[发明专利]一种高酸值废弃油料制备生物柴油的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油的制备工艺，尤其是指利用高酸值废弃油料来制备生物柴油的工艺。

背景技术

生物柴油是指利用植物油、动物油与甲醇进行酯交换生产的脂肪酸甲酯，是一种洁净的生物燃料，也称之为"再生燃油"。在当前世界能源短缺的大背景下，世界各国争先开发和研究生物柴油以替代柴油，具有应对能源危机，且减少环境压力、控制大气环境污染的重大战略意义。在我国，目前市场上有很多单位在生产或销售生物柴油，但由于其技术的可信度，原料来源的困难性，以及销售渠道的不规范性等原因，生物柴油一直都没有被市场接受。

另外，国内，每天产生并收集的餐饮废油、地沟油等油料产量巨大，这些餐饮废油、地沟油中一部分为高酸值废弃油料，如何利用这些餐饮废油、地沟油中的高酸值废弃油料来生产能为公众所接受的高质量生物柴油，成为本领域亟待解决的技术难题。另外，现有的生物柴油制备工艺，甲醇在酯化反应过程中损耗大、生产成本高，而且现有的工艺酯化反应和转酯化反应都是在反应釜中进行，由于酯化反应一般时间较长，而转酯化反应过程一般时间较短，因此，导致整个生物柴油的生产过程不能前后衔接，严重影响了生物柴油的生产效率和生产成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种利用高酸值废弃油料来制备生物柴油的高酸值废弃油料制备生物柴油的工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括以下步骤

（1）脱水处理，将收集的高酸值废弃油料进行脱水处理，使其含水质量比小于0.1%；

（2）预酯化反应，将经脱水处理的高酸值废弃油料和甲醇以及浓硫酸加入到酯化反应釜中，控制温度为45-65℃进行0.4-0.6小时的预酯化反应，其中，甲醇的用量与脱水处理后的高酸值废弃油料的质量比为6.7-20.3%，所述浓硫酸的用量按占高酸值废弃油料0.8-1.2%质量比添加；

 （3）酯化反应，预酯化反应后，往酯化反应釜继续添加甲醇和固体酸催化剂，控制温度为90-110℃进行0.25-1.25小时的酯化反应，其中，甲醇的添加量为占预酯化反应后酯化反应釜内混合液质量的8-12%，固体酸催化剂的添加量为占预酯化反应后酯化反应釜内混合液质量的3-7%；

（4）沉降，将酯化反应后的混合物进行沉降45-60分钟去除固体杂质、水以及浓硫酸；

（5）转酯化反应，将获得的酯类在混合釜中添加0.6-1.4%的KOH和13-17%甲醇进行混合，并加到活塞流反应器中，控制活塞流反应器的反应流量为5吨/小时，进行反应温度为35-95℃，转酯化反应，获得生物柴油粗品；

（6）甘油分离，将转酯化反应后的生物柴油粗品通过离心分离出甘油并获得生物柴油半成品；

（7）将生物柴油半成品经薄膜蒸发器蒸发去除多余甲醇获得生物柴油。

进一步设置是所述的脱水处理是将收集的高酸值废弃油料经过升膜蒸发器进行脱水。

 进一步设置是所述的固体酸为硫酸氢钾或金属氧化物。

本发明的优点在于：通过将收集人们时常生活中所产生的高酸值废弃油料，并将其转化合成为生物柴油，实现废物再利用的效果，同时也有助于缓解当前柴油短缺的困局以及柴油燃烧对大气污染的压力，具有很大的社会效益和经济效益。

同时，将生物柴油生产过程中的转酯化反应引入到活塞流反应器中进行，由于活塞流反应器中的反应是流体化反应，因此不论前序的转酯化反应还是酯化反应是否完全完成，都可以将部分完成的酯类通入到活塞流反应器中进行转酯化反应，使得整个生物柴油的生产前后连贯，生产效率高。

下面结合具体实施方式对本发明做进一步介绍。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

（1）脱水处理，将收集的高酸值废弃油料进行脱水处理，使其含水质量比小于0.1%；所述的脱水处理是将收集的高酸值废弃油料经过升膜蒸发器进行脱水。

（2）预酯化反应，将经脱水处理的高酸值废弃油料和甲醇以及浓硫酸加入到酯化反应釜中，控制温度为45-65℃进行0.4-0.6小时的预酯化反应，其中，甲醇的用量与脱水处理后的高酸值废弃油料的质量比为6.7-20.3%，所述浓硫酸的用量按占高酸值废弃油料的0.8-1.2质量比添加；该步骤的反应方程式