本发明专利技术公开了一种分离纯化生物柴油的方法。该方法包括以下步骤：１）用薄膜蒸发器对生物柴油粗产品进行脱气和蒸馏操作，得到甲酯含量在９６％以上的生物柴油；２）对步骤１）分离处理后的产品进行碱性土脱酸，得到酸值符合国家标准的经纯化的生物柴油。本发明专利技术将碱性溶液吸附于碱性土表面进行脱酸反应，有效避免乳化，操作条件简单，不需严格控制搅拌等条件，反应结束可以吸附甘油及皂等成分，所得甲酯不需再次纯化，不需脱水，并易于分离，收率高，纯化产品品质高。本发明专利技术具有工艺流程简单，设备成本和能耗低，且没有废水污染的优点，适合大面积推广和应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物化工领域中。
技术介绍
生物柴油，是利用可再生资源(例如菜油、豆油、回收的烹饪油等)提炼而成的洁净燃油。生物柴油作为一种新型可再生能源，具有环境友好、可替代柴油使用的特点，在世界范围内得到了广泛研究和应用。目前，生物柴油主要用化学法生产，采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和230-25(TC下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现今，研究人员还在研究生物酶法合成生物柴油的技术，研究结果表明，脂肪酶是一种很好的催化醇与脂肪酸甘油酯的酯交换反应的催化剂。酶作为一种生物催化剂，具有高的催化效率和经济性，日益受到关注。 关于生物柴油生产中分离阶段的研究结果主要有 B. K. Barnwal等在文献《Transesterification of vegetable oilbiodieselusing heterogeneous base catalyst》中X寸4t学f去生产生物柴油的月旨肪酸甲酉旨的精制工艺提出，反应结束后，通过蒸馏回收甲醇，静置分离甘油。甲酯层位于上层，通过水洗除尽催化剂和甘油残留，最后用硅胶进行干燥处理，得到生物柴油。 A. Froehlich在《Evaluation lf Camelina sativa oil as a feedstockforbiodiesel production》中提到通过酯化反应进行生物柴油的生产，反应结束后静置分出甘油，利用体积比l : 1的水对脂肪酸甲酯进行两次洗涤，干燥后达到生物柴油标准。 N. Usta在《Use of tobacco seed oil methyl ester in a turbochargedindirectin jection diesel engine》中对于烟子油生产生物柴油指出，对于分层后的脂肪酸甲酯层通过三次水洗，并且在第一次水洗中加入少量磷酸(2. 5mL磷酸/l脂肪酸甲酯)中和剩余催化剂，最后利用9(TC下真空干燥脱去残留水分，得到生物柴油产品。 Filiz Karaosomanoglu等 在{Investigation of the refining step ofbiodieselproduction》中研究了生物柴油的纯化过程，利用蒸馏水对产品进行精制，研究了不同酸和不同温度的水对洗涤效果的影B向，结果使用H^04(1 : l)适合对生物柴油的中和，50 °C温水的洗涤效果最好，最终产品中纯度可以达到99 %以上。 R. Alcantara等在《Catalytic production of biodiesel from soy-bean oil,usedfrying oil and tallow》中研究了碱法生产生物柴油的方法，主要原料使用了大豆油、煎炸废油以及牛油。在分离阶段使用了盐酸溶液(35Xw/w)，伴随搅拌，根据化学计量关系进行中和，停止搅拌，分层后，即可得到澄清透明的生物柴油，结果生物柴油中脂肪酸甲酯的含量可以达到90%以上。 Ayhan Demirbas等在《Biodiesel fuels from vegetable oils via catalyticandnon-catalytic supercritical alcohol transesterifications and other methods》中研究了生物柴油的分离方法，提出对于碱法催化生产生物柴油过程中，为保证脂肪酸甲酯和甘油完全分离，需要静置20小时以上，随后添加脂肪酸甲酯体积5. 5%的水，搅拌五分钟后，继续进行甘油的沉降。沉降后脂肪酸甲酯需要进一步的水洗，过程中需要不断通入空 气，并搅拌，直至脂肪酸甲酯层澄清结束。得到的生物柴油品质很高，可以达到国际生物柴 油标准。 Hisamori等在《Biodiesel fuel produced from used cooking oil》中利用废烹饪油作为原料生产生物柴油，分离方法主要是水洗将甘油从体系中分离。Prawoto等在《Bio formula to substitute diesel fuel》中采用酸催化制备生物柴油，反应后的产品先在65°C，20 60mmHg压力下蒸发60 90min，然后在同样条件下蒸馏60min，塔顶产品为甲醇，塔底为目标产物甲酯纯度在99% 。 Jong Ho等在《Method for manufacturing biodiesel from edible oil》中米用碱催化法生产生物柴油，反应后通过离心分离粗产品中的甘油和皂，在高于67t:的条件下 蒸馏使甲醇蒸发出来，然后加入硅酸镁与蒸馏后的生物柴油中残余的甘油和皂形成固体结 合物，最后过滤掉固体物质。该工艺没有污水产生且工艺简单。 Koerber等在《Impurity removal scheme for purification of fatty acid methylesters (biodiesel) obtained by transesterif ication》中首先转酯化制备脂肪酸 甲酯，然后进行纯化，方法为(l)向粗产品中加入中和剂去除催化剂；(2)采用蒸馏法去除 甲醇；(3)使用磷酸淀粉及其和尿素的复合物吸附去除甘油。合适的中和剂包括酸、酸酐和 盐(例如NaHC03)和C02。 美国华盛顿的迈克尔*F ，佩莱公开了专利《精制生物柴油的方法和装置》，转酯化 后产物静置后，产物烷基酯形成上层，其被倾析并经提纯步骤，以从产物烷基酯中除去颗粒 物和烷基醇；且下层产物甘油被排放出。产物烷基酯的提纯优选地包括，在洗涤罐中使产物 烷基酯经过顶部用水喷雾洗涤，同时注入空气泡气流。 美国达拉斯集团公的B S 库克等人公开了专利《采用吸附剂材料的生物柴油的 精制》，这是使生物柴油燃料与至少一种吸附剂材料如硅酸镁接触精制生物柴油燃料的方 法，这种方法除去在生物柴油燃料生产期间生成的杂质，如肥皂。 天津大学陈冠益等人利用废油生产生物柴油(CN1670128)，反应结束后，用旋转离心机将底层的甘油和上层的甲酯分开，之后对甲酯进行水洗，除去残留的催化剂，肥皂，甲醇，和其他水溶性成分，然后干燥，储存，甲酯可以在真空下蒸馏以获得更高的纯度。 福建师范大学的陈登龙等人利用微波法制备生物柴油(CN1810931)，首先蒸出未反应的甲醇，静置12小时得到上层粗生物柴油，用含10% NaC03的饱和食盐水中和洗涤粗生物柴油，得到中性粗品生物柴油，进一步采用连续真空蒸馏的方法，在真空5mmHg下收集130°C _190°C之间的馏分，得到成品生物柴油。 张未星等人生产的生物柴油初级产品经过脱甲醇、水洗后、干燥脱水、精制加工后 生成生物柴油的成品(CN1818028)。 杨锦梁等人公开了专利《生产生物柴油的蒸馏装置》和《生物柴油的生产方法及蒸 馏塔》，其中甲醇在反应锅中直接加热蒸出回收，之后仍然有水洗工艺，脱水后进入蒸馏塔 蒸馏，蒸馏温度为180-270°C。 河南省商丘油脂化学厂的程方丁公开了专利《一种生物柴油生产中的立式薄膜闪 蒸精馏釜》和《立式薄膜闪蒸精馏工艺在生物柴油生产中的应用》，该设备主要由精馏塔釜 和薄膜蒸发器组成，本专利技术可大大减少本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分离纯化生物柴油的方法，包括以下步骤： １）用薄膜蒸发器对生物柴油粗产品进行脱气和蒸馏操作，得到甲酯含量在９６％以上的生物柴油； ２）对步骤１）分离处理后的产品进行碱性土脱酸，得到酸值符合国家标准的经纯化的生物柴油。
【技术特征摘要】
一种分离纯化生物柴油的方法，包括以下步骤1)用薄膜蒸发器对生物柴油粗产品进行脱气和蒸馏操作，得到甲酯含量在96％以上的生物柴油；2)对步骤1)分离处理后的产品进行碱性土脱酸，得到酸值符合国家标准的经纯化的生物柴油。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤1)中的生物柴油粗产品为植物 油、动物油、微生物油脂或地沟油等原料油与甲醇进行酯化反应后的酯化反应产物；所述薄 膜蒸发器包括降膜蒸发器和旋转刮板式薄膜蒸发器。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述用薄膜蒸发器对生物柴油粗产品进 行脱气和蒸馏操作前，还包括对生物柴油粗产品进行静置或高速离心去除副产品的步骤， 得到粗甲酯。4. 根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述步骤1)包括以下步骤a) 将粗甲酯通过降膜蒸发器进行脱气操作；b) 将脱气后的产品通过旋转刮板式薄膜蒸发器进行蒸馏，得到甲酯含量在96%以上 的生物柴油。5. 根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于所述步骤2)中对步骤1)分离处理后的产品进行碱性土脱酸包括以下步骤a) 检测步骤1)获得的甲酯含量在96%以上的生物柴油的酸值；b) 依据碱性物...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭天伟，王敬贤，张海霞，王芳，邓利，聂开立，鲁吉珂，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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