[发明专利]生物柴油副产粗甘油的精制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油生产过程中副产的粗甘油的精制方法。

背景技术

甘油是一种用途广泛的化学品，在涂料、造纸、纺织、食品、制 药、烟草、化妆品等工业领域有广泛应用，主要用作赋形剂、保湿剂、 平滑剂、甜味剂、增稠剂、防冻剂、乳化剂等。甘油传统的来源主要 是油脂皂化副产和淀粉发酵，但目前甘油的主要来源发生了很大变 化，原因是世界范围内生物柴油的蓬勃发展。自然界中广泛存在的油 料植物和动物油脂为生物柴油的生产提供了原料保障，每生产9吨生 物柴油就会副产约1吨的粗甘油。与石化柴油相比，生物柴油有良好 的使用性能和环境友好性，因而得到了各国政府的大力支持。生物甘 油来源于可再生性资源，符合绿色化学和当前环境现状的要求。在大 量生产生物柴油的同时，如果其副产的甘油得到有效利用，将带来更 好的经济效益。

由于生产生物柴油的原料比较杂，如植物油料、动物油脂、废弃 食用油等，导致其副产的粗甘油组成复杂且变化较大，这种甘油不论 是直接使用还是作为化工原料都需要进一步精制才能满足要求。专利 CN1915948A中描述了一种粗甘油精制方法，即“溶剂结晶+减压精 馏”法，首先蒸发回收粗甘油中的甲醇，再用酸将粗甘油中和至溶液 呈偏酸性，分层后对甘油层进行脱水，再加入乙醇使盐结晶析出，最 后进行分子蒸馏得到甘油产品。这种方法的缺点是粗甘油中和后难以 分层(粗甘油粘度大)，工艺路线较长，增加了分离精制的能耗。专 利CN1158836A采用一种离子交换法结合精馏的方法进行发酵粗甘 油精制，需要在较高温度下精馏甘油，能耗高，甘油产品纯度较低， 只有98.5％。专利CN1915948A和CN101066907A采用减压精馏法进行 生物柴油副产粗甘油的精制，在粗甘油中加入有机溶剂使盐析出，再 经过高温蒸馏后得到甘油产品，此法另外加入了溶剂，增加了分离的 能耗，且高温下甘油容易发生化学反应，产生新的杂质，从而降低了 甘油的收率。专利CN101070269A和CN1931809A采用分子蒸馏的方 法进行生物柴油副产粗甘油的精制，分子蒸馏法对设备的要求较高， 不适合大规模生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物柴油生产过程中副产的粗甘油 的精制方法，该方法工艺流程简单，甘油产品的纯度和收率高，为生 物柴油副产粗甘油的精制提供了一种有效途径，从而有效地解决了现 有技术存在的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种生物柴油副产粗甘油的精制方法，其特点在于所述的粗甘油 是植物油、动物油或两者的混合物通过酯交换反应制备生物柴油过程 中所生成的副产物，首先在副产物中加入阳离子交换树脂和阴离子交 换树脂，经离子交换，除去原料中含有的阴离子和阳离子，再通过脱 甲醇塔和脱水塔两步蒸馏分别除去甲醇和水，然后经活性炭或活性白 土脱色处理后除去微量有色杂质，得到高纯度甘油产品。

本发明中所述的阳离子交换树脂为氢型大孔强酸性阳离子交换 树脂，所述的阴离子交换树脂为氨型大孔强碱性阴离子交换树脂，离 子交换时间为0.5～8小时，离子交换温度为10～50℃。

本发明中的脱甲醇塔操作条件为：常压、塔釜温度105～140℃、 回流比为0.5～3。

本发明中的脱水塔的操作条件为压力5～10kPa、塔釜温度 120～150℃、回流比为0.2～2。

本发明中所述脱色处理过程中活性炭或活性白土的用量为粗甘 油质量的0.5～20％，接触时间为0.5～20小时。

相对现有技术，本发明具有如下优点：

(1)能耗低。本发明在离子交换过程中无需额外加入稀释剂， 粗甘油中所含有的甲醇和水即可降低粗甘油的粘度，使离子交换顺利 进行；另外，无需对高沸点的甘油进行蒸馏，因此，可降低精制能耗。

(2)工艺简单。本发明工艺流程简单，所需设备少，易操作。

(3)甘油产品纯度和收率高。产品纯度可以达到99.5％以上， 色度小于10，甘油收率大于95％。

具体实施方式

下面将以具体的实施例来加以说明，但本发明内容不局限于这 些实施例。

实施例1