
随着世界经济和工业的发展，能源紧缺已成为世界性的问题，为解决能源 紧缺，世界各国都在想尽各种办法。我国是一个农业和畜牧业发达的国家，有 着丰富的农业畜牧资源，特别是植物油、动物油以及用过形成的高酸价废油(统 称生物油)，有着丰富的来源。目前，己有利用生物油，如用植物油作原料制作 生物柴油，生物柴油既可作为一种生物燃料，又可作为柴油机燃料的添加剂。近20年来，由植物油制备生物柴油作为石油燃料的替代物，已引起世界各国的 广泛关注。目前，欧洲和北美主要以植物油为原料制备生物柴油，而日本则通 过回收废食用油来制备生物柴油。欧洲已建立了数家生物柴油工厂，规模最大 的工厂在意大利，年生产能力达25万吨。生物柴油已应用于拖拉机、汽车、小 轿车中作为发动机燃料。在德国，奔驰、宝马、大众和奥迪汽车生产厂家生产 的汽车均允许使用生物柴油，而无须改装发动机。1991年以后，欧美各国相继 建立发布了生物柴油标准。1996年，欧洲还成立了以生产生物柴油为主的生物 柴油委员会，这表明了又一新兴工业的形成。至今，我国对生物柴油的开发处于起步阶段，尤其是以精炼油厂精炼下脚 (皂脚、油脚、脱臭溜出物、废白土等)转化的酸化油为原料生产生物柴油成 套设备的开发更鲜见报道。酸化油的价值约为植物油的1/3 1/4，因此，用酸 化油或粗脂肪酸为原料生产生物柴油要比用植物油更具优势。他不仅有价格优 势，而且还将免去了精炼油厂的环境污染问题，是一项一举两得的好事情。但 目前由于种种原因，利用生物油制作生物柴油还存在许多技术上的难题，因此， 如何有效解决利用生物油生产生物柴油是众所关心的技术难题。三
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本专利技术之目的就是提供一种生物柴 油的生产方法，可有效解决生物柴油的生产，满足对燃料的需要问题，其解决的技术方案是，由以下步骤实现l.生物油预处理、2.干燥工段、3.—次酯化反应、4.二次酯化反应、5.真空干燥、6.蒸馏、7.甲醇精馏七个工序完成，其中K生物油预处理将生物油加热到65-70°C，过滤除去杂质；2、 干燥工段将除去杂质后的生物油在0. 085-0. 09Mpa真空下加热到110 'C，以每分钟30-60转搅拌并加热30分钟，脱水干燥；3、 一次酯化反应将脱水干燥后的生物油加入含3%硫酸的甲醇中，进行第 一次酯化，含3%硫酸的甲醇(即硫酸与甲醇质量百分比为3 : 97)加入量为生 物油重量的10%土0.5%，升温至65-70°C，以每分钟30-60转搅拌下，酯化大约 1. 5-2. 5小时，使一次酯化反应后的生物油酸价降到一次酯化反应前生物油酸价 的70%，得一次酯化反应物；4、 二次酯化反应将降酸价后的一次酯化反应物加入其重量的40%土5%的 甲醇和3%的硫酸，搅拌均匀，进行二次酯化，酯化时间为9-12小时，温度控制 在65-70°C，每3个小时测一次酸价，使酸价降至5-10，得二次酯化反应物；5、 真空干燥将二次酯化反应物真空干燥，在0.085-0.09Mpa真空下加热 到12(TC，以每分钟30-60转搅拌并加热30分钟，除去水分，含水率《3%。6、 蒸馏将真空干燥后的二次酯化反应物，在0.085-0.09Mpa真空下加热 到22(TC，蒸发出来生物柴油，经冷却变为液态，即成品生物柴油；7、 甲醇精馏蒸馏分离出生物柴油后的甲醇液，再在60-7(TC下蒸馏出甲 醇，冷却后，甲醇循环使用，其纯度为98%±0.5%。所说的生物油为植物油、动物油或高酸价废油的任何一种。 本专利技术生物柴油成套设备工艺性能稳定，操作简单，设备投资少，转化率达 到85%，经济和社会效益巨大。四附图说明 附图为本专利技术生产设备工艺流程图。五具体实施方式 以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。由附图给出，本专利技术是由以下步骤实现的1、 生物油预处理将生物油动物油或植物油或高酸价废油(或称原^l"油) 加热到68。C,过滤除去杂质；2、 干燥工段将除去杂质后的生物油在0.088Mpa真空下加热到ll(TC，以每分钟45转搅拌并加热30分钟，脱水干燥，得脱水干燥后的生物油；3、 一次酯化反应将脱水干燥后的生物油加入含3%硫酸的甲醇中，进行第 一次酯化，含3°/。硫酸的甲醇(即硫酸与甲醇质量百分比为3 : 97)加入量为生 物油重量的10%，升温至68°C，以每分钟45转搅拌下，酯化大约2小时，使一 次酯化反应后的生物油酸价降到一次酯化反应前生物油酸价的70%，得一次酯化 反应物；4、 二次酯化反应将降酸价后的一次酯化反应物加入其重量的40%的甲醇 和3%的硫酸，搅拌均匀，进行二次酯化，酯化时间为10小时，温度控制在68 °C，每3个小时测一次酸价，使酸价降至9，得二次酯化反应物；5、 真空干燥将二次酯化反应物真空干燥，在0.088Mpa真空下加热到120 °C,以每分钟45转搅拌并加热30分钟，除去水分，含水率2.5%。6、 蒸馏将真空干燥后的二次酯化反应物，在0.088Mpa真空下加热到220 t:，蒸发出来生物柴油，经冷却变为液态，即成品生物柴油；7、 甲醇精馏蒸馏分离出生物柴油后的甲醇液，再在64.5。C下蒸馏出甲醇， 冷却后，甲醇循环使用，其纯度为98%。根据工艺设备流程图，本专利技术还可由以下步骤实现1、 生物油预处理将含固体杂质较多的生物油在原料罐1中加热到65-70 °C，用泵2-l打到板框过滤机3过滤除去杂质，放到暂存罐4中；2、 干燥工段暂存罐4中的生物油利用真空被送入真空干燥釜5中，在 0. 085-0. 09Mpa真空下被加热到ll(TC，以每分钟30-60转搅拌并加热30分钟， 水份基本被除尽，打开循环水，将油冷却到65t:时，关闭冷却水，准备酯化反应；3、 一次酯化反应将干燥后的生物油从真空干燥釜5中用泵2-2输送到酯 化釜6中，将调配釜7-1中含3%硫酸的甲醇打入一次酯化釜6中，加入量约为油 重的10%,升温65-70°C，以每分钟30-60转搅拌下，酯化大约2小时，酸价降到 原料油酸价的70%， 一次酯化反应完成，得一次酯化反应物，反应过程中蒸发出 来的甲醇通过冷却器8-1冷却后回流到一次酯化釜6中继续参与反应，反应完 毕后，沉淀60分钟,放出废水；4、 二次酯化反应将一次酯化釜6中的一次酯化反应物用泵2-3打入二次 酯化釜9中，将一次酯化反应物重40%±5°/。的甲醇打入调配釜7-2中(甲醇比重0. 79g/mm3)，并将一次酯化反应物重3%±0. 2%的硫酸打入搅拌均匀，用空压机10 压入二次酯化釜9中进行反应，酯化时间9-12小时，温度控制在65-7CTC ，每3 个时测一次酸价，掌握反应进度，待酸价降至5-10时，说明反应基本完成，得二 次酯化反应物，反应过程中蒸发出来的甲醇通过冷却器8-2冷却后回流到二次 酯化釜9中继续参与反应，反应完毕后在一直搅拌情况下将甲酯温度升至80°C 左右，将甲酯中未参与反应的甲醇通过冷却器8-2冷却后回收到稀甲醇罐11中， 待精馏后继续使用，甲醇除净后，将油温控制在70匸，放入油重15%左右的同温 盐水，慢速搅伴进行水洗，加完水搅拌4-5分钟静止，大约20-30分钟后，将废水 放掉，水洗2-3遍，将二次酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物柴油的生产方法，其特征在于，由以下步骤实现：　（１）、生物油预处理：将生物油加热到６５－７０℃，过滤除去杂质；　（２）、干燥工段：将除去杂质后的生物油在０．０８５－０．０９Ｍｐａ真空下加热到１１０℃，以每分钟３０－６０转 搅拌并加热３０分钟，脱水干燥；　（３）、一次酯化反应：将脱水干燥后的生物油加入含３％硫酸的甲醇中，进行第一次酯化，含３％硫酸的甲醇加入量为生物油重量的１０％±０．５％，升温至６５－７０℃，以每分钟３０－６０转搅拌下，酯化１．５－２．５ 小时，使一次酯化反应后的生物油酸价降到一次酯化反应前生物油酸价的７０％，得一次酯化反应物；　（４）、二次酯化反应：将降酸价后的一次酯化反应物加入其重量的４０％±５％的甲醇和３％的硫酸，搅拌均匀，进行二次酯化，酯化时间为９－１２小时，温 度控制在６５－７０℃，每３个小时测一次酸价，使酸价降至５－１０，得二次酯化反应物；　（５）、真空干燥：将二次酯化反应物真空干燥，在０．０８５－０．０９Ｍｐａ真空下加热到１２０℃，以每分钟３０－６０转搅拌并加热３０分钟，除去水分，含水率 ≤３％。　（６）、蒸馏：将真空干燥后的二次酯化反应物，在０．０８５－０．０９Ｍｐａ真空下加热到２２０℃，蒸发出来生物柴油，经冷却变为液态，即成品生物柴油；　（７）、甲醇精馏：蒸馏分离出生物柴油后的甲醇液，再在６０－７０℃下蒸馏出 甲醇，冷却后，甲醇循环使用，其纯度为９８％±０．５％。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫子鹏，薛锦峰，
申请(专利权)人：河南华泰粮油机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：41