[发明专利]一种催裂法油脂类废油制取生物质柴油的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及废油综合利用和燃料油加工技术领域，特别涉及一种催裂法油脂类废油制取生物质柴油的新工艺。

背景技术

石油供应日益紧张，价格不断上涨，资源日趋枯竭，种种迹象表明，低油价时代可能一去不复返了。为了缓解石油供应紧张，充分利用能源资源，节能减排、减少污染、变废为宝已成为国家的一项基本国策，充分利用废弃原料，特别是废旧油类进行催化裂解再生轻重柴油、燃料油等，既能缓解我国石油短缺而需求又日益增长的供需矛盾，又能促进环保，变废为宝，是国家、社会、企业的明智选择，前景十分广阔。但是，废旧油品种类繁多，成分复杂，品质不一，催化裂解极其困难，尤其是催化裂解催化剂、催化裂解新工艺和新设备更是缺乏，使得废旧油类的资源利用率得不到充分发挥，物尽其用达不到期望效果。

 利用动植物油脂与甲醇在催化剂作用下生产生物柴油，有酯交换工艺和超临界反应工艺等技术，后者因投入大、成本高而很少应用。较普遍采用的是强碱催化下的酯交换工艺，其工艺路线一般是：原料→洗涤→干燥→酯交换→中和→回收甲醇→脱水→内蒸→冷却→精制成品，另外还需增加蒸馏装置将粗甲醇精馏提纯，工艺冗长而复杂、而且能耗高、设备投资大，后续工艺须有相应的甘油、甲醇分离、回收装置、粗产品减压蒸馏装置、脱色精制装置等系列设备和工艺过程，生产过程还有废液排放。我国对生物柴油的研究还处于初步阶段，尚未达到工业化水平。国内有多家科研机构和高校在生物燃料油技术领域做了前期基础性研究。目前生产生物柴油的最大问题是原料问题和成本过高，接近普通柴油的两倍，难以被市场接受。

利用餐饮废油或酸化油等油脂类废油制取生物柴油工艺，有人声称不用酸碱和甲醇而简单蒸馏一下就成了合格的生物柴油产品，这是偷换概念。这种方法根本就没有将油脂的分子量降低，也没有改变分子的碳链结构，精制深度和抗氧化程度达不到要求，这样的油仍然还是原来的油脂，无法达到生物柴油的理化指标。目前市场上可以说几乎没有利用催化裂解方法制取生物柴油的连续生产型工业化装置。

发明内容

为解决上述技术问题，提供一种工艺简单、节能环保、运行成本低、效率高的催裂法油脂类废油制取生物质柴油的新工艺及设备，新工艺及设备能催裂的废油脂种类广泛，适应性强，制备的生物质柴油或燃料油清澈透亮、色泽好、热值高、粘度适中、流动性好、闪点高，符合国家或行业标准。

本发明采用的技术方案是：1、一种催裂法油脂类废油制取生物质柴油的新工艺，包括以下工艺步骤：1）将油脂类废油进行预处理；2）将预处理后的废油进行热裂解和催化裂解得到毛油，其中催化裂解包括液相催化和气相催化；3）将毛油进行分馏；4）精制、过滤，得到成品。

进一步的，所述步骤1）中预处理为脱水，去杂质，去油泥，去胶质，去氧化物的一种或几种的组合。

进一步的，所述步骤2）为将预处理后的油脂类废油在裂解反应釜和气相催化塔中，分别在液相催化剂和气相催化剂的作用下，在350～550°C，将油脂类大分子催化裂解，形成接近于柴油的分子结构的毛油，分子量从1000左右降到230左右，与柴油基本相当。

更进一步的，所述液相催化剂由基础催化剂、共催化剂和协同调节剂组成，其中基础催化剂在催化剂中占10～50%，共催化剂占10～40%，协同调节剂占10～50%，以上百分比均为重量百分比，其中，所述基础催化剂为无水氯化铝、氯化铁、氧化铜、氧化铝、氧化硅、二氧化锰、二氧化锆中的一种，或它们的混合物；所述共催化剂为活性氧化铝、拟薄水铝石干胶粉、活性硅酸铝、硅铝酸盐、硅铝干胶粉、大孔硅胶、大孔分子筛中的一种，或它们的混合物；所述协同调节剂为膨润土、活性白土、硅藻土、凹凸棒土、高岭土中的一种，或它们的混合物。

更进一步的，所述气相催化剂包含以下组分：Y型分子筛、高硅ZSM-5分子筛、活性氧化铝、担体和粘结剂，其活性组分为Y型分子筛，或Y型分子筛与高硅ZSM-5分子筛的复合物，主要成分有氧化硅、氧化铝形成的硅铝酸盐及稀土、氢、磷改性元素，其中Y型分子筛在催化剂中占10～50%，高硅ZSM-5分子筛占0～20%，活性氧化铝占10～40%，担体占30～70%，粘结剂占10～20%，以上百分比均为重量百分比。

进一步的，所述步骤4）中精制过程采用免酸碱精制剂。

更进一步的，所述免酸碱精制剂是一种复合型精制剂，包含以下组分：吸附-沉降剂10～80%，助活性组分5～10%，阳离子表面活性剂0～10%，非离子表面活性剂0～10%，助表面活性剂0～5%，余量为柴油，以上百分比均为重量百分比。