[发明专利]降低生物柴油粗产品酸值的方法以及生物柴油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低生物柴油粗产品酸值的方法以及一种生物柴油的制备方法。

背景技术

生物柴油是动、植物油脂与一元醇反应得到的脂肪酸单烷基酯，最典型的为脂肪酸甲酯。生物柴油的加工工艺既有酸催化，也有碱催化，还有酸碱结合工艺以及酶催化和超/近临界反应工艺等。

生物柴油原料既有精制的动、植物油脂，也有油脂生产和使用过程中产生的酸化油、地沟油等劣质原料。由于原料来源和加工工艺的多样性和复杂性，产品中往往会残留一定量未反应完的游离脂肪酸。这些酸性物质会影响柴油机的性能和使用寿命，所以，国内外的生物柴油标准都对酸值作出了严格规定，例如，欧盟标准EN 14214-2005和我国标准GB/T 20828-2007都规定生物柴油产品的酸值不得高于0.8mgKOH/g。

CN1382762A公开了一种利用废弃动、植物油生产生物柴油的工艺，该工艺在酸性催化剂存在的条件下，在不同酸值的废弃动、植物油脂中加入醇类催化剂进行醇解反应和酯化反应，得到粗酯，静置分离出非产品部分的多余成分后得到粗产品，然后使用低浓度液碱溶液中和生物柴油粗产品中的游离脂肪酸，将其转化为脂肪酸盐，然后经水洗去除。该方法可以将生物柴油粗产品的酸值降低到0.8mgKOH/g以下，但反应得到的脂肪酸盐是一种乳化剂，使得甲酯相与水相不易分层，而且生物柴油粗产品的酸值越高，乳化越严重。

CN101289627A公开了一种降低生物柴油酸值的方法，该方法包括将酸值为1-5mgKOH/g的粗脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯进行精馏，在精馏后加入占精脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯总重量0.02-4％的降酸剂，在搅拌反应釜内升温至60-80℃，反应0.2-0.5小时后进行沉降2小时，以分离放出下层降酸剂，上层测定酸值，所述降酸剂为弱碱性的乙醇胺或二乙醇胺或三乙醇胺。所述降酸剂将生物柴油中的游离脂肪酸中和，反应生成的酰胺以固体形式析出。该工艺避免了液碱与游离脂肪酸中和时发生的乳化，但所用沉降剂价格昂贵，且颜色较深，反应生成的酰胺沉降速度较慢，而且，通过沉降分离无法使未反应完的反应物和反应生成的产物完全从生物柴油中分离出来，故处理后生物柴油的颜色较深，对生物柴油的品质有影响。

CN101760225A公开了一种降低生物柴油酸值的方法，该方法通过向含游离脂肪酸的生物柴油中加入氨和碳数为2-10的多元醇，反应生成的脂肪酸铵溶于多元醇中，并通过搅拌、静置分层而与生物柴油分层分离。CN101993776A公开了一种生物柴油脱酸的方法，该方法包括向待脱酸的生物柴油中加入含有水溶性醇、水溶性胺和水的脱酸剂，生物柴油中的酸性物质与胺反应生成的物质溶于含有水和水溶性醇的混合溶液中而与脂肪酸单烷基酯相实现分离。这两种方法虽然使用弱碱与生物柴油中的酸性物质反应，但也并不能完全消除乳化；而且静置或水洗分离不彻底时，残留在生物柴油中的非脂肪酸单烷基酯类物质会影响生物柴油的品质。

以上方法都是通过中和的方法，将游离脂肪酸从生物柴油中去除，这样势必导致生物柴油收率的降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够显著降低高酸值生物柴油粗产品酸值并能够兼顾生物柴油收率的降低生物柴油粗产品酸值的方法以及生物柴油的制备方法。

本发明的发明人发现，实际上，由于生物柴油粗产品中的酸性物质主要是游离脂肪酸，如能将其转化为生物柴油，不仅降低了产品酸值，还能提高生物柴油收率，可以达到一举两得的效果。此外，尤其重要的是，在将生物柴油粗产品与一元醇接触反应之前，将生物柴油粗产品进行除水，一方面能够进一步稳定降酸效果，另一方面还能够减少一元醇的用量。

为了实现上述目的，本发明提供了一种降低生物柴油粗产品酸值的方法，所述生物柴油粗产品的酸值为0.8-20mgKOH/g，其中，该方法包括将所述生物柴油粗产品进行除水，使生物柴油粗产品中的水含量不高于1重量％，并将除水后的生物柴油粗产品与一元醇接触反应。

本发明还提供了一种生物柴油的制备方法，其中，该方法包括将酸值为0.8-20mgKOH/g的生物柴油粗产品进行降酸，并分离降酸后的生物柴油产品中未反应完的一元醇和反应生成的水，得到酸值合格的生物柴油产品，所述将生物柴油粗产品进行降酸的方法为本发明提供的方法。