[发明专利]废油脂生产生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源生产技术领域，具体地涉及到一种新型的生物燃料生产工艺，特别涉及到废油脂分子全利用的生产生物柴油及甘油利用方法。

背景技术

生物柴油是脂肪酸甲酯的混合物，可通过动植物油脂经酯交换反应或酯化反应来获得。脂肪酸甲酯在燃烧特性上与石化柴油的各项指标非常接近。因此其可单独或与石化柴油混合在柴油机中加以使用。由于生产生物柴油的原料来自于动物或植物油脂，因此生物柴油无疑是一种可再生的资源。它与太阳能、风能、潮汐能一道被称为21世纪最有发展潜力的可再生资源。与其他3种能源相比，生物柴油具有易储备、来源广以及不受当时自然因素影响的优点。目前工业上常以天然油脂为原料生产生物柴油。

生物柴油生产过程中副产的大量甘油，对传统的甘油生产企业将产生非常大的冲击，因为每生产10吨生物柴油就将产生1吨甘油。近年来，随着生物柴油产业逐渐升温，将导致许多传统的甘油生产企业被迫关闭。

废油脂生产的生物柴油，由于原料复杂，里面含有大量的饱和脂肪酸酯，导致其凝固点较高，不适合于冬季使用，极大地限制了生物柴油的生产与使用。作为生物柴油副产品的甘油一般质量较差，含有大量无机盐，用传统的处理方法获得高纯甘油设备投资大，工艺路线长。

发明内容

本专利的目的即是综合性地利用废油脂，以废油脂为原料，生产生物柴油和其甘油衍生物降凝剂，解决生物柴油的凝点问题和副产物甘油的综合利用问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种废油脂生产生物柴油的方法，包括以下步骤：

(A)将含酸油脂原料和醇通过酯化酯交换反应生成生物柴油和粗甘油混合物，利用相分离得到混合甘油层；该混合甘油层中的成分包括甘油、甲醇、催化剂、脂肪酸甲酯等；

(B)将步骤A所得混合甘油层酸化，蒸发回收分离出甲醇，分离盐和脂肪酸及甲酯得到粗甘油的混合物；

(C)将上述分离的粗甘油层加入醛、酮、酸或其混合物反应；将反应产物离心分离出盐，即得到甘油缩酮(醛)、甘油脂肪酸酯等产品；

(D)将甘油缩酮(醛)、甘油脂肪酸酯的混合产品精馏分出甘油缩酮(醛)，甘油脂肪酸酯。

在本发明的较佳实施例中，步骤B所述的混合物甘油层酸化中，所用的酸为质子酸，包括硫酸、盐酸、磷酸，有机酸。

在本发明的较佳实施例中，步骤C所述的在分离的粗甘油层中加入的催化剂包括无机酸、有机酸或其混合物。

在本发明的较佳实施例中，步骤C所述的在分离的粗甘油层中加入的醛包括聚甲醛、乙醛、丙醛、丁醛或其混合物；酮包括丙酮、丁酮、环己酮或其混合物；酸包括甲酸、乙酸、长链脂肪酸或其混合物。

在本发明的较佳实施例中，步骤C的反应时间为3～10h，反应温度为20～110℃。

在本发明的较佳实施例中，步骤D所述的分离采用减压精馏的方式。

如前所述的一种废油脂生产生物柴油的方法，还包括步骤(E)：甘油缩酮(醛)、甘油脂肪酸酯加入到生物柴油中做降凝剂。

如前所述的一种废油脂生产生物柴油的方法，按体积比，生物柴油中，甘油缩酮(醛)、甘油脂肪酸酯加入量为1％-15％。

在本发明的较佳实施例中，甘油缩酮(醛)、甘油脂肪酸酯加入到生物柴油中做降凝剂，其甘油缩酮(醛)与甘油脂肪酸酯的体积比为0.01--100。

从上述描述可知，本发明针对废油脂生产的生物柴油与甘油的特点，废油脂的经过预处理、酯化、酯交换生产生物柴油。然后利用相分离后粗甘油制备甘油酯、甘油缩酮、甘油缩酮酯及产品蒸馏、产品精制等。用生物柴油的副产粗甘油作为原料进一步生产甘油乙酸酯，甘油缩酮(醛)及甘油缩酮脂肪酸酯、甘油叔丁醚等系列产品做生物柴油的降凝剂。通过将粗甘油反应利用，有利于废油脂的全分子利用，添加到生物柴油中做生物柴油的降凝剂，可消除粗甘油的污染，有利于降低生产成本，保护环境。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

参考图1，图1为本发明的工艺流程示意图。

实施例一

向反应器中加入含酸废油1000Kg，酸值115，通过酯化、酯交换后，分相得到粗甘油层。粗甘油层用硫酸调整PH值到酸性，分离上层脂肪酸和甲酯和下层盐，得到粗甘油。粗甘油中加入丙酮50Kg，对甲苯磺酸1Kg回流搅拌反应5小时，快速升温至100度，通丙酮气体反应2小时。所得混合物离心脱盐。精馏分离得到甘油缩丙酮65公斤。

实施例二