【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物柴油制备领域，尤其是涉及一种降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法。
技术介绍
1、生物柴油是指植物油、动物油、废弃油脂或微生物油脂与甲醇（或乙醇）经酯转化而形成的脂肪酸甲酯（或脂肪酸乙酯）。生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性，对推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要意义。
2、目前，生物柴油的制备工艺主要包括一步酯化法（以甲醇钾或甲醇钠作为催化剂）、两步酯化法、生物酶法和生物酶+超临界法，其中国外的生产工艺是采用一步酯化法制备生物柴油，该工艺对原料油的要求较高，大多采用脂肪酸含量在1%-2%的原料油，直接以低酸价的植物油为原料大大增加了生物柴油的成本。
3、废弃油脂是国内制备生物柴油的主要原料油，其主要来源于家庭烹饪、餐饮服务业和食品加工工业等。废弃油脂中往往含有大量的游离脂肪酸，为满足国外酯交换制备生物柴油工艺的需求，需要除去废弃油脂中的游离脂肪酸。目前，工厂内废弃油脂的除酸工艺大多采用高真空高温蒸馏法，即利用脂肪酸和油脂的沸点差，在高真空度下将原料油加热至250℃将脂肪酸蒸馏出来，能耗巨高，成本高。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提出了一种降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，该方法利用甲醇萃取废弃油脂中的游离脂肪酸，能够显著降低能耗。
2、为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：
3、本专利技术所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法
4、第一步，将高脂肪酸含量的废弃油脂和甲醇泵入第一反应釜内，并于40℃～50℃加热搅拌，利用甲醇萃取废弃油脂中的脂肪酸，搅拌结束后得到第一混合料；
5、第二步，将第一混合料于第一反应釜中静置分层或转移至离心设备中离心分离，得到含有脂肪酸、甲醇的轻相和含有废弃油脂、甲醇的重相；
6、第三步，将含有废弃油脂和甲醇的重相泵入第二反应釜，在70℃～90℃中搅拌加热使甲醇蒸发，得到废弃油脂和精制甲醇；
7、第四步，将轻相泵入储料罐内保存，或将含有甲醇和脂肪酸的轻相泵入第三反应釜内，在70℃～90℃中搅拌加热使甲醇蒸发，得到脂肪酸和精制甲醇。
8、有益效果是：本专利技术根据相似相容原理，利用甲醇在40℃～50℃萃取废弃油脂中的游离脂肪酸，可将废弃油脂中的脂肪酸含量降低至2%～5%之间。与高真空加热除酸相比，本专利技术的整个除酸过程完全不需要高真空加热，显著降低了废弃油脂的除酸能耗。重相加热分离得到的甲醇还可以再次用于废弃油脂中脂肪酸的萃取，实现甲醇原料的循环使用，降低除酸成本。
9、本专利技术中的轻相为脂肪酸和甲醇的混合物，可作为生物酶法制备生物柴油的粗甲醇原料，进一步降低能耗；当然，在实际生产中也可以将轻相中的甲醇蒸出并冷却，作为原料甲醇再次用于萃取废弃油脂中的脂肪酸。
10、优选的，所述第一步中甲醇的添加量为废弃油脂中脂肪酸含量的20%～35%。将甲醇和脂肪酸换算成摩尔比，甲醇的用量约为废弃油脂中脂肪酸的3～4倍，以尽可能地萃取废弃油脂的脂肪酸。
11、优选的，所述第二步中第一混合料的分离方法为静置分层，静置时间为2h～4h，使第一混合料静置分层，以便于后期的分离纯化。
12、优选的，所述方法采用了降酸系统，所述降酸系统包括甲醇供料单元、原料油供料单元、第一反应釜和纯化单元，所述甲醇供料单元和原料油供料单元分别与所述第一反应釜连接，所述第一反应釜通过循环管路与换热器形成循环加热回路；
13、所述纯化单元包括第二反应釜、回收罐和储油罐，所述第一反应釜的出料口通过第一管路与所述第二反应釜连接，所述第二反应釜的出气口经冷却管路与所述回收罐连通，且所述冷却管路上具有冷凝器，第二反应釜的出料口通过第二管路与所述储油罐连接。
14、更优选的，所述甲醇供料单元包括甲醇供料管路和设置在所述甲醇供料管路上的甲醇罐、第一泵，所述第一泵的出料口与所述第一反应釜的第一进料口连接；
15、所述原料油供料单元包括原料油供料管路和设置在所述原料油供料管路上的原料油罐、第二泵，所述第二泵的出料口与所述第一反应釜的第二进料口连接。
16、在本专利技术的其中一个优选实施方式中，所述第一反应釜的出料口处具有第三泵，所述第三泵的出料口分为两路，一路经所述第一管路与所述第二反应釜连接，另一路经第三管路与所述第三反应釜连接，所述第三反应釜的出气口与所述冷却管路的进口连接，其出料口通过第四管路与脂肪酸罐连接。有益效果是：本专利技术将轻相中的甲醇蒸出并冷却，得到高纯度的甲醇和脂肪酸，该甲醇可用作萃取废弃油脂中脂肪酸的原料，实现甲醇原料的循环使用，进而降低除酸成本。
17、在本专利技术的另一个优选实施方式中，所述第一反应釜的出料口处具有第三泵，所述第三泵的出料口分为两路，一路经所述第一管路与所述第二反应釜连接，另一路经第五管路与脂肪酸罐连接。有益效果是：将分离后的含有甲醇和脂肪酸的轻相保存在脂肪酸罐内，作为生物酶法制备生物柴油的原料，即为生物酶法提供了粗甲醇，还为生物酶法提供了脂肪酸原料。
18、与现有技术相比，本专利技术的优点体现在以下几个方面：
19、第一，本专利技术根据相似相容原理，利用甲醇在40℃～50℃萃取废弃油脂中的游离脂肪酸，可将废弃油脂中的脂肪酸含量降低至2%～5%之间。与高真空加热除酸相比，本专利技术的整个除酸过程完全不需要高真空加热，显著降低了废弃油脂的除酸能耗。重相加热分离得到的甲醇还可以再次用于废弃油脂中脂肪酸的萃取，实现甲醇原料的循环使用，降低除酸成本。
20、第二，本专利技术的轻相有两种处理方式，一种是将含有甲醇和脂肪酸的轻相保存起来，作为生物酶法制备生物柴油的原料之一，进一步降低能耗，降低降低除酸成本；另一种处理方式在将脂肪酸中的甲醇蒸发冷却，并再次用作废弃油脂的除酸原料，重相中的甲醇经蒸发冷却回收也再次用作萃取原料，实现了甲醇的多次循环利用，减少甲醇损耗，进而降低原料成本。
21、经测试，本专利技术可将脂肪酸含量在10%～25%的废弃油脂降低至2%～5%，可直接作为产品出口至以食用植物油为主要生物柴油原料的国家，将低酸含量的废弃油脂和食用植物油混合作为酯交换制备生物柴油的原料，降低生产成本。
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1.一种降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述方法是利用甲醇萃取废弃油脂中的脂肪酸，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第一步中甲醇的添加量为废弃油脂中脂肪酸含量的20%～35%。
3.根据权利要求1所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第一步中甲醇的纯度≥90%。
4.根据权利要求1所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第二步中第一混合料的分离方法为静置分层。
5.根据权利要求4所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述方法采用了降酸系统，所述降酸系统包括甲醇供料单元、原料油供料单元、第一反应釜和纯化单元，所述甲醇供料单元和原料油供料单元分别与所述第一反应釜连接；所述纯化单元包括第二反应釜、回收罐和储油罐，所述第一反应釜的出料口通过第一管路与所述第二反应釜连接，所述第二反应釜的出气口经冷却管路与所述回收罐连通，且所述冷却管路上具有冷凝器，第二反应釜的出料口通过第二管路与所述储油罐连接。
6.根据权利要求5所述的
7.根据权利要求5所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第一反应釜的出料口处具有第三泵，所述第三泵的出料口分为两路，一路与所述第二反应釜连接，另一路经第三管路与所述第三反应釜连接，所述第三反应釜的出气口与所述冷却管路的进口连接，其出料口通过第四管路与脂肪酸罐连接。
8.根据权利要求5所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第一反应釜的出料口处具有第三泵，所述第三泵的出料口分为两路，一路经所述第一管路与所述第二反应釜连接，另一路经第五管路与脂肪酸罐连接。
...【技术特征摘要】
1.一种降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述方法是利用甲醇萃取废弃油脂中的脂肪酸，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第一步中甲醇的添加量为废弃油脂中脂肪酸含量的20%～35%。
3.根据权利要求1所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第一步中甲醇的纯度≥90%。
4.根据权利要求1所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述第二步中第一混合料的分离方法为静置分层。
5.根据权利要求4所述的降低废弃油脂中游离脂肪酸的方法，其特征在于：所述方法采用了降酸系统，所述降酸系统包括甲醇供料单元、原料油供料单元、第一反应釜和纯化单元，所述甲醇供料单元和原料油供料单元分别与所述第一反应釜连接；所述纯化单元包括第二反应釜、回收罐和储油罐，所述第一反应釜的出料口通过第一管路与所述第二反应釜连接，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨书平，郝晓亮，路炬晶，郑红丽，马征，
申请(专利权)人：唐河金海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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